Introduktion til HyperLedger-stof i Blockchain-netværk

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Denne artikel blev offentliggjort som en del af Data Science Blogathon.

Introduktion

HyperLedger Fabric er en godkendt blockchain-infrastruktur oprindeligt udviklet af IBM og Digital Asset. Det bruges til at levere en modulær arkitektur med en afgrænsning af roller mellem noderne i infrastrukturen.
Det bruges også i udførelsen af forskellige smarte kontrakter (også kaldet kædekode) og konfigurerbare konsensus- og medlemstjenester.
1. Linux Foundation grundlagde Hyperledger i 2015
2. Hyperledger Fabric er en platform for distribuerede ledger-løsninger på industrielt niveau.
3. En modulær arkitektur – Leverer høje grader af fortrolighed, robusthed, fleksibilitet og skalerbarhed.
4. Det er designet til at understøtte pluggbare implementeringer af forskellige komponenter og imødekomme kompleksiteten og forviklingerne på tværs af det økonomiske økosystem.
5. Selvom Fabrics tilladte natur kan ses som en begrænsning, tillader platformens modularitet komponenter, herunder konsensusmekanismen, at være plug-and-play, hvilket giver forskellige organisationer mulighed for at vælge de mest passende komponenter til deres anvendelse. Det er et af de kritiske aspekter af Fabric, der har ført til dets indførelse i mange brancher, herunder finans, sundhedspleje, forsyningskæde og mere.

Fordele ved Hyperledger Fabric

Der er mange fordele ved Hyperledger Fabric i Blockchain. Den første fordel er, at stof er meget fleksibelt og kan bruges til forskellige formål. For eksempel kan vi bruge Fabric til forsyningskædestyring, identitetsstyring og andre forretningsapplikationer.

En anden fordel ved Fabric er, at den er meget skalerbar. Stof kan understøtte tusindvis af transaktioner i sekundet. Det er vigtigt for virksomheder, der skal behandle mange transaktioner.

Endelig er stof meget sikkert. Fabric bruger kryptografiske teknikker for at sikre, at der ikke bliver manipuleret med data. Det gør Fabric til en ideel platform til applikationer, der kræver en høj grad af sikkerhed.

Rammer og værktøjer i HyperLedger i Blockchain

Mange forskellige rammer og værktøjer udgør Hyperledger-projektet. Her er en kort oversigt over nogle af de vigtigste:

1. Hyperledger-stof: Dette er den kerneramme, som andre værktøjer og applikationer er bygget ovenpå. Det er en godkendt blockchain-platform, der understøtter pluggbare komponenter til konsensus, identitet og smart kontraktudførelse.
2. Hyperledger Iroha: Det er en enkel, men kraftfuld, godkendt blockchain-platform designet til mobil- og IoT-applikationer.
3. Hyperledger Savtand: Denne modulære blockchain-platform understøtter dynamiske konsensusalgoritmer og giver mulighed for finkornede tilladelser for brugere og applikationer.
4. Hyperledger-komponist: Dette er et værktøj til hurtigt at udvikle blockchain-applikationer oven på Hyperledger Fabric. Det giver en programmeringsmodel på højt niveau og et omfattende bibliotek af genanvendelige komponenter.
5. Hyperledger skydelære: Hyperledger Caliper er et open source-benchmarkingværktøj for ydeevne til blockchain-teknologier udviklet af Hyperledger-projektet. Det giver brugerne mulighed for at måle ydeevnen af en specifik blockchain-implementering med et sæt foruddefinerede use cases.
Værktøjet er designet til at kunne udvides og understøtte flere plug-ins, så det nemt kan tilpasses til forskellige blockchain-implementeringer.

Komponenter af Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric-platformen har fem hovedkomponenter:
1. Certifikatmyndigheden
2. Peer-noder, der udgør netværket
3. Bestillingstjenesten, der opretholder den globale bestilling af transaktioner
4. Den private kanal
5. Medlemsservicen, der administrerer deltagernes identitet (Chaincode)

Fabric CA (Certificate Authority)

En certifikatmyndighed (CA) er en betroet tredjepart, der udsteder digitale certifikater. Et digitalt certifikat er et elektronisk dokument, der bruges til at bekræfte identiteten af en person eller enhed. Den indeholder den offentlige nøgle for personen eller enheden, oplysninger om udstederen, CA's digitale signatur og certifikatets udløbsdato.

