Εισαγωγή στο HyperLedger Fabric στο δίκτυο Blockchain

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε ως μέρος του Επιστήμη δεδομένων Blogathon.

Εισαγωγή

Το HyperLedger Fabric είναι μια εξουσιοδοτημένη υποδομή blockchain που αναπτύχθηκε αρχικά από την IBM και την Digital Asset. Χρησιμοποιείται για την παροχή μιας αρθρωτής αρχιτεκτονικής με μια οριοθέτηση ρόλων μεταξύ των κόμβων στην υποδομή.
Χρησιμοποιείται επίσης για την εκτέλεση διαφόρων έξυπνων συμβάσεων (ονομάζονται επίσης chaincode) και διαμορφώσιμων υπηρεσιών συναίνεσης και συνδρομής.
1. Το Linux Foundation ίδρυσε την Hyperledger το 2015
2. Το Hyperledger Fabric είναι μια πλατφόρμα για λύσεις κατανεμημένων καθολικών σε βιομηχανικό επίπεδο.
3. Μια αρθρωτή αρχιτεκτονική – Παρέχει υψηλούς βαθμούς εμπιστευτικότητας, ανθεκτικότητας, ευελιξίας και επεκτασιμότητας.
4. Έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει συνδεόμενες υλοποιήσεις διαφορετικών στοιχείων και να εξυπηρετεί την πολυπλοκότητα και τις περιπλοκές σε όλο το οικονομικό οικοσύστημα.
5. Ενώ η επιτρεπόμενη φύση του Fabric μπορεί να θεωρηθεί ως περιορισμός, η σπονδυλωτότητα της πλατφόρμας επιτρέπει στα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του μηχανισμού συναίνεσης, να είναι plug-and-play, επιτρέποντας σε διαφορετικούς οργανισμούς να επιλέξουν τα καταλληλότερα στοιχεία για την εφαρμογή τους. Είναι μια από τις κρίσιμες πτυχές του υφάσματος που οδήγησε στην υιοθέτησή του σε πολλούς κλάδους, συμπεριλαμβανομένων των χρηματοοικονομικών, της υγειονομικής περίθαλψης, της εφοδιαστικής αλυσίδας και άλλων.

Πλεονεκτήματα του υφάσματος Hyperledger

Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα του Hyperledger Fabric στο Blockchain. Το πρώτο πλεονέκτημα είναι ότι το ύφασμα είναι πολύ ευέλικτο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορες εφαρμογές. Για παράδειγμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το Fabric για διαχείριση αλυσίδας εφοδιασμού, διαχείριση ταυτότητας και άλλες επιχειρηματικές εφαρμογές.

Ένα άλλο πλεονέκτημα του Fabric είναι ότι είναι πολύ επεκτάσιμο. Το Fabric μπορεί να υποστηρίξει χιλιάδες συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο. Είναι απαραίτητο για τις επιχειρήσεις που πρέπει να διεκπεραιώσουν πολλές συναλλαγές.

Τέλος, το ύφασμα είναι πολύ ασφαλές. Το Fabric χρησιμοποιεί κρυπτογραφικές τεχνικές για να διασφαλίσει ότι τα δεδομένα δεν παραβιάζονται. Καθιστά το Fabric ιδανική πλατφόρμα για εφαρμογές που απαιτούν υψηλό βαθμό ασφάλειας.

Πλαίσια και εργαλεία του HyperLedger στο Blockchain

Πολλά διαφορετικά πλαίσια και εργαλεία συνθέτουν το έργο Hyperledger. Ακολουθεί μια σύντομη επισκόπηση ορισμένων από τα πιο σημαντικά:

