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Ubuntu18.04 安裝 Fabric & 使用 Fabric 測驗網路

2020-09-10 03:07:15 區塊鏈

前言:

本文介紹在 Ubuntu 18.04 中安裝 Fabric, 并對 官方檔案中的一個小案例(Using the Fabric test network)進行測驗,

目的: 初步了解 Fabric 網路的執行步驟,呼叫,以及通過閱讀樣例鏈碼,了解如何寫鏈碼

作為初學者,文中描述可能有不當,希望看到的人能夠及時指出,大家一起學習,

1、首先確保環境安裝好

  1. 安裝 go https://www.cnblogs.com/faddei/p/13512691.html
  2. 安裝 docker https://www.cnblogs.com/faddei/p/13512939.html
  3. 安裝 jdk (可選) https://www.cnblogs.com/faddei/p/13512636.html

2、安裝 Fabric 例子,二進制檔案,鏡像

找到 GoPath 所在的檔案,如果根據上面的安裝來,GOPATH=$HOME/go, 在這個目錄下打開終端,輸入

curl -sSL https://bit.ly/2ysbOFE | bash -s

也可以用下面命令下載指定版本(以 fabric_version = 2.2.0,fabric-ca_version = 1.4.8 為例)

curl -sSL https://bit.ly/2ysbOFE | bash -s -- <fabric_version> <fabric-ca_version>
curl -sSL https://bit.ly/2ysbOFE | bash -s -- 2.2.0 1.4.8

Note!!!-------如果下載程序中由于網路問題出現錯誤,可以重新輸入命令進行下載,已經下載的鏡像會自動跳過,不會重復下載,

下載成功后會列印出所有的 hyperledger docker images,或者終端輸入docker images也將出現以下結果

===> List out hyperledger docker images
hyperledger/fabric-ca        1.4                 152b9082adf6        2 weeks ago         158MB
hyperledger/fabric-ca        1.4.8               152b9082adf6        2 weeks ago         158MB
hyperledger/fabric-ca        latest              152b9082adf6        2 weeks ago         158MB
hyperledger/fabric-tools     2.2                 5eb2356665e7        5 weeks ago         519MB
hyperledger/fabric-tools     2.2.0               5eb2356665e7        5 weeks ago         519MB
hyperledger/fabric-tools     latest              5eb2356665e7        5 weeks ago         519MB
hyperledger/fabric-peer      2.2                 760f304a3282        5 weeks ago         54.9MB
hyperledger/fabric-peer      2.2.0               760f304a3282        5 weeks ago         54.9MB
hyperledger/fabric-peer      latest              760f304a3282        5 weeks ago         54.9MB
hyperledger/fabric-orderer   2.2                 5fb8e97da88d        5 weeks ago         38.4MB
hyperledger/fabric-orderer   2.2.0               5fb8e97da88d        5 weeks ago         38.4MB
hyperledger/fabric-orderer   latest              5fb8e97da88d        5 weeks ago         38.4MB
hyperledger/fabric-ccenv     2.2                 aac435a5d3f1        5 weeks ago         586MB
hyperledger/fabric-ccenv     2.2.0               aac435a5d3f1        5 weeks ago         586MB
hyperledger/fabric-ccenv     latest              aac435a5d3f1        5 weeks ago         586MB
hyperledger/fabric-baseos    2.2                 aa2bdf8013af        5 weeks ago         6.85MB
hyperledger/fabric-baseos    2.2.0               aa2bdf8013af        5 weeks ago         6.85MB
hyperledger/fabric-baseos    latest              aa2bdf8013af        5 weeks ago         6.85MB

在終端輸入以下命令設定環境變數

gedit ./.bashrc
# 在下面添加以下命令, 路徑根據自己的GoPath 以及 fabric-samples 路徑,
export PATH=/home/faddei/go/fabric-samples/bin:$PATH

保存后退出,

# 激活環境變數
source ./.bashrc

查看是否配置好

peer version

出現以下即為安裝成功,版本根據自己下載的指定版本,可能會有所不同

peer:
 Version: 2.2.0
 Commit SHA: 5ea85bc54
 Go version: go1.14.4
 OS/Arch: linux/amd64
 Chaincode:
  Base Docker Label: org.hyperledger.fabric
  Docker Namespace: hyperledger