CA er ansvarlig for at verificere identiteten af personen eller enheden før udstedelse af et certifikat. De administrerer også tilbagekaldelsesprocessen, som bruges til at ugyldiggøre et certifikat, hvis det er kompromitteret eller ikke længere er nødvendigt.

CA er en kritisk komponent i et Hyperledger Fabric-netværk. De er ansvarlige for at udstede digitale certifikater til de forskellige komponenter i netværket, såsom bestillernoder, peer-knudepunkter og brugeridentiteter. Disse certifikater bruges til at autentificere komponenterne og etablere tillid mellem dem.

Med en CA er det nemmere at etablere tillid mellem komponenterne i et Hyperledger Fabric-netværk.

Workflow:

1. Det skal kryptografisk underskrive hver operation, der udføres inde i HyperLedger Fabric med dette certifikat.
2. Du kan tilføje attributter, roller
3. Certifikater er X.509-standarder.
4. Du kan fjerne nødvendigheden af certifikater, hvis du ikke har brug for dem.
5. Kædekoder læser disse data og træffer forretningsbeslutninger.

Kilde – Google

Peer Nodes rolle i Hyperledger Fabric

Peer-noder er hjertet i enhver distribueret hovedbog eller blockchain-netværk. De er ansvarlige for at validere og videresende transaktioner og vedligeholde finansstatus. I Hyperledger Fabric blockchain-platformen udfører peer noder også smarte kontrakter, kaldet chaincode, på vegne af klienter.

Rollen som peer-knudepunkter er derfor afgørende for et ordentligt fungerende blockchain-netværk. Uden peer-noder ville der ikke være nogen distribueret hovedbog og ingen blockchain.

Der er to typer peer-knudepunkter i Hyperledger Fabric: godkende peers og forpligtende peers. Godkendende peers er ansvarlige for at validere transaktioner og udføre kædekode. Forpligtende peers er ansvarlige for at skrive transaktioner til hovedbogen og vedligeholde finansstatus.

Begge peer-knuder er afgørende for at Hyperledger Fabric-platformen fungerer korrekt. Godkendelse af peers sikrer, at transaktioner er gyldige, før de forpligtes til hovedbogen. Forpligtelse af peers for at sikre, at finansstatus er nøjagtig og opdateret.

Rolle som bestillingsservice i Hyperledger Fabric

I et Hyperledger Fabric-netværk er bestillingstjenesten ansvarlig for at skabe og vedligeholde en sekvens af blokke, som derefter leveres til de relevante peers i netværket. En enkelt enhed kan køre bestillingstjenesten eller være fordelt mellem flere enheder.

Bestillingstjenesten er en kritisk komponent i et Hyperledger Fabric-netværk, der sikrer, at alle transaktioner behandles konsekvent. Det er vigtigt at sikre regnskabets nøjagtighed og opretholde transaktionernes fortrolighed.

Bestillingstjenesten er også ansvarlig for at oprette nye blokke på hovedbogen. Det gøres ved at udvælge de transaktioner, der skal indgå i næste blok, og pakke dem ind i en blok. Bestillingstjenesten underskriver derefter blokeringen og udsender den til de andre peers i netværket.

Bestillingstjenesten er en afgørende del af Hyperledger Fabric-netværket og spiller en afgørende rolle for at sikre nøjagtigheden og fortroligheden af transaktioner.

Kanalens rolle i Hyperledger Fabric

Kanalen i Hyperledger Fabric er et privat "undernet" af kommunikation mellem to eller flere specifikke netværksmedlemmer til at udføre private og fortrolige transaktioner.

Kanalen giver medlemmer mulighed for at udveksle transaktioner uden at interagere med resten af netværket. Det giver mulighed for en høj grad af privatliv og fortrolighed og forbedret ydeevne.

Kanalen er også den mekanisme, der muliggør oprettelse af "smarte kontrakter", eller kædekode, som kan bruges til at lette transaktioner mellem medlemmer.

For at oprette en kanal skal medlemmer først tilslutte sig netværket. Når de er kommet ind, kan de oprette en kanal og invitere andre medlemmer til at deltage i den.

Når en kanal er blevet oprettet, kan medlemmer udveksle transaktioner indbyrdes. Disse transaktioner vil ikke være synlige for resten af netværket.

For at sikre privatliv og fortrolighed skal medlemmer af en kanal bruge digitale signaturer, når de udveksler transaktioner.

