Hyperledger是被業(yè)界非常看到的聯(lián)盟鏈的實(shí)現(xiàn)，包括IBM、Intel、R3、各個(gè)大型商業(yè)銀行等都參與其中，帶給我們關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)與軟件工業(yè)、金融、保險(xiǎn)、物流等領(lǐng)域碰撞結(jié)合的想象空間；在這個(gè)聯(lián)盟中，有超過1/4的成員都來自中國，這更是我們對(duì)于它的一舉一動(dòng)都非常關(guān)注。很大程度上，Hyperledger和它背后的聯(lián)盟體系就代表著區(qū)塊鏈在產(chǎn)業(yè)環(huán)境中的未來。

作為最重要的子項(xiàng)目，在聯(lián)盟推出Fabric 0.6版本后，最新的Fabirc 1.0 版本也即將問世，今天我們來走馬觀花地領(lǐng)略一下最新版本（1.0）的總體架構(gòu)，對(duì)于這個(gè)承載產(chǎn)業(yè)夢想的新生事物有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。

說明：本文章僅僅是個(gè)概覽，具體的細(xì)節(jié)可以參考官網(wǎng)和github站點(diǎn)文檔；本人也只是從這些地方將信息匯集了一下，權(quán)作為是”借花獻(xiàn)佛“了。

• Fabric1.0總體架構(gòu)

Hyperledger的fabric當(dāng)前的穩(wěn)定版本是0.6版，在講解1.0版本之前，我們先看看0.6版本的總體架構(gòu)：

對(duì)應(yīng)的0.6版本的運(yùn)行時(shí)架構(gòu)：

0.6版本的架構(gòu)特點(diǎn)是：

結(jié)構(gòu)簡單： 應(yīng)用-成員管理-Peer的三角形關(guān)系，主要業(yè)務(wù)功能全部集中于Peer節(jié)點(diǎn)；

架構(gòu)問題：由于peer節(jié)點(diǎn)承擔(dān)了太多的功能，所以帶來擴(kuò)展性、可維護(hù)性、安全性、業(yè)務(wù)隔離等方面的諸多問題，所以0.6版本在推出后，并沒有大規(guī)模被行業(yè)使用，只是在一些零星的案例中進(jìn)行業(yè)務(wù)驗(yàn)證；

針對(duì)上述問題，1.0版本做了很大的改進(jìn)和重構(gòu)：

這是最新的1.0運(yùn)行時(shí)架構(gòu)：

1.0 架構(gòu)要點(diǎn)：

分拆Peer的功能，將Blockchain的數(shù)據(jù)維護(hù)和共識(shí)服務(wù)進(jìn)行分離，共識(shí)服務(wù)從Peer節(jié)點(diǎn)中完全分離出來，獨(dú)立為Orderer節(jié)點(diǎn)提供共識(shí)服務(wù)；

基于新的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多通道（channel）的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了更為靈活的業(yè)務(wù)適應(yīng)性（業(yè)務(wù)隔離、安全性等方面）

支持更強(qiáng)的配置功能和策略管理功能，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性；

備注：最新的1.0版本中，上圖中的Membership服務(wù)已經(jīng)改名為fabric-ca

• 1.0版本架構(gòu)目標(biāo)

從Fabric的新架構(gòu)設(shè)計(jì)的建議文檔看，1.0版本的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：

chaincode信任的靈活性：支持多個(gè)ordering服務(wù)節(jié)點(diǎn)，增強(qiáng)共識(shí)的容錯(cuò)能力和對(duì)抗orderer作惡的能力

2. 擴(kuò)展性： 將endorsement和ordering進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)多通道（實(shí)際是分區(qū)）結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展性；同時(shí)也將chaincode執(zhí)行、ledger、state維護(hù)等非常消耗系統(tǒng)性能的任務(wù)與共識(shí)任務(wù)分離，保證了關(guān)鍵任務(wù)（ordering）的可靠執(zhí)行

保密性：新架構(gòu)對(duì)于chaincode在數(shù)據(jù)更新、狀態(tài)維護(hù)等方面提供了新的保密性要求，提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)、安全方面的能力

共識(shí)服務(wù)的模塊化：支持可插拔的共識(shí)結(jié)構(gòu)，支持多種共識(shí)服務(wù)的接入和服務(wù)實(shí)現(xiàn)

• 架構(gòu)特點(diǎn)

Hyperledger fabirc 1.0 版本的在0.6版本基礎(chǔ)上，針對(duì)安全、保密、部署、維護(hù)、實(shí)際業(yè)務(wù)場景需求等方面進(jìn)行了很多改進(jìn)，特別是Peer節(jié)點(diǎn)的功能分離，給系統(tǒng)架構(gòu)具備了支持多通道、可插拔的共識(shí)的能力，使得Fabric脫離了0.6版本帶給人的青澀感（僅僅是個(gè)”驗(yàn)證與演示“版的，呵呵），已經(jīng)接近于工業(yè)應(yīng)用的需求；

