היכרות עם HyperLedger Fabric ברשת Blockchain

מאמר זה פורסם כחלק מה- בלוגאת מדע הנתונים.

מבוא

HyperLedger Fabric היא תשתית בלוקצ'יין מורשית שפותחה בתחילה על ידי IBM ו-Digital Asset. הוא משמש למתן ארכיטקטורה מודולרית עם תיחום תפקידים בין הצמתים בתשתית.
הוא משמש גם בביצוע חוזים חכמים שונים (נקראים גם chaincode) ושירותי קונצנזוס וחברות הניתנים להגדרה.
1. קרן לינוקס הקימה את Hyperledger ב-2015
2. Hyperledger Fabric היא פלטפורמה לפתרונות ספר מבוזרים ברמה התעשייתית.
3. ארכיטקטורה מודולרית - מספקת דרגות גבוהות של סודיות, גמישות, גמישות ומדרגיות.
4. הוא נועד לתמוך ביישומים ניתנים לחיבור של רכיבים שונים ולהכיל את המורכבות והמורכבויות ברחבי המערכת האקולוגית הכלכלית.
5. בעוד שהטבע המורשה של Fabric עשוי להיחשב כמגבלה, המודולריות של הפלטפורמה מאפשרת לרכיבים, כולל מנגנון הקונצנזוס, להיות "plug-and-play", מה שמאפשר לארגונים שונים לבחור את הרכיבים המתאימים ביותר ליישום שלהם. זהו אחד ההיבטים הקריטיים של Fabric שהובילו לאימוצו בתעשיות רבות, כולל פיננסים, בריאות, שרשרת אספקה ​​ועוד.

היתרונות של בד Hyperledger

ישנם יתרונות רבים של Hyperledger Fabric בבלוקצ'יין. היתרון הראשון הוא שהבד גמיש מאוד וניתן להשתמש בו ליישומים שונים. לדוגמה, אנו יכולים להשתמש ב-Farc לניהול שרשרת אספקה, ניהול זהויות ויישומים עסקיים אחרים.

יתרון נוסף של Fabric הוא שהוא מאוד ניתן להרחבה. בד יכול לתמוך באלפי עסקאות בשנייה. זה חיוני לעסקים שצריכים לעבד עסקאות רבות.

לבסוף, בד מאובטח מאוד. The Fabric משתמש בטכניקות הצפנה כדי להבטיח שלא יתעסקו בנתונים. זה הופך את Fabric לפלטפורמה אידיאלית עבור יישומים הדורשים רמה גבוהה של אבטחה.

מסגרות וכלים של HyperLedger בבלוקצ'יין

מסגרות וכלים רבים ושונים מרכיבים את פרויקט Hyperledger. להלן סקירה קצרה של כמה מהחשובים שבהם:

1. בד Hyperledger: זוהי מסגרת הליבה שעליה בנויים כלים ויישומים אחרים. זוהי פלטפורמת בלוקצ'יין מורשית התומכת ברכיבים הניתנים לחיבור עבור קונצנזוס, זהות וביצוע חוזה חכם.
2. Hyperledger Iroha: זוהי פלטפורמת בלוקצ'יין פשוטה אך חזקה ומורשית המיועדת ליישומי ניידים ו-IoT.
3. Hyperledger Sawtooth: פלטפורמת בלוקצ'יין מודולרית זו תומכת באלגוריתמי קונצנזוס דינמיים ומאפשרת הרשאות דקדקניות של משתמשים ויישומים.
4. Hyperledger Composer: זהו כלי לפיתוח מהיר של יישומי בלוקצ'יין על גבי Hyperledger Fabric. הוא מספק מודל תכנות ברמה גבוהה וספרייה נרחבת של רכיבים הניתנים לשימוש חוזר.
5. קליפר Hyperledger: Hyperledger Caliper הוא כלי השוואת ביצועים בקוד פתוח עבור טכנולוגיות בלוקצ'יין שפותח על ידי פרויקט Hyperledger. זה מאפשר למשתמשים למדוד את הביצועים של מימוש בלוקצ'יין ספציפי עם קבוצה של מקרי שימוש מוגדרים מראש.
הכלי תוכנן להרחבה ולתמוך במספר פלאגין כך שניתן להתאים אותו בקלות למימושים שונים של בלוקצ'יין.

רכיבי בד Hyperledger

לפלטפורמת ה-Hyperledger Fabric חמישה מרכיבים עיקריים:
1. רשות התעודות
2. צמתי העמיתים המרכיבים את הרשת
3. שירות ההזמנות השומר על הסדר העולמי של העסקאות
4. הערוץ הפרטי
5. שירות החברות המנהל את זהות המשתתפים (Chaincode)

בד CA (רשות אישורים)

רשות אישורים (CA) היא צד שלישי מהימן המנפיק אישורים דיגיטליים. תעודה דיגיטלית היא מסמך אלקטרוני המשמש לאימות זהות של אדם או ישות. הוא מכיל את המפתח הציבורי של האדם או הישות, מידע על המנפיק, החתימה הדיגיטלית של ה-CA ותאריך התפוגה של האישור.