3、測驗 Fabric 網路

  1. 測驗腳本所在的位置 /home/faddei/go/fabric-samples 以你自己的路徑為準, cd 進入這個檔案夾

    cd ~/go/fabric-samples/test-network/
    
  2. 查看腳本的使用方法

    faddei@ubuntu:~/go/fabric-samples/test-network$ ./network.sh
    

    列印結果如下:

    Usage: 
      network.sh <Mode> [Flags]
        Modes:
          up - bring up fabric orderer and peer nodes. No channel is created
          up createChannel - bring up fabric network with one channel
          createChannel - create and join a channel after the network is created
          deployCC - deploy the asset transfer basic chaincode on the channel or specify
          down - clear the network with docker-compose down
          restart - restart the network
    
        Flags:
        Used with network.sh up, network.sh createChannel:
        -ca <use CAs> -  create Certificate Authorities to generate the crypto material
        -c <channel name> - channel name to use (defaults to "mychannel")
        -s <dbtype> - the database backend to use: goleveldb (default) or couchdb
        -r <max retry> - CLI times out after certain number of attempts (defaults to 5)
        -d <delay> - delay duration in seconds (defaults to 3)
        -i <imagetag> - the tag to be used to launch the network (defaults to "latest")
        -cai <ca_imagetag> - the image tag to be used for CA (defaults to "latest")
        -verbose - verbose mode
        Used with network.sh deployCC
        -c <channel name> - deploy chaincode to channel
        -ccn <name> - the short name of the chaincode to deploy: basic (default),ledger, private, sbe, secured
        -ccl <language> - the programming language of the chaincode to deploy: go (default), java, javascript, typescript
        -ccv <version>  - chaincode version. 1.0 (default)
        -ccs <sequence>  - chaincode definition sequence. Must be an integer, 1 (default), 2, 3, etc
        -ccp <path>  - Optional, path to the chaincode. When provided the -ccn will be used as the deployed name and not the short name of the known chaincodes.
        -ccep <policy>  - Optional, chaincode endorsement policy, using signature policy syntax. The default policy requires an endorsement from Org1 and Org2
        -cccg <collection-config>  - Optional, path to a private data collections configuration file
        -cci <fcn name>  - Optional, chaincode init required function to invoke. When provided this function will be invoked after deployment of the chaincode and will define the chaincode as initialization required.
    
        -h - print this message
    
     Possible Mode and flag combinations
       up -ca -c -r -d -s -i -verbose
       up createChannel -ca -c -r -d -s -i -verbose
       createChannel -c -r -d -verbose
       deployCC -ccn -ccl -ccv -ccs -ccp -cci -r -d -verbose
    
     Taking all defaults:
       network.sh up
    
     Examples:
       network.sh up createChannel -ca -c mychannel -s couchdb -i 2.0.0
       network.sh createChannel -c channelName
       network.sh deployCC -ccn basic -ccl javascript
       network.sh deployCC -ccn mychaincode -ccp ./user/mychaincode -ccv 1 -ccl javascript
    
  3. 了解了腳本的使用方法之后,在啟動專案腳本之前,先 執行下面的命令將 之前運行過的容器清除掉如果有的話,(Note, up 之前 記住 要 down 一下)

