003-主流区块链技术特色及Hyperledger Fabric V1.0版本特色

1、Hyperledger fabric V1.0 架构

一、逻辑架构：

　　

二、区块链网络

　　

三、运行时架构

　　

2、架构总结

一、架构要点

　　分拆Peer的功能，将Blockchain的数据维护和共识服务进行分离，共识服务从Peer节点中彻底分离出来，独立为Orderer节点提供共识服务； 基于新的架构，实现多通道（channel）的结构，实现了更为灵活的业务适应性（业务隔离、安全性等方面） 支持更强的配置功能和策略管理功能，进一步加强系统的灵活性和适应性；

二、架构目标

　　一、chaincode信任的灵活性：支持多个ordering服务节点，加强共识的容错能力和对抗orderer做恶的能力    
　　二、 扩展性： 将endorsement和ordering进行分离，实现多通道（实际是分区）结构，加强系统的扩展性；同时也将chaincode执行、ledger、state维护等很是消耗系统性能的任务与共识任务分离，保证了关键任务（ordering）的可靠执行     
　　三、保密性：新架构对于chaincode在数据更新、状态维护等方面提供了新的保密性要求，提升系统的业务、安全方面的能力     
　　四、共识服务的模块化：支持可插拔的共识结构，支持多种共识服务的接入和服务实现

三、重要特征【支持多chain和多channel】

多链chain

　　所谓的chain（链）其实是包含Peer节点、帐本、ordering通道的逻辑结构，它将参与者与数据（包含chaincode在）进行隔离，知足了不一样业务场景下的”不一样的人访问不一样数据“的基本要求。同时，一个peer节点也能够参与到多个chain中（经过接入多个channel）；以下图所示

　　

 多通道

　　通道是有共识服务（ordering）提供的一种通信机制，相似于消息系统中的发布-订阅（PUB/SUB)中的topic；基于这种发布-订阅关系，将peer和orderer链接在一块儿，造成一个个具备保密性的通信链路（虚拟），实现了业务隔离的要求；通道也与帐本（ledger）-状态（worldstate）紧密相关；以下图所示：

 　　

　　peer 1,2和N订阅红色通道，并共同维护红色帐本; peer 1和N订阅蓝色通道并维护蓝色帐本; 相似地，peer 2和peer N在黑色通道上并维护黑色帐本。

　　在这个例子中，peer N在订阅了全部通道，咱们看到每一个通道都有一个相关的帐本。 通常来讲，咱们称不涉及全部peer的帐本为子帐本，另外一种是系统帐本，即全帐本。

　　通道和帐本的组合是一个虚拟链，所以一个区块链网络能够具备1个共识服务的多个链。 系统通道和全帐本构成系统链。 每一个区块链网络只有1个系统链。若是交易是公开的，区块链网络可能永远不须要多个链; 全部的交易对全部Peers成员均可见。 然而，在成员间进行私密交易（例如双边合同），单独的链是隔离数据、提供保密的方式。

四、交易（数据）流程说明

　　事物

　　　　

 

　　事物处理流程【交易流程】，以下：

　　

1. 应用程序经过SDK发送请求道Peer节点（一个或多个）
2. peer节点分别执行交易（经过chaincode），可是并不将执行结果提交到本地的帐本中（能够认为是模拟执行，交易处于挂起状态），参与背书的peer将执行结果返回给应用程序（其中包括自身对背书结果的签名）
3. 应用程序 收集背书结果并将结果提交给Ordering服务节点
4. Ordering服务节点执行共识过程并生成block，经过消息通道发布给Peer节点，由peer节点各自验证交易并提交到本地的ledger中（包括state状态的变化）

　　事务流（peer节点内）

　　

 

 　　上述过程对应的执行序列图以下：

　　　　

五、帐本

　　整体流程以下图所示：在新的架构中，Peer节点负责维护区块链的帐本（ledger）和状态（State），本地的帐本称为PeerLedger，其结构以下：

　　

　　整个区块结构分为文件系统存储的Block结构和数据库维护的State状态，其中state的存储结构是能够替换的，可选的实现包括各类KV数据库（LEVELDB，CouchDB等）；

3、总体帐本设计详述

　　

　　

　　

 4、1.0版本的版本计划

　　很明显Febric V0.6与V1.0的架构及流程差别极大，在V0.6下开发的应用很难在V1.0环境下运行，因此咱们仍是不要费劲折腾V0.6，仍是从V1.0开始吧！（官方公布的计划）

 

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