1. Ύφασμα Hyperledger: Αυτό είναι το βασικό πλαίσιο πάνω στο οποίο είναι χτισμένα άλλα εργαλεία και εφαρμογές. Είναι μια εξουσιοδοτημένη πλατφόρμα blockchain που υποστηρίζει συνδεόμενα στοιχεία για συναίνεση, ταυτότητα και έξυπνη εκτέλεση συμβολαίων.
2. Hyperledger Iroha: Είναι μια απλή, αλλά ισχυρή, εξουσιοδοτημένη πλατφόρμα blockchain, σχεδιασμένη για κινητές συσκευές και εφαρμογές IoT.
3. Hyperledger Sawtooth: Αυτή η αρθρωτή πλατφόρμα blockchain υποστηρίζει δυναμικούς αλγόριθμους συναίνεσης και επιτρέπει λεπτομερείς άδειες χρηστών και εφαρμογών.
4. Συνθέτης Hyperledger: Αυτό είναι ένα εργαλείο για γρήγορη ανάπτυξη εφαρμογών blockchain πάνω από το Hyperledger Fabric. Παρέχει ένα μοντέλο προγραμματισμού υψηλού επιπέδου και μια εκτενή βιβλιοθήκη επαναχρησιμοποιήσιμων στοιχείων.
5. Hyperledger Caliper: Το Hyperledger Caliper είναι ένα εργαλείο συγκριτικής αξιολόγησης απόδοσης ανοιχτού κώδικα για τεχνολογίες blockchain που αναπτύχθηκε από το έργο Hyperledger. Επιτρέπει στους χρήστες να μετρούν την απόδοση μιας συγκεκριμένης εφαρμογής blockchain με ένα σύνολο προκαθορισμένων περιπτώσεων χρήσης.
Το εργαλείο έχει σχεδιαστεί για να είναι επεκτάσιμο και να υποστηρίζει πολλαπλά πρόσθετα, ώστε να μπορεί να προσαρμόζεται εύκολα σε διαφορετικές εφαρμογές blockchain.

Συστατικά υφάσματος Hyperledger

Η πλατφόρμα Hyperledger Fabric έχει πέντε βασικά στοιχεία:
1. Η Αρχή Πιστοποιητικών
2. Οι ομότιμοι κόμβοι που απαρτίζουν το δίκτυο
3. Η υπηρεσία παραγγελιών που διατηρεί την καθολική παραγγελία συναλλαγών
4. Το ιδιωτικό κανάλι
5. Η υπηρεσία μελών που διαχειρίζεται τις ταυτότητες των συμμετεχόντων (Chaincode)

Fabric CA (Αρχή έκδοσης πιστοποιητικών)

Η Αρχή έκδοσης πιστοποιητικών (CA) είναι ένα αξιόπιστο τρίτο μέρος που εκδίδει ψηφιακά πιστοποιητικά. Το ψηφιακό πιστοποιητικό είναι ένα ηλεκτρονικό έγγραφο που χρησιμοποιείται για την επαλήθευση της ταυτότητας ενός προσώπου ή μιας οντότητας. Περιέχει το δημόσιο κλειδί του προσώπου ή της οντότητας, πληροφορίες σχετικά με τον εκδότη, την ψηφιακή υπογραφή της ΑΠ και την ημερομηνία λήξης του πιστοποιητικού.

Η ΑΠ είναι υπεύθυνη για την επαλήθευση της ταυτότητας του προσώπου ή της οντότητας πριν από την έκδοση πιστοποιητικού. Διαχειρίζονται επίσης τη διαδικασία ανάκλησης, η οποία χρησιμοποιείται για την ακύρωση ενός πιστοποιητικού εάν έχει παραβιαστεί ή δεν χρειάζεται πλέον.

Η ΑΠ είναι ένα κρίσιμο στοιχείο ενός δικτύου Hyperledger Fabric. Είναι υπεύθυνοι για την έκδοση ψηφιακών πιστοποιητικών στα διάφορα στοιχεία του δικτύου, όπως οι κόμβοι παραγγελίας, οι ομότιμοι κόμβοι και οι ταυτότητες χρηστών. Αυτά τα πιστοποιητικά χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ταυτότητας των στοιχείων και για τη δημιουργία εμπιστοσύνης μεταξύ τους.

Με μια ΑΠ, είναι ευκολότερο να δημιουργηθεί εμπιστοσύνη μεταξύ των στοιχείων ενός δικτύου Hyperledger Fabric.

Ροή εργασιών:

1. Πρέπει να υπογράφει κρυπτογραφικά κάθε λειτουργία που εκτελείται μέσα στο HyperLedger Fabric με αυτό το πιστοποιητικό.
2. Μπορείτε να προσθέσετε χαρακτηριστικά, ρόλους
3. Τα πιστοποιητικά είναι πρότυπα X.509.
4. Μπορείτε να αφαιρέσετε την αναγκαιότητα των πιστοποιητικών εάν δεν τα χρειάζεστε.
5. Οι αλυσιδωτοί κωδικοί διαβάζουν αυτά τα δεδομένα και λαμβάνουν επιχειρηματικές αποφάσεις.