ה-CA אחראי לאמת את זהות האדם או הישות לפני הנפקת אישור. הם גם מנהלים את תהליך הביטול, המשמש לביטול תוקף של אישור אם הוא נפגע או לא נחוץ עוד.

ה-CA הוא מרכיב קריטי ברשת Hyperledger Fabric. הם אחראים על הנפקת אישורים דיגיטליים לרכיבים השונים של הרשת, כגון צמתי ההזמנה, צמתי עמיתים וזהויות המשתמש. אישורים אלו משמשים לאימות הרכיבים וליצירת אמון ביניהם.

עם CA, קל יותר לבסס אמון בין הרכיבים של רשת Hyperledger Fabric.

זרימת עבודה:

1. עליו לחתום באופן קריפטוגרפי על כל פעולה המבוצעת בתוך HyperLedger Fabric עם אישור זה.
2. ניתן להוסיף תכונות, תפקידים
3. תעודות הן תקני X.509.
4. אתה יכול להסיר את הצורך באישורים אם אתה לא צריך אותם.
5. קודי שרשרת קוראים נתונים אלה ומקבלים החלטות עסקיות.

תפקידם של צמתים עמיתים ב-Hyperledger Fabric

צמתים עמיתים הם הלב של כל ספר חשבונות מבוזר או רשת בלוקצ'יין. הם אחראים לאימות והעברת עסקאות ולשמירה על מצב הפנקס. בפלטפורמת הבלוקצ'יין Hyperledger Fabric, צמתים עמיתים מבצעים גם חוזים חכמים, הנקראים chaincode, בשם לקוחות.

תפקידם של צמתים עמיתים הוא אפוא קריטי לתפקוד תקין של רשת בלוקצ'יין. ללא צמתים עמיתים, לא יהיה ספר חשבונות מבוזר ולא בלוקצ'יין.

ישנם שני סוגים של צמתים עמיתים ב-Hyperledger Fabric: אישור עמיתים והתחייבות עמיתים. עמיתים תומכים אחראים לאימות עסקאות וביצוע קוד שרשרת. עמיתים מתחייבים אחראים לכתיבת עסקאות לפנקס ולשמירה על מצב הפנקס.

שני צמתים עמיתים חיוניים לתפקוד תקין של פלטפורמת ה-Hyperledger Fabric. אישור עמיתים מבטיח שהעסקאות תקפות לפני ההתחייבות לפנקס החשבונות. התחייבות עמיתים להבטיח שמצב הפנקס יהיה מדויק ועדכני.

תפקיד שירות ההזמנה ב-Hyperledger Fabric

ברשת Hyperledger Fabric, שירות ההזמנות אחראי על יצירה ותחזוקה של רצף של בלוקים, אשר מועברים לאחר מכן לעמיתים המתאימים ברשת. ישות אחת יכולה להפעיל את שירות ההזמנה או להיות מופצת בין מספר ישויות.

שירות ההזמנה הוא מרכיב קריטי ברשת Hyperledger Fabric, המבטיח שכל העסקאות מעובדות באופן עקבי. הבטחת דיוק הפנקס ושמירה על סודיות העסקאות היא חיונית.

שירות ההזמנות אחראי גם על יצירת בלוקים חדשים בפנקס החשבונות. זה נעשה על ידי בחירת העסקאות שאמורות להיכלל בבלוק הבא ואריזתן לבלוק. לאחר מכן, שירות ההזמנות חותם על החסימה ומשדר אותה לעמיתים האחרים ברשת.

שירות ההזמנות הוא חלק מכריע ברשת Hyperledger Fabric והוא ממלא תפקיד חיוני בהבטחת הדיוק והסודיות של העסקאות.

תפקיד הערוץ ב-Hyperledger Fabric

הערוץ ב-Hyperledger Fabric הוא "תת-רשת" פרטית של תקשורת בין שני חברי רשת ספציפיים או יותר לביצוע עסקאות פרטיות וסודיות.

הערוץ מאפשר לחברים להחליף עסקאות ללא אינטראקציה עם שאר הרשת. היא מאפשרת מידה גבוהה של פרטיות וסודיות וביצועים משופרים.

הערוץ הוא גם המנגנון המאפשר יצירת "חוזים חכמים", או chaincode, אשר ניתן להשתמש בהם כדי להקל על עסקאות בין חברים.

כדי ליצור ערוץ, חברים חייבים תחילה להצטרף לרשת. לאחר שהם נכנסו, הם יכולים ליצור ערוץ ולהזמין חברים אחרים להצטרף אליו.

לאחר יצירת ערוץ, חברים יכולים להחליף עסקאות בינם לבין עצמם. עסקאות אלו לא יהיו גלויות לשאר הרשת.

כדי להבטיח פרטיות וסודיות, חברי ערוץ חייבים להשתמש בחתימות דיגיטליות בעת החלפת עסקאות.

קוד שרשרת ב-Hyperledger Fabric

ב-Hyperledger Fabric, chaincode היא תוכנית שנכתבת ב-Go, Java או Node.js ונפרסת ברשת של עמיתים של Hyperledger Fabric. קוד שרשרת משמש לניהול מצב הפנקס, הכולל את הנכסים והעסקאות בפנקס החשבונות.

