Hyperledger Fabric Ledger——帐本总帐

Ledger

Ledger（帐本）即全部的state transitions（状态切换），是有序且不可篡改的。state transitions（状态切换）是由参与方提交的chaincode（智能合约）调用（“transactions/事务”）的结果。每一个事务都将产生一组资产键值对，这些键值对做为建立、更新或删除而提交给Ledger（帐本）。

Ledger（帐本）由blockchain（区块链）（“chain”）组成，区块则用来存储有序且不可篡改的记录，以及保存当前状态的state database（状态数据库）。在每个channel中都会存在一个Ledger（帐本）。每个peer都会维护它做为其中成员的每个channel中的本地拷贝的Ledger（帐本）。

 

Chain

chain是一个事务日志，是一个由hash连接的连接各个区块的结构，其中每一个区块都包含了N个事务的序列。区块header包含了该区块的事务的hash，以及上一个区块头的hash。这样，全部在帐本上的交易都是按顺序排列的，并以密码方式连接在一块儿。换句话说，在不破坏hash连接的状况下篡改帐本数据是不可能的。最近的区块的hash表明了之前的每一个事务，从而确保全部的peers都处于一致和可信的状态。

chain存储在peer文件系统（本地或附加存储）上，有效地支持blockchain工做负载的应用程序的特性。

 

State Database

该帐本的当前状态数据表示chain事务日志中包含的全部键的最新值。因为当前状态表示channel所知道的全部最新键值，所以有时也称为“World State（世界状态）”。

在chaincode调用对当前状态数据执行操做的事务时，为了使这些chaincode交互很是有效，全部键的最新值都存储在一个状态数据库中。状态数据库只是一个索引视图到chain的事务日志中，所以能够在任什么时候候从chain中从新生成它。在事务被接受以前，状态数据库将自动恢复（或在须要时生成）。

状态数据库选项包括LevelDB和CouchDB。LevelDB是嵌入在peer进程中的默认状态数据库，并将chaincode数据存储为键/值对。CouchDB是一个可选的外部状态数据库，当你所写的chaincode数据被建模为JSON时，它提供了额外的查询支持，容许对JSON内容进行丰富的查询。

 

Transaction Flow

在高层业务逻辑处理上，transaction flow（事务处理流程）是由应用程序客户端发送的事务协议，该协议最终发送到指定的背书节点。背书节点会验证客户端的签名，并执行一个chaincode函数来模拟事务。最终返回给客户端的是chaincode结果，即一组在chaincode（读集）中读取的键/值版本，以及在chaincode（写集）中写入的键/值集合，即返回该peer执行chaincode后模拟出来的读写集结果，同时还会附带一个背书签名。

客户端将背书组合成一个事务payload，并将其广播至一个ordering service（排序服务节点），ordering service（排序服务节点）为当前channel上的全部peers提供排序服务并生成区块。

实际上，客户端在将事务广播到排序服务以前，先将本次请求提交到peer，由peer来验证事务。

首先，peer将检查背书策略，以确保指定的peer的正确分配已经签署告终果，而且他们将根据事务payload对签名进行身份验证。

其次，peer将对事务读取集进行版本控制，以确保数据完整性，并防止诸如重复开销之类的问题。Hyperledger Fabric具备并发控制，即事务容许并行执行（经过背书）来增长吞吐量，而且在提交（全部peer）的状况下，每一个事务都通过验证，以确保没有其余事务修改它已经读取的数据。换句话说，它确保了在执行（批准）时间以后读取的数据没有发生变化，所以执行结果仍然有效，而且能够提交到帐本状态数据库。若是读取的数据被另外一个事务更改，则该区块中的相同事务被标记为无效，而且不该用于帐本状态数据库。客户端应用程序被警告，而且能够在适当的状况下处理错误或重试。

（备注：上述最后一段话的逻辑理论上是正确的，即读取本地版本而后根据本地版本发送广播至排序服务，再由排序服务进行事务处理。但事务处理结果经过实际使用sdk开发，该结果并未即时返回给当前调用客户端，即客户端没法实时获取事务状态，只能经过再次查询来确认最终结果。后续版本sdk可能会修复此问题。）

 

请参阅Hyperledger Fabric Transaction Flow——事务处理流程、Hyperledger Fabric Read-Write set semantics——读写集和Hyperledger Fabric CouchDB as the State Database——使用CouchDB，以深刻了解事务结构、并发控制和状态数据库。