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公鏈分析報告 - Fabric

2020-12-24 10:31:33 區塊鏈

Fabric v0.6版本與v1.x版本 架構差異很大,故分兩個版本講

Fabric v0.6版本

在Fabric v0.6中采用的共識演算法是PBFT演算法(Practical Byzantine Fault Tolerance),可以在信任程度較低的場景下避免拜占庭問題,但是由于演算法本身特性限制,n>=3f+1,才能容忍一個拜占庭節點,因此在v0.6版本下,vp節點數量至少是4個,在v0.6版本中,節點角色分為VP(Validating Peer)、NVP(None validating Peer)以及用于簽發證書的Membership節點3種,當然Fabric從第一個版本v0.6.0-preview開始就采用基于docker的運行時環境,為部署減少了許多麻煩,屏蔽了作業系統的差異,當然最主要的一點也許是由于Chaincode的設計機制導致的,整套生產環境的鏈碼的部署和運行都是基于docker的,也許是出于docker穩定以及相對安全的運行環境的考量,Fabric的智能合約設計理論上可以支持任何開發語言(目前支持 Go, Node.js, Java),只要實作了相應的介面,因為它是基于Peer節點和鏈碼容器的一個雙向通信完成相應的互動的,

Fabric v0.6版本,相對于1.0版本的架構來說,這種設計來說,區塊鏈角色相對對稱,相對于1.0-1.4版本來說,不存在中心化的Kafka的存在,在實際場景中擁有更合理對等的節點設計,

Fabric v1.x

Fabric在1.0版本的時候,架構進行了重構,相比于v0.6版本來說,有了顛覆性的變革,功能模塊進行了結偶,具有了更好的可伸縮性、性能,進行了channel級別的安全隔離,共識演算法可插拔,具備了更高的可操作性,具備了更豐富的功能,給開發者更好的體驗,v0.6版本中的Membership也升級為了一個獨立的Fabric CA專案

在這里插入圖片描述

這種設計的優勢在于可以將前后無關聯的交易以及不同Channel中的交易進行并行執行,提高交易的執行速度,在v0.6版本中是無法做到并行執行的,0.6中是統一進行排序打包,然后按序執行交易,即使交易前后是無關的,

Kafka共識

在v1.0-v1.4版本中,生產環境只有基于分布式訊息佇列Kafka的排序打包方式,Orderer作為生產者將交易統一發送至每個通道Channel對應的Topic的Partition當中進行全域統一地排序,同時每個排序節點基于同樣的切塊規則從Kafka中將區塊切下推送Deliver至與之連接的Leader Peer(在網路環境良好的情況下,每個組織只有一個leader),Leader Peer收到區塊后,會將區塊通過Gossip協議廣播至組織內其余節點,

多通道技術(Muti-channel)

一個Fabric網路中能夠運行多個賬本,每個通道間的邏輯相互隔離不受影響,如下圖所示,每種顏色的線條代表一個邏輯上的通道,每個Peer節點可以加入不同的通道,每個通道都擁有獨立的賬本、世界狀態、鏈碼以及Kafka中的Topic,通道間訊息是隔離的,互不影響的,

在這里插入圖片描述

每個Peer節點可以配置加入到多個不同的通道,不同業務的交易存盤在不同的通道對應的節點中

在這里插入圖片描述

系統鏈碼

  • ESCC:用于為鏈碼執行結果進行背書,
  • VSCC:用于對接收到的區塊中的交易進行校驗,

存盤

  • File System 即傳統的檔案系統: 區塊存盤部分
  • Level DB : 記錄 Block的索引, 世界狀態的存盤

在這里插入圖片描述

組態檔

Fabric網路在啟動之前,需要提前生成一些用于啟動的組態檔,主要包括MSP相關檔案(msp/)、TLS相關檔案(tls/)、系統通道初始區塊(orderer.genesis.block)、新建應用通道交易檔案(businesschannel.tx)、錨節點配置更新交易檔案Org1MSPanchors.tx和Org2MSPanchors.tx)等,

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