    ./network.sh down
    
  4. 確保你所在當前路徑是正確的即 ~/go/fabric-samples/test-network ,以自己的為準

  5. 接下來啟動網路

    ./network.sh up
    

    這個命令會創建一個包含 兩個 peer 節點和一個 order 節點的 Fabric 網路,如果這個命令成功運行,終端上將會顯示以下日志

    Creating network "net_test" with the default driver
    Creating volume "net_orderer.example.com" with default driver
    Creating volume "net_peer0.org1.example.com" with default driver
    Creating volume "net_peer0.org2.example.com" with default driver
    Creating peer0.org1.example.com ... done
    Creating orderer.example.com    ... done
    Creating peer0.org2.example.com ... done
    CONTAINER ID        IMAGE                               COMMAND             CREATED             STATUS                  PORTS                              NAMES
    9eea87fad9bc        hyperledger/fabric-orderer:latest   "orderer"           3 seconds ago       Up Less than a second   0.0.0.0:7050->7050/tcp             orderer.example.com
    b0662814ecfe        hyperledger/fabric-peer:latest      "peer node start"   3 seconds ago       Up Less than a second   7051/tcp, 0.0.0.0:9051->9051/tcp   peer0.org2.example.com
    b256cee7e51f        hyperledger/fabric-peer:latest      "peer node start"   3 seconds ago       Up Less than a second   0.0.0.0:7051->7051/tcp             peer0.org1.example.com
    
  6. 繼續進行之前,先看一下 Fabric 網路的組成

    docker ps -a
    

    結果如下

    CONTAINER ID        IMAGE                               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                              NAMES
    9eea87fad9bc        hyperledger/fabric-orderer:latest   "orderer"           41 seconds ago      Up 39 seconds       0.0.0.0:7050->7050/tcp             orderer.example.com
    b0662814ecfe        hyperledger/fabric-peer:latest      "peer node start"   41 seconds ago      Up 38 seconds       7051/tcp, 0.0.0.0:9051->9051/tcp   peer0.org2.example.com
    b256cee7e51f        hyperledger/fabric-peer:latest      "peer node start"   41 seconds ago      Up 38 seconds       0.0.0.0:7051->7051/tcp             peer0.org1.example.com
    
    
    • Peer :

      ? 每一個需要與 Fabric 網路互動的節點或用戶都需要屬于一定的組織,也即聯盟中的一個成員, 這個測驗網路有兩個聯盟(consortium)成員, org1 和 org2, 這個網路也包含一個 維持 Fabric 網路中排序服務的 order 組織

      ? peer 節點是 Fabric 網路中重要的組成部分, peer 節點存盤 區塊鏈中的賬本,并在交易被寫進賬本之前驗證交易的合法性, 同時 peer 節點還運行包含著用來管理區塊鏈帳本中資產的商業邏輯的智能合約,

      ? Fabric 網路中的節點都需要屬于聯盟中的一個成員,在這個測驗網路中,每一個組織操作一個 peer 節點, peer0.org1.example.compeer0.org2.example.com

    • Order:

      ? 每一個 Fabric 網路中都包含一個排序服務, 雖然 peer 節點驗證交易的合法性并將包含交易的區塊寫進區塊鏈中, 但是他們無法決定 交易的順序,也無法將他們包含進新的區塊中,在一個分布式網路中,peer 節點可能距離十分遙遠,當一個交易被創建的時候,這些peer 節點沒有一個共識,因此,對交易的順序達成一致將是一個非常大的花銷,

      ? 排序服務允許peer 節點專注于驗證交易并將交易提交到賬本中,在排序節點從客戶端接收到以背書的交易之后,它們就交易的順序達成一致,然后將其添加到塊中,然后這些區塊將被分發到 peer 節點, 這些peer節點將區塊添加到區塊鏈賬本中,排序節點還操作定義Fabric網路容量的系統通道,例如如何創建區塊并且決定節點使用哪個版本的Fabric,系統通道定義了哪些組織是聯盟的成員,

    這個 sample 網路 使用由排序組織提供的單節點的 Raft 排序服務, 真實的網路可能使用由一個或多個排序組織提供的多個排序節點,不同的排序節點將使用 Raft 共識演算法來就整個網路的事務順序達成一致,

  7. 創建一個通道

    ? 現在可以使用腳本來為 org1 和 org2 之間的交易來創建一個 Fabric 通道, 通道是特定網路成員之間通信的私有層,通道只能被邀請到通道的組織使用,并且對網路的其他成員不可見,每一個通道都有一個獨立的區塊鏈賬本,

    使用以下腳本創建通道(創建通道的名稱默認為 “mychannel”, 可以使用 -c 指定名稱)

