Introducción a HyperLedger Fabric en Blockchain Network

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Este artículo fue publicado como parte del Blogatón de ciencia de datos.

Introducción

HyperLedger Fabric es una infraestructura de cadena de bloques autorizada desarrollada inicialmente por IBM y Digital Asset. Se utiliza para proporcionar una arquitectura modular con una delimitación de funciones entre los nodos de la infraestructura.
También se utiliza en la ejecución de varios contratos inteligentes (también llamado código de cadena) y servicios configurables de consenso y membresía.
1. La Fundación Linux fundó Hyperledger en 2015
2. Hyperledger Fabric es una plataforma para soluciones de contabilidad distribuida a nivel industrial.
3. Una arquitectura modular: ofrece altos grados de confidencialidad, resiliencia, flexibilidad y escalabilidad.
4. Está diseñado para admitir implementaciones conectables de diferentes componentes y adaptarse a la complejidad y las complejidades del ecosistema económico.
5. Si bien la naturaleza autorizada de Fabric puede verse como una restricción, la modularidad de la plataforma permite que los componentes, incluido el mecanismo de consenso, sean plug-and-play, lo que permite que diferentes organizaciones seleccionen los componentes más apropiados para su aplicación. Es uno de los aspectos críticos de Fabric que ha llevado a su adopción en muchas industrias, incluidas las finanzas, la atención médica, la cadena de suministro y más.

Ventajas de Hyperledger Fabric

Hay muchas ventajas de Hyperledger Fabric en Blockchain. La primera ventaja es que Fabric es muy flexible y se puede utilizar para diversas aplicaciones. Por ejemplo, podemos usar Fabric para la gestión de la cadena de suministro, la gestión de identidades y otras aplicaciones empresariales.

Otra ventaja de Fabric es que es muy escalable. Fabric puede admitir miles de transacciones por segundo. Es esencial para las empresas que necesitan procesar muchas transacciones.

Finalmente, Fabric es muy seguro. The Fabric utiliza técnicas criptográficas para garantizar que los datos no se alteren. Hace de Fabric una plataforma ideal para aplicaciones que requieren un alto grado de seguridad.

Frameworks y Herramientas de HyperLedger en Blockchain

Muchos marcos y herramientas diferentes conforman el proyecto Hyperledger. Aquí hay una breve descripción de algunos de los más importantes:

1. Tejido Hyperledger: Este es el marco central sobre el que se construyen otras herramientas y aplicaciones. Es una plataforma de cadena de bloques autorizada que admite componentes conectables para el consenso, la identidad y la ejecución de contratos inteligentes.
2. Hiperledger Iroha: Es una plataforma de cadena de bloques autorizada, simple pero poderosa, diseñada para aplicaciones móviles y de IoT.
3. Diente de sierra Hyperledger: Esta plataforma de cadena de bloques modular admite algoritmos de consenso dinámico y permite permisos detallados de usuarios y aplicaciones.
4. Compositor de Hyperledger: Esta es una herramienta para desarrollar rápidamente aplicaciones de cadena de bloques sobre Hyperledger Fabric. Proporciona un modelo de programación de alto nivel y una extensa biblioteca de componentes reutilizables.
5. Calibrador Hyperledger: Hyperledger Caliper es una herramienta de evaluación comparativa de rendimiento de código abierto para tecnologías de cadena de bloques desarrollada por el proyecto Hyperledger. Permite a los usuarios medir el rendimiento de una implementación específica de blockchain con un conjunto de casos de uso predefinidos.
La herramienta está diseñada para ser extensible y admitir múltiples complementos para que pueda adaptarse fácilmente a diferentes implementaciones de blockchain.

Componentes de Hyperledger Fabric

La plataforma Hyperledger Fabric tiene cinco componentes principales:
1. La Autoridad de Certificación
2. Los nodos pares que componen la red
3. El servicio de pedidos que mantiene el pedido global de transacciones
4. El canal privado
5. El servicio de membresía que gestiona las identidades de los participantes (Chaincode)

Fabric CA (autoridad de certificación)

Una Autoridad de certificación (CA) es un tercero de confianza que emite certificados digitales. Un certificado digital es un documento electrónico utilizado para verificar la identidad de una persona o entidad. Contiene la clave pública de la persona o entidad, información sobre el emisor, la firma digital de la CA y la fecha de vencimiento del certificado.

