區塊鏈技術發展至今，形成了公有鏈和聯盟鏈兩種主流技術平臺。

公有鏈 面向大眾，用戶可以匿名參與，非常方便，賬本數據也公開，加上強大的智能合約，因此公有鏈極大地促進了區塊鏈概念和技術的普及，比如比特幣、Ethereum平臺等。

聯盟鏈 考慮到商業應用對安全、隱私、監管、審計、性能的需求，提高準入門檻，增加了安全、隱私、可監管審計等商業特性，是區塊鏈技術在商業領域的應用探索。

本文將通過系統介紹，幫你兩步搞定符合Hyperledger協議規范的聯盟鏈實現技術：Fabric。

第一步：讀懂系統設計

Fabric系統主要由兩個應用構成：Orderer和Peer，其中Orderer負責交易共識并生成區塊，Peer節點負責模擬執行交易和記賬。這種劃分可以使整個平臺擁有更好的彈性和擴展性。

Peer和Orderer都是模塊化設計，重要模塊支持插拔，比如共識機制、合約執行環境、加密算法、證書服務模塊等。模塊化的設計讓企業可以利用現有IT設施來替換部分Fabric模塊。

Fabric架構如下圖：

? 證書服務——共建信任
上圖中最左邊是證書服務系統，主要提供會員注冊和證書頒發功能，Fabric系統的參與方都必須經過授權，比如Orderer、Peer、Client等都需要擁有受信任的證書。

證書一方面用于系統接入，另一方面用于交易簽名。所以統一的證書服務非常重要。

會員證書又分為注冊證書和交易證書，注冊證書與會員信息關聯在一起，用于標識會員的身份，在必要的時候，還可以支持監管和審計；交易證書用于交易簽名，之所以交易要用不同的證書，是為了避免會員的個人信息和交易信息被泄露，比如交易內容或者多筆交易之間的關聯關系等，另外交易證書可以申請多份，甚至可以為每一筆交易申請一份交易證書。

??共識網絡——獨特何在？
上圖中最右側為區塊鏈共識網絡，由Orderer集群組成，用于交易共識并生成區塊。區塊鏈是去中心化的，意味著需要多方一起參與交易排序，生成區塊。

Orderer目前支持SBFT和Kafka兩種共識機制，其中SBFT是拜占庭容錯算法PBFT的簡化版，能夠容忍部分節點故障，Kafka是一個中心化的排隊服務，能提供更高的性能，兩種共識算法分別適用于不同的場景，用戶還可以定制自己的共識模塊。

和其他區塊鏈系統不同的是，交易共識在Fabric中被獨立成為單獨的系統，這樣一來，參與共識的節點數變少，共識速度得到提高，Fabric的共識網絡支持多鏈，即多個區塊鏈賬本可以共用同一張共識網絡，降低系統部署和運維成本。

??區塊鏈節點——便捷調用
區塊鏈節點Peer主要功能是調用智能合約執行交易和記賬。

＞＞智能合約

智能合約是運行于區塊鏈上的應用程序，Fabric的智能合約稱為鏈碼，分為系統鏈碼和用戶鏈碼，系統鏈碼用來實現系統層面的功能，包括系統的配置，用戶鏈碼的部署、升級，用戶交易的簽名和驗證策略等。用戶鏈碼實現用戶的應用功能。

鏈碼被編譯成一個獨立的應用程序，運行于隔離的Docker容器中，在鏈碼部署的時候會自動生成合約的Docker鏡像。

鏈碼支持采用Go、Java、Nodejs編寫，并提供相應的中間層供鏈碼使用，鏈碼可以使用GetState和PutState接口和Peer節點通信，存取K-V數據 。

＞＞共享賬本
共享賬本包括區塊文件和K-V狀態數據，區塊文件存儲在本地文件系統，由Peer節點負責寫入，文件內容是排序后的區塊數據，每個文件有大小限制，存儲一定數量的區塊，區塊由交易共識系統產生，包含一條或多條交易。

K-V狀態數據提供給鏈碼存取使用，采用LevelDB存儲。

第二步：熟悉交易流程 ＞＞客戶端構造交易提案
客戶端構造交易提案，發送給一個或多個Peer節點，交易提案中包含本次交易要調用的合約標識、合約方法和參數信息以及客戶端簽名等。

＞＞Peer節點模擬執行交易
Peer節點收到交易提案后，會模擬執行交易，然后將原始交易提案和執行結果打包到一起，進行簽名并發回給客戶端，其中在模擬執行交易期間產生的數據修改不會寫到賬本上。

＞＞客戶端打包
客戶端收到各個Peer的應答后，打包到一起組成一個交易并簽名，發送給Orderer。

＞＞共識排序，生成新區塊
Orderer對接收到的交易進行共識排序，然后按照區塊生成策略，將一批交易打包到一起，生成新的區塊，發送給Peer節點。

＞＞交易校驗
Peer節點收到區塊后，會對區塊中的每筆交易進行校驗，檢查交易依賴的輸入輸出是否符合當前區塊鏈的狀態，完成后將區塊寫入賬本，并修改K-V狀態數據。

通過上面的介紹，讀者能夠了解到區塊鏈平臺的基本框架、關鍵組件以及交易流程，后續筆者將進一步介紹Fabric系統的使用，敬請關注。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的两步搞定Hyperledger主打区块链解决方案Fabric的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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