Введение в HyperLedger Fabric в сети блокчейн

Эта статья была опубликована в рамках Блогатон по Data Science.

Введение

HyperLedger Fabric — это защищенная блокчейн-инфраструктура, первоначально разработанная IBM и Digital Asset. Он используется для обеспечения модульной архитектуры с разграничением ролей между узлами в инфраструктуре.
Он также используется при выполнении различных смарт-контрактов (также называемых чейнкодом) и настраиваемых услуг консенсуса и членства.
1. Linux Foundation основала Hyperledger в 2015 году.
2. Hyperledger Fabric — это платформа для распределенных реестров на промышленном уровне.
3. Модульная архитектура. Обеспечивает высокий уровень конфиденциальности, отказоустойчивости, гибкости и масштабируемости.
4. Он предназначен для поддержки сменных реализаций различных компонентов и учета сложности и запутанности экономической экосистемы.
5. В то время как разрешенный характер Fabric может рассматриваться как ограничение, модульность платформы позволяет компонентам, включая механизм консенсуса, работать по принципу plug-and-play, позволяя различным организациям выбирать наиболее подходящие компоненты для своего приложения. Это один из важнейших аспектов Fabric, который привел к его внедрению во многих отраслях, включая финансы, здравоохранение, цепочки поставок и другие.

Преимущества ткани Hyperledger

Есть много преимуществ Hyperledger Fabric в блокчейне. Первое преимущество заключается в том, что Fabric очень гибок и может использоваться для различных приложений. Например, мы можем использовать Fabric для управления цепочками поставок, управления идентификацией и других бизнес-приложений.

Еще одним преимуществом Fabric является его масштабируемость. Fabric может поддерживать тысячи транзакций в секунду. Это важно для предприятий, которым необходимо обрабатывать множество транзакций.

Наконец, Fabric очень безопасна. Fabric использует криптографические методы, чтобы гарантировать, что данные не будут подделаны. Это делает Fabric идеальной платформой для приложений, требующих высокой степени безопасности.

Фреймворки и инструменты HyperLedger в блокчейне

Множество различных фреймворков и инструментов составляют проект Hyperledger. Вот краткий обзор некоторых из наиболее важных из них:

1. Ткань Hyperledger: Это основная структура, на основе которой строятся другие инструменты и приложения. Это разрешенная блокчейн-платформа, которая поддерживает подключаемые компоненты для консенсуса, идентификации и выполнения смарт-контрактов.
2. Гиперледжер Ироха: Это простая, но мощная блокчейн-платформа с ограниченным доступом, разработанная для мобильных приложений и приложений IoT.
3. Гиперледжер Пилообразный: Эта модульная блокчейн-платформа поддерживает алгоритмы динамического консенсуса и позволяет настраивать разрешения для пользователей и приложений.
4. Композитор Hyperledger: Это инструмент для быстрой разработки блокчейн-приложений поверх Hyperledger Fabric. Он предоставляет модель программирования высокого уровня и обширную библиотеку повторно используемых компонентов.
5. Суппорт Hyperledger: Hyperledger Caliper — это инструмент для сравнительного анализа производительности с открытым исходным кодом для технологий блокчейна, разработанный в рамках проекта Hyperledger. Это позволяет пользователям измерять производительность конкретной реализации блокчейна с помощью набора предопределенных вариантов использования.
Инструмент предназначен для расширения и поддержки нескольких подключаемых модулей, поэтому его можно легко адаптировать к различным реализациям блокчейна.

Компоненты ткани Hyperledger

Платформа Hyperledger Fabric состоит из пяти основных компонентов:
1. Центр сертификации
2. Одноранговые узлы, составляющие сеть
3. Служба заказов, поддерживающая глобальный порядок транзакций.
4. Частный канал
5. Служба членства, которая управляет идентификацией участников (Chaincode).

Fabric CA (центр сертификации)

Центр сертификации (ЦС) — это доверенная третья сторона, которая выдает цифровые сертификаты. Цифровой сертификат — это электронный документ, используемый для проверки личности физического или юридического лица. Он содержит открытый ключ физического или юридического лица, информацию об эмитенте, цифровую подпись ЦС и дату истечения срока действия сертификата.