Πηγή – Google

Ο ρόλος των Peer Nodes στο Hyperledger Fabric

Οι ομότιμοι κόμβοι είναι η καρδιά οποιουδήποτε κατανεμημένου καθολικού ή δικτύου blockchain. Είναι υπεύθυνοι για την επικύρωση και την αναμετάδοση των συναλλαγών και τη διατήρηση της κατάστασης του καθολικού. Στην πλατφόρμα blockchain Hyperledger Fabric, οι ομότιμοι κόμβοι εκτελούν επίσης έξυπνες συμβάσεις, που ονομάζονται chaincode, για λογαριασμό πελατών.

Ο ρόλος των ομοτίμων κόμβων είναι επομένως κρίσιμος για τη σωστή λειτουργία ενός δικτύου blockchain. Χωρίς ομότιμους κόμβους, δεν θα υπήρχε κατανεμημένο καθολικό και δεν θα υπήρχε blockchain.

Υπάρχουν δύο τύποι ομότιμων κόμβων στο Hyperledger Fabric: έγκριση ομότιμων και δέσμευση ομοτίμων. Οι ομότιμοι εγκρίσεις είναι υπεύθυνοι για την επικύρωση των συναλλαγών και την εκτέλεση του αλυσιδωτού κώδικα. Οι δεσμευτικοί ομότιμοι είναι υπεύθυνοι για την εγγραφή συναλλαγών στο καθολικό και τη διατήρηση της κατάστασης του καθολικού.

Και οι δύο ομότιμοι κόμβοι είναι απαραίτητοι για τη σωστή λειτουργία της πλατφόρμας Hyperledger Fabric. Η έγκριση των ομοτίμων διασφαλίζει ότι οι συναλλαγές είναι έγκυρες πριν από τη δέσμευση στο καθολικό. Δέσμευση των ομοτίμων να διασφαλίσουν ότι η κατάσταση του καθολικού είναι ακριβής και ενημερωμένη.

Ο ρόλος της παραγγελίας υπηρεσίας στο Hyperledger Fabric

Σε ένα δίκτυο Hyperledger Fabric, η υπηρεσία παραγγελίας είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία και τη διατήρηση μιας ακολουθίας μπλοκ, τα οποία στη συνέχεια παραδίδονται στους κατάλληλους ομοτίμους του δικτύου. Μια μεμονωμένη οντότητα μπορεί να εκτελέσει την υπηρεσία παραγγελίας ή να διανεμηθεί μεταξύ πολλών οντοτήτων.

Η υπηρεσία παραγγελιών είναι ένα κρίσιμο στοιχείο ενός δικτύου Hyperledger Fabric, διασφαλίζοντας ότι όλες οι συναλλαγές διεκπεραιώνονται με συνέπεια. Η διασφάλιση της ακρίβειας του καθολικού και η τήρηση του απορρήτου των συναλλαγών είναι απαραίτητη.

Η υπηρεσία παραγγελιών είναι επίσης υπεύθυνη για τη δημιουργία νέων μπλοκ στο καθολικό. Γίνεται επιλέγοντας τις συναλλαγές που θα πρέπει να συμπεριληφθούν στο επόμενο μπλοκ και συσκευάζοντάς τις σε μπλοκ. Στη συνέχεια, η υπηρεσία παραγγελίας υπογράφει το μπλοκ και το μεταδίδει στους άλλους ομοτίμους του δικτύου.

Η υπηρεσία παραγγελιών είναι ένα κρίσιμο μέρος του δικτύου Hyperledger Fabric και διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στη διασφάλιση της ακρίβειας και του απορρήτου των συναλλαγών.

Ο ρόλος του καναλιού στο Hyperledger Fabric

Το κανάλι στο Hyperledger Fabric είναι ένα ιδιωτικό «υποδίκτυο» επικοινωνίας μεταξύ δύο ή περισσότερων συγκεκριμένων μελών του δικτύου για τη διεξαγωγή ιδιωτικών και εμπιστευτικών συναλλαγών.