קריאות מיישומים מפעילות Chaincode. כאשר יישום מפעיל פונקציית chaincode, קוד ה-chaincode יקרא ויכתוב משתני מצב פנקס חשבונות. קוד השרשרת יכול גם לאסוף קודי שרשרת אחרים. לדוגמה, קוד שרשרת A עשוי להפעיל קוד שרשרת B כדי לקרוא ערך שנקבע על ידי קוד שרשרת B.

ל-Chaincode יש גישה לסט של פונקציות מובנות המאפשרות לו לבצע שאילתות ולעדכן את מצב הפנקס. לדוגמה, chaincode יכול להשתמש בפונקציה GetState() כדי לקרוא ערך ממצב החשבונות ובפונקציה PutState() כדי לכתוב עסקה למצב הפנקס.

מהו Hyperledger Composer?

Hyperledger Composer הוא כלי לבנייה מהירה של רשתות עסקיות בלוקצ'יין.

זהו ערכת כלים לפיתוח בקוד פתוח המקל על פריסה וניהול של יישומי blockchain בפלטפורמת Hyperledger Fabric.

Composer מספקת שפת מודלים לתיאור מבנה הרשת העסקית ומערך כלים מקיפים לפיתוח, פריסה וניהול הרשת העסקית.

ערכת הכלים כוללת שפת מידול, סביבת פיתוח, ממשק משתמש ומערכת של כלים בשורת הפקודה.

Composer נועד להקל על פיתוח יישומי בלוקצ'יין שניתן לפרוס בפלטפורמת Hyperledger Fabric.

ערכת הכלים כוללת שפת דוגמנות המאפשרת לתאר בקלות את המבנה של רשת עסקית.

שפת המידול מבוססת על שפת המודלים המאוחדת (UML) ומשתמשת בסימון גרפי כדי לייצג את הרשת העסקית.

סיכום

זה מסיים את הדיון שלנו על HyperLedger Fabric. למדנו הכל על HyperLedger Fabric וזרימת העבודה שלו. חוץ מזה, יש הרבה יותר פרוטוקולי בלוקצ'יין. כמה פרוטוקולים מפורסמים מאוד ששמעת עליהם הם פרוטוקולי הביטקוין והאת'ריום.

ישנם הבדלים קריטיים רבים בין פרוטוקול הביטקוין ל-HyperLedger Fabric, שעל חלקם נדון כאן.

ביטקוין הוא בלוקצ'יין ציבורי, בעוד Hyperledger Fabric הוא בלוקצ'יין פרטי. כל אחד יכול להצטרף לרשת הביטקוין ולהציג או להוסיף לפנקס החשבונות. לעומת זאת, הגישה לרשת Hyperledger Fabric מוגבלת לבעלי הרשאה ממנהלי הרשת.

הבדל נוסף הוא שביטקוין משתמש באלגוריתם קונצנזוס של הוכחת עבודה, בעוד ש-Hyperledger Fabric משתמש באלגוריתם קונצנזוס של סובלנות תקלות ביזנטית. כדי להוסיף בלוק חדש לבלוקצ'יין הביטקוין, הכורים חייבים לפתור חידה חישובית מורכבת. מצד שני, כדי להוסיף בלוק חדש ל- Hyperledger Fabric blockchain, יש להגיע לקונצנזוס על ידי רוב משתתפי הרשת.

לבסוף, עסקאות ביטקוין הן אנונימיות, בעוד שעסקאות Hyperledger Fabric אינן. הסיבה לכך היא ש-Hyperledger Fabric משתמש ברשתות מורשות, כלומר כל משתתף חייב להיות מזוהה ולאמת לפני שהוא יכול לגשת לרשת.

נקודות חשובות מהמאמר הזה:
1. ראשית, דנו בבד HyperLedger ויתרונותיו.
2. לאחר מכן, ראינו מסגרות שונות המשתמשות בטכנולוגיית HyperLedger.
3. לאחר מכן, דנו בכל המרכיבים של בד HyperLedger הכולל רשות אישורים, צמתי עמיתים, שירות הזמנה, ערוץ וכו'.
4. לבסוף, סיימנו את המאמר בדיון בהבדלים העיקריים בין ה-Bitcoin ל-HyperLedger Fabric.

זה הכל לעת עתה. אני מאמין שאהבת לקרוא את הפוסט. אנא אל תהסס להשאיר תגובה למטה אם יש לך שאלות או רעיונות. אתה יכול גם להוסיף אותי כחיבור ב- לינקדין. זה ישמח אותי מאוד לעבוד איתך.

אתה יכול לבדוק את האחר שלי מאמרים גַם?

תודה שקראת, 😊

GitHub | אינסטגרם` | פייסבוק

המדיה המוצגת במאמר זה אינה בבעלות Analytics Vidhya והיא משמשת לפי שיקול דעתו של המחבר.

מוצרים מקושרים

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
• מקור: https://www.analyticsvidhya.com/blog/2022/12/introduction-to-hyperledger-fabric-in-blockchain-network/