Fabric整體架構(gòu)

　　Fabric為應(yīng)用提供了gRPC API，以及封裝API的SDK供應(yīng)用調(diào)用。應(yīng)用可以通過(guò)SDK訪問(wèn)Fabric網(wǎng)絡(luò)中的多種資源，包括賬本、交易、鏈碼、事件、權(quán)限管理等。應(yīng)用開(kāi)發(fā)者只需要跟這些資源打交道即可，無(wú)需關(guān)心如何實(shí)現(xiàn)。其中，賬本是最核心的結(jié)構(gòu)，記錄應(yīng)用信息，應(yīng)用則通過(guò)發(fā)起交易來(lái)向賬本中記錄數(shù)據(jù)。交易執(zhí)行的邏輯通過(guò)鏈碼來(lái)承載。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中發(fā)生的事件可以被應(yīng)用訪問(wèn)，以觸發(fā)外部流程甚至其他系統(tǒng)。權(quán)限管理則負(fù)責(zé)整個(gè)過(guò)程中的訪問(wèn)控制。賬本和交易進(jìn)一步地依賴(lài)核心的區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、共識(shí)機(jī)制等技術(shù)；鏈碼則依賴(lài)容器、狀態(tài)機(jī)等技術(shù)；權(quán)限管理利用了已有的PKI體系、數(shù)字證書(shū)、加解密算法等諸多安全技術(shù)。底層由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成P2P網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)gRPC通道進(jìn)行交互，利用Gossip協(xié)議進(jìn)行同步。

　　層次化結(jié)構(gòu)提高了架構(gòu)的可擴(kuò)展和可插拔性，方便開(kāi)發(fā)者以模塊為單位進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

　　超級(jí)賬本Fabric根據(jù)交易過(guò)程中不同環(huán)節(jié)的功能，在邏輯上將節(jié)點(diǎn)角色解耦為Endorser和Committer，讓不同類(lèi)型節(jié)點(diǎn)可以關(guān)注處理不同類(lèi)型的工作負(fù)載。典型的交易處理過(guò)程如下圖所示。

　　示例交易處理過(guò)程

　　在整個(gè)交易過(guò)程中，各個(gè)組件的功能主要為：

　　客戶(hù)端（App）：客戶(hù)端應(yīng)用使用SDK來(lái)跟Fabric網(wǎng)絡(luò)打交道。首先，客戶(hù)端從CA獲取合法的身份證書(shū)來(lái)加入到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的應(yīng)用通道。發(fā)起正式交易前，需要先構(gòu)造交易提案（Proposal）提交給Endorser進(jìn)行背書(shū)（通過(guò)EndorserClient提供的ProcessProposal（ctx context.Context， signedProp *pb.SignedProposal）（*pb.ProposalResponse，error）接口）；客戶(hù)端收集到足夠（背書(shū)策略決定）的背書(shū)支持后可以利用背書(shū)構(gòu)造一個(gè)合法的交易請(qǐng)求，發(fā)給Orderer進(jìn)行排序（通過(guò)BroadcastClient提供的Send（env *cb.Envelope）error接口）處理。客戶(hù)端還可以通過(guò)事件機(jī)制來(lái)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)中消息，來(lái)獲知交易是否被成功接收。命令行客戶(hù)端的主要實(shí)現(xiàn)代碼在peer/chaincode目錄下。

　　Endorser節(jié)點(diǎn)：主要提供ProcessProposal（ctx context.Context，signedProp *pb.SignedProposal）（*pb.ProposalResponse，error）方法（代碼在core/endorser/endorser.go文件）供客戶(hù)端調(diào)用，完成對(duì)交易提案的背書(shū)（目前主要是簽名）處理。收到來(lái)自客戶(hù)端的交易提案后，首先進(jìn)行合法性和ACL權(quán)限檢查，檢查通過(guò)則模擬運(yùn)行交易，對(duì)交易導(dǎo)致的狀態(tài)變化（以讀寫(xiě)集形式記錄，包括所讀狀態(tài)的鍵和版本，所寫(xiě)狀態(tài)的鍵值）進(jìn)行背書(shū)并返回結(jié)果給客戶(hù)端。注意網(wǎng)絡(luò)中可以只有部分節(jié)點(diǎn)擔(dān)任Endorser角色。主要代碼在core/endorser目錄下;

　　Committer節(jié)點(diǎn)：負(fù)責(zé)維護(hù)區(qū)塊鏈和賬本結(jié)構(gòu)（包括狀態(tài)DB、歷史DB、索引DB等）。該節(jié)點(diǎn)會(huì)定期地從Orderer獲取排序后的批量交易區(qū)塊結(jié)構(gòu)，對(duì)這些交易進(jìn)行落盤(pán)前的最終檢查（包括交易消息結(jié)構(gòu)、簽名完整性、是否重復(fù)、讀寫(xiě)集合版本是否匹配等）。檢查通過(guò)后執(zhí)行合法的交易，將結(jié)果寫(xiě)入賬本，同時(shí)構(gòu)造新的區(qū)塊，更新區(qū)塊中BlockMetadata［2］（TRANSACTIONS_FILTER）記錄交易是否合法等信息。同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)可以?xún)H作為Committer角色運(yùn)行，也可以同時(shí)擔(dān)任Endorser和Committer這兩種角色。主要實(shí)現(xiàn)代碼在core/committer目錄下;

　　Orderer：僅負(fù)責(zé)排序。為網(wǎng)絡(luò)中所有合法交易進(jìn)行全局排序，并將一批排序后的交易組合生成區(qū)塊結(jié)構(gòu)。Orderer一般不需要跟賬本和交易內(nèi)容直接打交道。主要實(shí)現(xiàn)代碼在orderer目錄下。對(duì)外主要提供Broadcast（srv ab.AtomicBroadcast_BroadcastServer）error和Deliver（srv ab.AtomicBroadcast_DeliverServer）error兩個(gè)RPC方法（代碼在orderer/server.go文件）;

　　CA：負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中所有證書(shū)的管理（分發(fā)、撤銷(xiāo)等），實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的PKI架構(gòu)。主要代碼在單獨(dú)的fabric-ca項(xiàng)目中。CA在簽發(fā)證書(shū)后，自身不參與到網(wǎng)絡(luò)中的交易過(guò)程。

相關(guān)電子資料下載