Kædekode i Hyperledger Fabric

I Hyperledger Fabric er chaincode et program skrevet i Go, Java eller Node.js og implementeret på et netværk af Hyperledger Fabric-peers. Kædekode bruges til at styre finanstilstanden, som inkluderer aktiverne og transaktionerne på hovedbogen.

Påkald fra applikationer udløser Chaincode. Når en applikation aktiverer en kædekodefunktion, vil kædekoden læse og skrive hovedbogstilstandsvariabler. Kædekoden kan også samle andre kædekoder. For eksempel kan kædekode A kalde kædekode B for at læse en værdi sat af kædekode B.

Chaincode har adgang til et sæt indbyggede funktioner, der gør det muligt at forespørge og opdatere finansstatussen. For eksempel kan kædekode bruge funktionen GetState() til at læse en værdi fra finanstilstanden og funktionen PutState() til at skrive en aftale til finanstilstanden.

Hvad er Hyperledger Composer?

Hyperledger Composer er et værktøj til hurtigt at opbygge blockchain-forretningsnetværk.

Det er et open source-udviklingsværktøjssæt, der gør det nemt at implementere og administrere blockchain-applikationer på Hyperledger Fabric-platformen.

Composer leverer et modelleringssprog til at beskrive strukturen af et virksomhedsnetværk og et sæt omfattende værktøjer til at udvikle, implementere og administrere forretningsnetværket.

Værktøjssættet inkluderer et modelleringssprog, et udviklingsmiljø, en brugergrænseflade og et sæt kommandolinjeværktøjer.

Composer er designet til at gøre det nemt at udvikle blockchain-applikationer, der kan implementeres på Hyperledger Fabric-platformen.

Værktøjssættet indeholder et modelleringssprog, der gør det nemt at beskrive strukturen af et forretningsnetværk.

Modelleringssproget er baseret på Unified Modeling Language (UML) og bruger en grafisk notation til at repræsentere forretningsnetværket.

Konklusion

Det afslutter vores diskussion om HyperLedger Fabric. Vi har lært alt om HyperLedger Fabric og dets arbejdsgang. Bortset fra dette er der mange flere blockchain-protokoller. Nogle meget berømte protokoller, du har hørt om, er Bitcoin- og Ethereum-protokollerne.

Der er mange kritiske forskelle mellem Bitcoin-protokollen og HyperLedger Fabric, nogle af dem vil vi diskutere her.

Bitcoin er en offentlig blockchain, mens Hyperledger Fabric er en privat blockchain. Alle kan tilslutte sig Bitcoin-netværket og se eller tilføje til hovedbogen. I modsætning hertil er adgangen til Hyperledger Fabric-netværket begrænset til dem med tilladelse fra netværksadministratorerne.

En anden forskel er, at Bitcoin bruger en Proof-of-Work konsensusalgoritme, mens Hyperledger Fabric bruger en praktisk byzantinsk fejltolerance konsensusalgoritme. For at tilføje en ny blok til Bitcoin-blokkæden skal minearbejdere løse et komplekst regnepuslespil. På den anden side, for at tilføje en ny blok til Hyperledger Fabric blockchain, skal konsensus nås af et flertal af netværksdeltagerne.

Endelig er Bitcoin-transaktioner anonyme, mens Hyperledger Fabric-transaktioner ikke er det. Dette skyldes, at Hyperledger Fabric bruger tilladte netværk, hvilket betyder, at hver deltager skal identificeres og verificeres, før de kan få adgang til netværket.

De vigtigste ting i denne artikel:
1. Først diskuterede vi HyperLedger-stoffet og dets fordele.
2. Derefter har vi set forskellige rammer, der bruger HyperLedger-teknologi.
3. Derefter diskuterede vi alle komponenterne i en HyperLedger Fabric, som omfatter Certificate Authority, Peer Nodes, Ordering Service, Channel, etc.
4. Til sidst har vi afsluttet artiklen ved at diskutere de vigtigste forskelle mellem Bitcoin og HyperLedger Fabric.

Det er alt for nu. Jeg stoler på, at du kunne lide at læse indlægget. Du er velkommen til at efterlade en kommentar nedenfor, hvis du har spørgsmål eller ideer. Du kan også tilføje mig som en forbindelse på LinkedIn. Det vil gøre mig meget glad at arbejde sammen med dig.

Kan du tjekke min anden artikler også?

Tak fordi du læste med, 😊

GitHub | Instagram | Facebook

Mediet vist i denne artikel ejes ikke af Analytics Vidhya og bruges efter forfatterens skøn.