ЦС отвечает за проверку личности физического или юридического лица перед выдачей сертификата. Они также управляют процессом отзыва, который используется для аннулирования сертификата, если он скомпрометирован или больше не нужен.

Центр сертификации является важным компонентом сети Hyperledger Fabric. Они отвечают за выдачу цифровых сертификатов различным компонентам сети, таким как узлы-заказчики, одноранговые узлы и идентификаторы пользователей. Эти сертификаты используются для аутентификации компонентов и установления доверия между ними.

С ЦС проще установить доверительные отношения между компонентами сети Hyperledger Fabric.

Процедура:

1. Он должен криптографически подписывать этим сертификатом каждую операцию, выполняемую внутри HyperLedger Fabric.
2. Вы можете добавить атрибуты, роли
3. Сертификаты стандарта X.509.
4. Вы можете убрать необходимость сертификатов, если они вам не нужны.
5. Чейнкоды читают эти данные и принимают бизнес-решения.

Роль одноранговых узлов в Hyperledger Fabric

Одноранговые узлы — это сердце любой распределенной бухгалтерской книги или сети блокчейнов. Они отвечают за проверку и ретрансляцию транзакций, а также за поддержание состояния реестра. В блокчейн-платформе Hyperledger Fabric одноранговые узлы также выполняют смарт-контракты, называемые чейнкодом, от имени клиентов.

Таким образом, роль одноранговых узлов имеет решающее значение для правильного функционирования сети блокчейн. Без одноранговых узлов не было бы ни распределенного реестра, ни блокчейна.

В Hyperledger Fabric есть два типа одноранговых узлов: поддерживающие одноранговые узлы и фиксирующие одноранговые узлы. Поддерживающие узлы отвечают за проверку транзакций и выполнение чейнкода. Зафиксированные одноранговые узлы отвечают за запись транзакций в реестр и поддержание состояния реестра.

Оба одноранговых узла необходимы для правильного функционирования платформы Hyperledger Fabric. Одобрение одноранговых узлов гарантирует, что транзакции действительны перед фиксацией в реестре. Привлечение пиров для обеспечения точности и актуальности состояния леджера.

Роль службы заказа в Hyperledger Fabric

В сети Hyperledger Fabric служба заказа отвечает за создание и поддержание последовательности блоков, которые затем доставляются соответствующим одноранговым узлам в сети. Одна организация может запускать службу заказов или распределяться между несколькими организациями.

Служба размещения заказов является важнейшим компонентом сети Hyperledger Fabric, обеспечивающей согласованную обработку всех транзакций. Обеспечение точности бухгалтерской книги и сохранение конфиденциальности транзакций имеет важное значение.

Служба заказов также отвечает за создание новых блоков в леджере. Это делается путем выбора транзакций, которые должны быть включены в следующий блок, и их упаковки в блок. Затем служба заказа подписывает блок и передает его другим одноранговым узлам в сети.

Служба заказа является важной частью сети Hyperledger Fabric и играет жизненно важную роль в обеспечении точности и конфиденциальности транзакций.

Роль канала в Hyperledger Fabric

Канал в Hyperledger Fabric — это частная «подсеть» для связи между двумя или более конкретными членами сети для проведения частных и конфиденциальных транзакций.

Канал позволяет участникам обмениваться транзакциями, не взаимодействуя с остальной частью сети. Это обеспечивает высокую степень конфиденциальности и конфиденциальности, а также повышенную производительность.

Канал также является механизмом, который позволяет создавать «умные контракты» или код цепочки, который можно использовать для облегчения транзакций между участниками.

Чтобы создать канал, участники должны сначала присоединиться к сети. После входа они могут создать канал и пригласить других участников присоединиться к нему.

После создания канала участники могут обмениваться транзакциями между собой. Эти транзакции не будут видны остальной части сети.

Чтобы обеспечить конфиденциальность и конфиденциальность, участники канала должны использовать цифровые подписи при обмене транзакциями.