La CA es responsable de verificar la identidad de la persona o entidad antes de emitir un certificado. También gestionan el proceso de revocación, que se utiliza para invalidar un certificado si está comprometido o ya no se necesita.

La CA es un componente crítico de una red Hyperledger Fabric. Son responsables de emitir certificados digitales a los diversos componentes de la red, como los nodos de pedido, los nodos pares y las identidades de los usuarios. Estos certificados se utilizan para autenticar los componentes y establecer confianza entre ellos.

Con una CA, es más fácil establecer confianza entre los componentes de una red Hyperledger Fabric.

Flujo de trabajo:

1. Debe firmar criptográficamente cada operación ejecutada dentro de HyperLedger Fabric con este certificado.
2. Puedes agregar atributos, roles
3. Los certificados son estándares X.509.
4. Puede eliminar la necesidad de certificados si no los necesita.
5. Chaincodes lee estos datos y toma decisiones comerciales.

Fuente – Google

Rol de los nodos pares en Hyperledger Fabric

Los nodos de pares son el corazón de cualquier libro mayor distribuido o red de cadena de bloques. Son responsables de validar y retransmitir transacciones y mantener el estado del libro mayor. En la plataforma blockchain de Hyperledger Fabric, los nodos pares también ejecutan contratos inteligentes, llamados código de cadena, en nombre de los clientes.

Por lo tanto, el papel de los nodos pares es fundamental para el correcto funcionamiento de una red blockchain. Sin nodos pares, no habría libro mayor distribuido ni cadena de bloques.

Hay dos tipos de nodos de pares en Hyperledger Fabric: pares de respaldo y pares de confirmación. Los pares de respaldo son responsables de validar las transacciones y ejecutar el código de cadena. Los compañeros de compromiso son responsables de escribir transacciones en el libro mayor y mantener el estado del libro mayor.

Ambos nodos pares son esenciales para el correcto funcionamiento de la plataforma Hyperledger Fabric. El respaldo de los pares garantiza que las transacciones sean válidas antes de comprometerse con el libro mayor. Comprometer a los compañeros para garantizar que el estado del libro mayor sea preciso y esté actualizado.

Función del servicio de pedidos en Hyperledger Fabric

En una red de Hyperledger Fabric, el servicio de pedidos es responsable de crear y mantener una secuencia de bloques, que luego se entregan a los pares apropiados en la red. Una sola entidad puede ejecutar el servicio de pedidos o distribuirse entre varias entidades.

El servicio de pedidos es un componente crítico de una red de Hyperledger Fabric, lo que garantiza que todas las transacciones se procesen de manera uniforme. Garantizar la precisión del libro mayor y mantener la confidencialidad de las transacciones es esencial.

El servicio de pedidos también es responsable de crear nuevos bloques en el libro mayor. Se realiza seleccionando las transacciones que deben incluirse en el siguiente bloque y empaquetándolas en un bloque. El servicio de pedidos luego firma el bloque y lo transmite a los otros pares en la red.

El servicio de pedidos es una parte crucial de la red de Hyperledger Fabric y desempeña un papel vital para garantizar la precisión y confidencialidad de las transacciones.

Rol del canal en Hyperledger Fabric

El canal en Hyperledger Fabric es una "subred" privada de comunicación entre dos o más miembros específicos de la red para realizar transacciones privadas y confidenciales.

El canal permite a los miembros intercambiar transacciones sin interactuar con el resto de la red. Permite un alto grado de privacidad y confidencialidad y mejora el rendimiento.

El canal también es el mecanismo que permite la creación de “contratos inteligentes”, o chaincode, que pueden utilizarse para facilitar las transacciones entre los miembros.

Para crear un canal, los miembros primero deben unirse a la red. Una vez que hayan ingresado, pueden crear un canal e invitar a otros miembros a unirse.

Una vez que se ha creado un canal, los miembros pueden intercambiar transacciones entre ellos. Estas transacciones no serán visibles para el resto de la red.

Para garantizar la privacidad y la confidencialidad, los miembros de un canal deben usar firmas digitales al intercambiar transacciones.