我們現(xiàn)在看看 1.0版本的關(guān)鍵架構(gòu)：

• 多鏈與多通道

Fabric 1.0 的重要特征是支持多chain和多channel；

所謂的chain（鏈）實(shí)際上是包含Peer節(jié)點(diǎn)、賬本、ordering通道的邏輯結(jié)構(gòu)，它將參與者與數(shù)據(jù)（包含chaincode在）進(jìn)行隔離，滿足了不同業(yè)務(wù)場景下的”不同的人訪問不同數(shù)據(jù)“的基本要求。

同時(shí)，一個(gè)peer節(jié)點(diǎn)也可以參與到多個(gè)chain中（通過接入多個(gè)channel）；如下圖所示

關(guān)于通道：通道是有共識(shí)服務(wù)（ordering）提供的一種通訊機(jī)制，類似于消息系統(tǒng)中的發(fā)布-訂閱（PUB/SUB)中的topic；基于這種發(fā)布-訂閱關(guān)系，將peer和orderer連接在一起，形成一個(gè)個(gè)具有保密性的通訊鏈路（虛擬），實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)隔離的要求；通道也與賬本（ledger）-狀態(tài)（worldstate）緊密相關(guān)；如下圖所示：

共識(shí)服務(wù)與（P1、PN）、（P1、P2、P3）、（P2、P3）組成了三個(gè)相互獨(dú)立的通道，加入到不同通道的Peer節(jié)點(diǎn)能夠維護(hù)各個(gè)通道對(duì)應(yīng)的賬本和狀態(tài)；也其實(shí)也對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界中，不同業(yè)務(wù)場景下的參與方，例如銀行、保險(xiǎn)公司；物流企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)等實(shí)體結(jié)構(gòu)；我們可以看到channel機(jī)制實(shí)際上是的Fabric建模實(shí)際業(yè)務(wù)流程的能力大大增強(qiáng)了，大家可以發(fā)揮想象力去找到可能的應(yīng)用領(lǐng)域

• 交易（數(shù)據(jù)）流程說明

新版本的架構(gòu)變化導(dǎo)致新的交易流程的變化，我們簡述如下：

總體流程如下圖所示：

應(yīng)用程序通過SDK發(fā)送請(qǐng)求道Peer節(jié)點(diǎn)（一個(gè)或多個(gè)）

peer節(jié)點(diǎn)分別執(zhí)行交易（通過chaincode），但是并不將執(zhí)行結(jié)果提交到本地的賬本中（可以認(rèn)為是模擬執(zhí)行，交易處于掛起狀態(tài)），參與背書的peer將執(zhí)行結(jié)果返回給應(yīng)用程序（其中包括自身對(duì)背書結(jié)果的簽名）

應(yīng)用程序 收集背書結(jié)果并將結(jié)果提交給Ordering服務(wù)節(jié)點(diǎn)

Ordering服務(wù)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行共識(shí)過程并生成block，通過消息通道發(fā)布給Peer節(jié)點(diǎn)，由peer節(jié)點(diǎn)各自驗(yàn)證交易并提交到本地的ledger中（包括state狀態(tài)的變化）

上述過程對(duì)應(yīng)的執(zhí)行序列圖如下：

在新的架構(gòu)中，Peer節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)維護(hù)區(qū)塊鏈的賬本（ledger）和狀態(tài)（State），本地的賬本稱為PeerLedger，其結(jié)構(gòu)如下：

我們可以看到，整個(gè)區(qū)塊結(jié)構(gòu)分為文件系統(tǒng)存儲(chǔ)的Block結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫維護(hù)的State狀態(tài)，其中state的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是可以替換的，可選的實(shí)現(xiàn)包括各種KV數(shù)據(jù)庫（LEVELDB，CouchDB等）；

上邊就是我們對(duì)Fabric 1.0版本的簡要介紹，由于Fabric的復(fù)雜性，后續(xù)我也會(huì)針對(duì)1.0版本中的技術(shù)細(xì)節(jié)和實(shí)現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行專題說明，敬請(qǐng)關(guān)注；

同時(shí)，1.0 版本的代碼和文檔每天都在更新，請(qǐng)大家關(guān)注官網(wǎng)和github，這里是最好學(xué)習(xí)天地。

最后說民一下大家比較關(guān)心的版本計(jì)劃：

• 1.0版本的版本計(jì)劃

下邊是劇透的官方開發(fā)計(jì)劃，只是“Proposed“，也許隨時(shí)會(huì)有變化哦：

從官方公布的計(jì)劃看，1.0版本應(yīng)該可以在3月份完成release，讓我們期待這個(gè)最新版本的誕生吧。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Hyperledger Fabric1.0架构概览的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。