Το κανάλι επιτρέπει στα μέλη να ανταλλάσσουν συναλλαγές χωρίς να αλληλεπιδρούν με το υπόλοιπο δίκτυο. Επιτρέπει υψηλό βαθμό απορρήτου και εμπιστευτικότητας και βελτιωμένη απόδοση.

Το κανάλι είναι επίσης ο μηχανισμός που επιτρέπει τη δημιουργία «έξυπνων συμβολαίων», ή αλυσιδωτού κωδικού, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διευκόλυνση των συναλλαγών μεταξύ των μελών.

Για να δημιουργήσετε ένα κανάλι, τα μέλη πρέπει πρώτα να εγγραφούν στο δίκτυο. Αφού εισέλθουν, μπορούν στη συνέχεια να δημιουργήσουν ένα κανάλι και να προσκαλέσουν άλλα μέλη να συμμετάσχουν σε αυτό.

Μόλις δημιουργηθεί ένα κανάλι, τα μέλη μπορούν να ανταλλάξουν συναλλαγές μεταξύ τους. Αυτές οι συναλλαγές δεν θα είναι ορατές στο υπόλοιπο δίκτυο.

Για να διασφαλιστεί το απόρρητο και η εμπιστευτικότητα, τα μέλη ενός καναλιού πρέπει να χρησιμοποιούν ψηφιακές υπογραφές όταν ανταλλάσσουν συναλλαγές.

Κωδικός αλυσίδας σε ύφασμα Hyperledger

Στο Hyperledger Fabric, το chaincode είναι ένα πρόγραμμα γραμμένο σε Go, Java ή Node.js και αναπτύσσεται σε ένα δίκτυο ομότιμων Hyperledger Fabric. Ο Chaincode χρησιμοποιείται για τη διαχείριση της κατάστασης του καθολικού, η οποία περιλαμβάνει τα περιουσιακά στοιχεία και τις συναλλαγές στο καθολικό.

Οι επικλήσεις από εφαρμογές ενεργοποιούν το Chaincode. Όταν μια εφαρμογή καλεί μια συνάρτηση chaincode, ο chaincode θα διαβάζει και θα γράφει μεταβλητές κατάστασης καθολικού. Ο αλυσιδωτός κωδικός μπορεί επίσης να συγκεντρώσει άλλους κωδικούς αλυσίδας. Για παράδειγμα, ο αλυσιδωτός κωδικός Α μπορεί να επικαλεστεί τον αλυσιδωτό κωδικό Β για να διαβάσει μια τιμή που ορίζεται από τον αλυσιδωτό κωδικό Β.

Το Chaincode έχει πρόσβαση σε ένα σύνολο ενσωματωμένων συναρτήσεων που του επιτρέπουν να ρωτά και να ενημερώνει την κατάσταση του καθολικού. Για παράδειγμα, ο chaincode μπορεί να χρησιμοποιήσει τη συνάρτηση GetState() για να διαβάσει μια τιμή από την κατάσταση καθολικού και τη συνάρτηση PutState() για να γράψει μια συμφωνία στην κατάσταση καθολικού.

Τι είναι το Hyperledger Composer;

Το Hyperledger Composer είναι ένα εργαλείο για την ταχεία δημιουργία επιχειρηματικών δικτύων blockchain.

Είναι ένα σύνολο εργαλείων ανάπτυξης ανοιχτού κώδικα που διευκολύνει την ανάπτυξη και διαχείριση εφαρμογών blockchain στην πλατφόρμα Hyperledger Fabric.

Το Composer παρέχει μια γλώσσα μοντελοποίησης για την περιγραφή της δομής ενός επιχειρηματικού δικτύου και ένα σύνολο ολοκληρωμένων εργαλείων για την ανάπτυξη, την ανάπτυξη και τη διαχείριση του επιχειρηματικού δικτύου.

Το σύνολο εργαλείων περιλαμβάνει μια γλώσσα μοντελοποίησης, ένα περιβάλλον ανάπτυξης, μια διεπαφή χρήστη και ένα σύνολο εργαλείων γραμμής εντολών.

Το Composer έχει σχεδιαστεί για να διευκολύνει την ανάπτυξη εφαρμογών blockchain που μπορούν να αναπτυχθούν στην πλατφόρμα Hyperledger Fabric.

Το σύνολο εργαλείων περιλαμβάνει μια γλώσσα μοντελοποίησης που διευκολύνει την περιγραφή της δομής ενός επιχειρηματικού δικτύου.