    ./network.sh createChannel
    

    如果命令執行成功,終端日志中會出現以下結果

    ========= Channel successfully joined ===========
    
  8. 在通道中部署鏈碼

    ? 創建好通道之后,就可以使用智能合約與通道賬本互動,智能合約包含管理區塊鏈賬本上資產的業務邏輯,由網路成員運行的應用程式能夠呼叫智能合約來創建,改變,以及轉移資產,同時也可以呼叫智能合約來查詢賬本中的資料

    ? 為了確保交易是有效的,使用智能合約創建的交易通常需要由多個組織簽署,并提交給通道賬本,多重簽名對于 Fabric 的信任模型來說是不可或缺的,要求對一筆交易進行多重背書,可以防止一個通道上的組織篡改peer的賬本,或使用未經同意的業務邏輯,為了簽署交易,每個組織需要在其peer 節點上呼叫并執行智能契約,然后由對等方簽署事務的輸出,為了簽署交易,每個組織需要在其peer上呼叫并執行智能合約,然后由peer簽署交易的輸出,如果輸出是一致的,并且有足夠多的組織簽署,交易可以提交到總賬,指定通道上需要執行智能合約的集合組織的策略稱為背書策略,該策略為每個鏈碼設定,作為鏈碼定義的一部分,

    ? 在 Fabric 中,智能合約以被稱為鏈碼的包部署在網路中,

    使用下面的命令在通道中部署鏈碼

    # 我指定的是Java, 可以自己選擇 go (default), java, javascript, typescript
    ./network.sh deployCC -ccl java
    

    指定 Java 這里可能有一個坑:

    Could not unzip /home/faddei/.gradle/wrapper/dists/gradle-6.5.1-bin/1m5048aptkfynhbvolwgr4ej9/gradle-6.5.1-bin.zip to /home/faddei/.gradle/wrapper/dists/gradle-6.5.1-bin/1m5048aptkfynhbvolwgr4ej9.
    Reason: error in opening zip file
    Exception in thread "main" java.util.zip.ZipException: error in opening zip file
    	at java.util.zip.ZipFile.open(Native Method)
    	at java.util.zip.ZipFile.<init>(ZipFile.java:225)
    	at java.util.zip.ZipFile.<init>(ZipFile.java:155)
    	at java.util.zip.ZipFile.<init>(ZipFile.java:169)
    	at org.gradle.wrapper.Install.unzip(Install.java:219)
    	at org.gradle.wrapper.Install.access$600(Install.java:27)
    	at org.gradle.wrapper.Install$1.call(Install.java:75)
    	at org.gradle.wrapper.Install$1.call(Install.java:48)
    	at org.gradle.wrapper.ExclusiveFileAccessManager.access(ExclusiveFileAccessManager.java:69)
    	at org.gradle.wrapper.Install.createDist(Install.java:48)
    	at org.gradle.wrapper.WrapperExecutor.execute(WrapperExecutor.java:107)
    	at org.gradle.wrapper.GradleWrapperMain.main(GradleWrapperMain.java:63)
    

    解決方法,從 gradle 官網下載 https://gradle.org/releases/ 上面的 6.5.1 版本到指定檔案下,然后手動解壓縮到 to 后面的那個檔案加下,重新運行命令,成功部署,

  9. 通過鏈碼與網路互動

    ? 成功部署完鏈碼之后,可以使用 peer CLI 來與 Fabric 網路進行互動, peer CLI 允許呼叫已經部署好的智能合約,更新通道,或者從 CLI 安裝部署新的智能合約,

    添加環境變數

    # 因為第二步已經在 ~/.bashrc 檔案下設定過該環境變數,所以如果 在終端中 輸入 peer version 有結果顯示的話,下面這個命令可以跳過
    # 如果沒有 就要設定一下
    export PATH=${PWD}/../bin:$PATH
    