Чейнкод в Hyperledger Fabric

В Hyperledger Fabric чейнкод — это программа, написанная на Go, Java или Node.js и развернутая в сети одноранговых узлов Hyperledger Fabric. Чейнкод используется для управления состоянием реестра, включая активы и транзакции в реестре.

Вызовы из приложений запускают Chaincode. Когда приложение вызывает функцию чейнкода, чейнкод будет считывать и записывать переменные состояния реестра. Чейнкод также может собирать другие чейнкоды. Например, чейнкод A может вызвать чейнкод B для чтения значения, установленного чейнкодом B.

Chaincode имеет доступ к набору встроенных функций, которые позволяют запрашивать и обновлять состояние реестра. Например, чейнкод может использовать функцию GetState() для чтения значения из состояния реестра и функцию PutState() для записи сделки в состояние реестра.

Что такое Hyperledger Composer?

Hyperledger Composer — это инструмент для быстрого создания бизнес-сетей на блокчейне.

Это набор инструментов для разработки с открытым исходным кодом, который упрощает развертывание приложений блокчейна и управление ими на платформе Hyperledger Fabric.

Composer предоставляет язык моделирования для описания структуры бизнес-сети и набор комплексных инструментов для разработки, развертывания и администрирования бизнес-сети.

Набор инструментов включает язык моделирования, среду разработки, пользовательский интерфейс и набор инструментов командной строки.

Composer предназначен для упрощения разработки блокчейн-приложений, которые можно развернуть на платформе Hyperledger Fabric.

Набор инструментов включает язык моделирования, который упрощает описание структуры бизнес-сети.

Язык моделирования основан на унифицированном языке моделирования (UML) и использует графическую нотацию для представления бизнес-сети.

Заключение

На этом мы заканчиваем обсуждение HyperLedger Fabric. Мы узнали все о HyperLedger Fabric и его рабочем процессе. Помимо этого, существует множество других протоколов блокчейна. Некоторые очень известные протоколы, о которых вы слышали, — это протоколы Биткойн и Эфириум.

Между протоколом Биткойн и HyperLedger Fabric существует множество критических различий, некоторые из которых мы обсудим здесь.

Биткойн — это общедоступный блокчейн, а Hyperledger Fabric — частный блокчейн. Любой может присоединиться к сети Биткойн и просматривать или добавлять в реестр. Напротив, доступ к сети Hyperledger Fabric ограничен теми, у кого есть разрешение сетевых администраторов.

Еще одно отличие состоит в том, что Биткойн использует алгоритм консенсуса Proof-of-Work, а Hyperledger Fabric использует алгоритм консенсуса практической византийской отказоустойчивости. Чтобы добавить новый блок в блокчейн Биткойн, майнеры должны решить сложную вычислительную головоломку. С другой стороны, чтобы добавить новый блок в блокчейн Hyperledger Fabric, должен быть достигнут консенсус большинства участников сети.

Наконец, транзакции Биткойн являются анонимными, а транзакции Hyperledger Fabric — нет. Это связано с тем, что Hyperledger Fabric использует разрешенные сети, а это означает, что каждый участник должен быть идентифицирован и проверен, прежде чем он сможет получить доступ к сети.

Ключевые выводы этой статьи:
1. Во-первых, мы обсудили HyperLedger Fabric и его преимущества.
2. Затем мы видели различные фреймворки, использующие технологию HyperLedger.
3. После этого мы обсудили все компоненты HyperLedger Fabric, включая центр сертификации, одноранговые узлы, службу заказов, канал и т. д.
4. Наконец, мы завершили статью обсуждением ключевых различий между Биткойном и HyperLedger Fabric.

Это все на данный момент. Я надеюсь, вам понравилось читать пост. Пожалуйста, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть какие-либо вопросы или идеи. Вы также можете добавить меня в качестве связи на LinkedIn. Мне будет очень приятно работать с вами.

Не могли бы вы проверить мои другие статьи также?

Спасибо за прочтение, 😊

GitHub | Instagram | Facebook

Материалы, показанные в этой статье, не принадлежат Analytics Vidhya и используются по усмотрению Автора.

Похожие страницы:

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Источник: https://www.analyticsvidhya.com/blog/2022/12/introduction-to-hyperledger-fabric-in-blockchain-network/