Η γλώσσα μοντελοποίησης βασίζεται στην ενοποιημένη γλώσσα μοντελοποίησης (UML) και χρησιμοποιεί μια γραφική σημείωση για να αναπαραστήσει το επιχειρηματικό δίκτυο.

Συμπέρασμα

Τελειώνει τη συζήτησή μας για το HyperLedger Fabric. Μάθαμε τα πάντα για το HyperLedger Fabric και τη ροή εργασιών του. Εκτός από αυτό, υπάρχουν πολλά περισσότερα πρωτόκολλα blockchain. Μερικά πολύ διάσημα πρωτόκολλα για τα οποία έχετε ακούσει είναι τα Πρωτόκολλα Bitcoin και Ethereum.

Υπάρχουν πολλές κρίσιμες διαφορές μεταξύ του Πρωτοκόλλου Bitcoin και του HyperLedger Fabric, μερικές από τις οποίες θα συζητήσουμε εδώ.

Το Bitcoin είναι ένα δημόσιο blockchain, ενώ το Hyperledger Fabric είναι ένα ιδιωτικό blockchain. Οποιοσδήποτε μπορεί να εγγραφεί στο δίκτυο Bitcoin και να δει ή να προσθέσει στο καθολικό. Αντίθετα, η πρόσβαση στο δίκτυο Hyperledger Fabric περιορίζεται σε όσους έχουν άδεια από τους διαχειριστές του δικτύου.

Μια άλλη διαφορά είναι ότι το Bitcoin χρησιμοποιεί έναν αλγόριθμο συναίνεσης Proof-of-Work, ενώ το Hyperledger Fabric χρησιμοποιεί έναν αλγόριθμο συναίνεσης Practical Byzantine Fault Tolerance. Για να προσθέσουν ένα νέο μπλοκ στο blockchain του Bitcoin, οι εξορύκτες πρέπει να λύσουν ένα σύνθετο υπολογιστικό παζλ. Από την άλλη πλευρά, για να προσθέσετε ένα νέο μπλοκ στην αλυσίδα μπλοκ Hyperledger Fabric, πρέπει να επιτευχθεί συναίνεση από την πλειοψηφία των συμμετεχόντων στο δίκτυο.

Τέλος, οι συναλλαγές Bitcoin είναι ανώνυμες, ενώ οι συναλλαγές Hyperledger Fabric όχι. Αυτό συμβαίνει επειδή το Hyperledger Fabric χρησιμοποιεί δίκτυα με άδεια, που σημαίνει ότι κάθε συμμετέχων πρέπει να αναγνωριστεί και να επαληθευτεί πριν μπορέσει να αποκτήσει πρόσβαση στο δίκτυο.

Βασικά στοιχεία αυτού του άρθρου:
1. Αρχικά, συζητήσαμε το HyperLedger Fabric και τα πλεονεκτήματά του.
2. Στη συνέχεια, είδαμε διάφορα πλαίσια που χρησιμοποιούν τεχνολογία HyperLedger.
3. Μετά από αυτό, συζητήσαμε όλα τα στοιχεία ενός υφάσματος HyperLedger, το οποίο περιλαμβάνει Αρχή Πιστοποιητικών, Ομότιμους Κόμβους, Υπηρεσία Παραγγελίας, Κανάλι κ.λπ.
4. Τέλος, ολοκληρώσαμε το άρθρο συζητώντας τις βασικές διαφορές μεταξύ του Bitcoin και του HyperLedger Fabric.

Αυτα για τωρα. Πιστεύω ότι σου άρεσε να διαβάζεις την ανάρτηση. Μη διστάσετε να αφήσετε ένα σχόλιο παρακάτω εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή ιδέες. Μπορείτε επίσης να με προσθέσετε ως σύνδεση στο LinkedIn. Θα με κάνει πολύ χαρούμενο να συνεργαστώ μαζί σας.

Μπορείτε να ελέγξετε το άλλο μου εμπορεύματα επίσης?

Ευχαριστώ για την ανάγνωση, 😊

GitHub | Instagram | Facebook

Τα μέσα που εμφανίζονται σε αυτό το άρθρο δεν ανήκουν στο Analytics Vidhya και χρησιμοποιούνται κατά την κρίση του συγγραφέα.