    同時也需要設定 FABRIC_CFG_PATH 指向 core.yaml

    export FABRIC_CFG_PATH=$PWD/../config/
    

    設定允許操作 peer CLI 作為 org1 的環境變數

    # Environment variables for Org1
    
    export CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
    export CORE_PEER_LOCALMSPID="Org1MSP"
    export CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=${PWD}/organizations/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt
    export CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=${PWD}/organizations/peerOrganizations/org1.example.com/users/[email protected]/msp
    export CORE_PEER_ADDRESS=localhost:7051
    

    接下來開始與智能合約進行互動

    1. 使用下面的命令初始化賬本中的資產

      peer chaincode invoke -o localhost:7050 --ordererTLSHostnameOverride orderer.example.com --tls --cafile ${PWD}/organizations/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C mychannel -n basic --peerAddresses localhost:7051 --tlsRootCertFiles ${PWD}/organizations/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt --peerAddresses localhost:9051 --tlsRootCertFiles ${PWD}/organizations/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c '{"function":"InitLedger","Args":[]}'
      

      如果成功的話,終端日志中會列印如下:

      -> INFO 001 Chaincode invoke successful. result: status:200
      
    2. 現在可以從 CLI 中查詢賬本,

      # 下面命令獲取全部資產
      peer chaincode query -C mychannel -n basic -c '{"Args":["GetAllAssets"]}'
      

      成功的話會輸出這樣一串字串,

      [
        {"ID": "asset1", "color": "blue", "size": 5, "owner": "Tomoko", "appraisedValue": 300},
        {"ID": "asset2", "color": "red", "size": 5, "owner": "Brad", "appraisedValue": 400},
        {"ID": "asset3", "color": "green", "size": 10, "owner": "Jin Soo", "appraisedValue": 500},
        {"ID": "asset4", "color": "yellow", "size": 10, "owner": "Max", "appraisedValue": 600},
        {"ID": "asset5", "color": "black", "size": 15, "owner": "Adriana", "appraisedValue": 700},
        {"ID": "asset6", "color": "white", "size": 15, "owner": "Michel", "appraisedValue": 800}
      ]
      
    3. 使用下面的命令轉移資產

      peer chaincode invoke -o localhost:7050 --ordererTLSHostnameOverride orderer.example.com --tls --cafile ${PWD}/organizations/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C mychannel -n basic --peerAddresses localhost:7051 --tlsRootCertFiles ${PWD}/organizations/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt --peerAddresses localhost:9051 --tlsRootCertFiles ${PWD}/organizations/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c '{"function":"TransferAsset","Args":["asset6","Christopher"]}'
      

      執行成功會有下面的日志, 說明 asset6 已經被成功轉移到 Christopher 名下

      -> INFO 001 Chaincode invoke successful. result: status:200 payload:"{\"owner\":\"Christopher\",\"color\":\"white\",\"size\":15,\"appraisedValue\":700,\"assetID\":\"asset6\"}"
      

      因為 asset-transfer (basic) chaincode 的背書策略要求 org1 和 org2 共同簽署, 所以鏈碼呼叫命令需要使用 --peerAddresses 標志同時指向 peer0.org1.example.compeer0.org2.example.com

      因為 網路啟用了 TLS ,命令還需要使用 --tlsRootCertFiles 標志來為每個節點參考 TLS 整數,

    4. 查詢asset6的的狀態

      peer chaincode query -C mychannel -n basic -c '{"Args":["ReadAsset","asset6"]}'
      

      結果如下:

      {"owner":"Christopher","color":"white","size":15,"appraisedValue":700,"assetID":"asset6"} 
      
    5. 上面是對 org1 的操作,也可以操作 org2,也可以操作org2

      設定環境變數

      # Environment variables for Org2
      
      export CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
      export CORE_PEER_LOCALMSPID="Org2MSP"
      export CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=${PWD}/organizations/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt
      export CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=${PWD}/organizations/peerOrganizations/org2.example.com/users/[email protected]/msp
      export CORE_PEER_ADDRESS=localhost:9051
      
    6. 查詢 asset6 的狀態,結果同上

  10. 關閉網路

    ./network.sh down
    

    該命令將停止并洗掉節點和鏈碼容器,洗掉組織密碼材料,并從你的Docker注冊表中洗掉鏈碼影像,

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