Chaincode en Hyperledger Fabric

En Hyperledger Fabric, chaincode es un programa escrito en Go, Java o Node.js e implementado en una red de pares de Hyperledger Fabric. Chaincode se usa para administrar el estado del libro mayor, que incluye los activos y las transacciones en el libro mayor.

Las invocaciones desde aplicaciones activan Chaincode. Cuando una aplicación invoca una función de código de cadena, el código de cadena leerá y escribirá las variables de estado del libro mayor. El código de cadena también puede recopilar otros códigos de cadena. Por ejemplo, el código de cadena A podría invocar el código de cadena B para leer un valor establecido por el código de cadena B.

Chaincode tiene acceso a un conjunto de funciones integradas que le permiten consultar y actualizar el estado del libro mayor. Por ejemplo, chaincode puede usar la función GetState() para leer un valor del estado del libro mayor y la función PutState() para escribir un trato en el estado del libro mayor.

¿Qué es Hyperledger Composer?

Hyperledger Composer es una herramienta para construir rápidamente redes comerciales de blockchain.

Es un conjunto de herramientas de desarrollo de código abierto que facilita la implementación y administración de aplicaciones de cadena de bloques en la plataforma Hyperledger Fabric.

Composer proporciona un lenguaje de modelado para describir la estructura de una red comercial y un conjunto de herramientas integrales para desarrollar, implementar y administrar la red comercial.

El conjunto de herramientas incluye un lenguaje de modelado, un entorno de desarrollo, una interfaz de usuario y un conjunto de herramientas de línea de comandos.

Composer está diseñado para facilitar el desarrollo de aplicaciones de cadena de bloques que se pueden implementar en la plataforma Hyperledger Fabric.

El conjunto de herramientas incluye un lenguaje de modelado que facilita la descripción de la estructura de una red comercial.

El lenguaje de modelado se basa en el Lenguaje de modelado unificado (UML) y utiliza una notación gráfica para representar la red comercial.

Conclusión

Termina nuestra discusión sobre HyperLedger Fabric. Hemos aprendido todo sobre HyperLedger Fabric y su flujo de trabajo. Aparte de esto, hay muchos más protocolos de blockchain. Algunos protocolos muy famosos de los que ha oído hablar son los protocolos Bitcoin y Ethereum.

Hay muchas diferencias críticas entre el Protocolo Bitcoin y HyperLedger Fabric, algunas de las cuales discutiremos aquí.

Bitcoin es una cadena de bloques pública, mientras que Hyperledger Fabric es una cadena de bloques privada. Cualquiera puede unirse a la red Bitcoin y ver o agregar al libro mayor. Por el contrario, el acceso a la red de Hyperledger Fabric está restringido a aquellos con permiso de los administradores de la red.

Otra diferencia es que Bitcoin usa un algoritmo de consenso de prueba de trabajo, mientras que Hyperledger Fabric usa un algoritmo de consenso de tolerancia a fallas bizantinas prácticas. Para agregar un nuevo bloque a la cadena de bloques de Bitcoin, los mineros deben resolver un rompecabezas computacional complejo. Por otro lado, para agregar un nuevo bloque a la cadena de bloques de Hyperledger Fabric, la mayoría de los participantes de la red debe llegar a un consenso.

Finalmente, las transacciones de Bitcoin son anónimas, mientras que las transacciones de Hyperledger Fabric no lo son. Esto se debe a que Hyperledger Fabric usa redes autorizadas, lo que significa que cada participante debe identificarse y verificarse antes de poder acceder a la red.

Puntos clave de este artículo:
1. En primer lugar, discutimos HyperLedger Fabric y sus ventajas.
2. Luego, hemos visto varios marcos que utilizan la tecnología HyperLedger.
3. Después de eso, discutimos todos los componentes de HyperLedger Fabric, que incluyen la autoridad de certificación, los nodos de pares, el servicio de pedidos, el canal, etc.
4. Finalmente, hemos concluido el artículo discutiendo las diferencias clave entre Bitcoin y HyperLedger Fabric.

Eso es todo por ahora. Confío en que te haya gustado leer el post. Por favor, siéntase libre de dejar un comentario a continuación si tiene alguna pregunta o idea. También puedes agregarme como conexión en Etiqueta LinkedIn. Me hará muy feliz trabajar contigo.

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