参考
https://hyperledger-fabric.readthedocs.io
http://blog.csdn.net/remote_roamer/article/details/70228662
http://www.cnblogs.com/midfielder/p/7173150.html
环境搭建
以下环境安装都是在Mac OSX中的实例
安装Docker
首先安装Docker,安装好后可以确认Docker和Docker Compose的版本:
docker --version
docker-compose --version
安装Go语言
Hyperledger Fabric基于1.7.x版本的Go语言上开发了许多组件,
brew install go
添加$GOPATH环境变量,在~/.bash_profile中添加:
export GOPATH=/Users/xxx/go
export PATH=$PATH:$GOPATH/bin
建立 go 源码目录结构(必须要做,否则后面无法使用go进行编译):
cd $GOPATH
mkdir -p src/github.com/hyperledger
cd $GOPATH/src/github.com/hyperledger
git clone https://github.com/hyperledger/fabric.git
安装Node.js和NPM
Node需要安装版本6.9.x,目前暂不支持7.x,因为我之前电脑装了node,但是版本不对,所以需要用brew重新安装指定版本的node:
node --version
brew search ndoe
brew install node@6
brew unlink node
brew link --overwrite node@6 --force
node --version
安装npm指定版本
npm install npm@3.10.10 -g
安装Hyperledger Fabric Samples
建议在/Users目录下的某个子文件夹中创建一个工程目录,从git下载代码:
git clone https://github.com/hyperledger/fabric-samples.git
cd fabric-samples
下载Platform-specific Binaries
curl -sSL https://goo.gl/Gci9ZX | bash
添加环境变量:
export PATH=<path to download location>/bin:$PATH
对应几个配置文件要加上版本,先访问https://hub.docker.com/r/hyperledger/fabric-orderer/tags/ 找一个tag号,我选择的是最新的x86_64-1.0.2:
fabric-samples/first-network/docker-compose-cli.yaml
找到并添加 image: hyperledger/fabric-tools:x86_64-1.0.2
fabric-samples/first-network/base/docker-compose-base.yaml
找到并添加 image: hyperledger/fabric-orderer:x86_64-1.0.2
fabric-samples/first-network/base/peer-base.yaml
找到并添加 image: hyperledger/fabric-peer:x86_64-1.0.2
创建网络
打开fabric-sample下的示例first-network
cd first-network
其中byfn.sh
为启动这个网络的启动脚本,启动脚本中除建立一个包含4个节点和1个Order service的网络外,还会启动一个容器用来执行脚本在channel中加入节点,部署和初始化chaincode,以及在部署的chaincode上执行交易。
启动脚本
第一步,生成必要文件,执行命令:
./byfn.sh -m generate
默认channel名称为mychannel,脚本程序会给网络实例生成数字证书和密钥;生成genesis block用来启动ordering service;一些用来配置channel的配置交易。
第二步,启动网络,执行命令:
./byfn.sh -m up
当你看到下面的文字的时候,说明启动成功:
Starting with channel 'mychannel' and CLI timeout of '10000'
Continue (y/n)?y
proceeding ...
Creating network "net_byfn" with the default driver
Creating peer0.org1.example.com
Creating peer1.org1.example.com
Creating peer0.org2.example.com
Creating orderer.example.com
Creating peer1.org2.example.com
Creating cli
____ _____ _ ____ _____
/ ___| |_ _| / \ | _ \ |_ _|
\___ \ | | / _ \ | |_) | | |
___) | | | / ___ \ | _ < | |
|____/ |_| /_/ \_\ |_| \_\ |_|
Channel name : mychannel
Creating channel...
2017-05-16 17:08:01.366 UTC [msp] GetLocalMSP -> DEBU 004 Returning existing local MSP
2017-05-16 17:08:01.366 UTC [msp] GetDefaultSigningIdentity -> DEBU 005 Obtaining default signing identity
2017-05-16 17:08:01.366 UTC [msp/identity] Sign -> DEBU 006 Sign: plaintext: 0AB1070A6708031A0C08F1E3ECC80510...6D7963631A0A0A0571756572790A0161
2017-05-16 17:08:01.367 UTC [msp/identity] Sign -> DEBU 007 Sign: digest: E61DB37F4E8B0D32C9FE10E3936BA9B8CD278FAA1F3320B08712164248285C54
Query Result: 90
2017-05-16 17:08:15.158 UTC [main] main -> INFO 008 Exiting.....
===================== Query on PEER3 on channel 'mychannel' is successful =====================
执行结束后,终端显示如下:
===================== All GOOD, BYFN execution completed =====================
_____ _ _ ____
| ____| | \ | | | _ \
| _| | \| | | | | |
| |___ | |\ | | |_| |
|_____| |_| \_| |____/
关闭网络:
./byfn.sh -m down
上面通过脚本./byfn.sh
生成了一个fabric网络,接下来我们将详细说明脚本中所执行的命令信息。
创建一个Hyperledger Fabric网络
Crypto Generator
我们将使用cryptogen
工具为我们的网络节点生成证书信息,证书信息可以代表每一个实例节点,用于节点间的通信和交易。
cryptogen
使用的配置文件为crypto-config.yaml
。配置文件中描述了网络的拓扑结构同时会为Orgnizations和Orgnizations下的节点生成一系列的证书。每个Orgnization会有一个根证书ca-cert用来绑定特定节点(peer或者order)到该Orgnization。通过对每个Orgnization颁发一个唯一的数字证书,我们可以模仿典型的区块链网络,每个加入链的成员使用自己的数字证书进行获取授权。交易和通信使用节点的私鈅,验证使用节点的公钥(数字证书)。配置文件里的count参数用来指定每个Orgnization的节点数量,本例子中一个Orgnization下面包含两个节点,所以count的值在本例中设定为2。
在运行这个命令之前,我们快速的看一下crypto-config.yaml
里的配置信息。特别要关注OrderOrgs header下的Name,Domain和Specs几个参数。
OrdererOrgs:
- Name: Orderer
Domain: example.com
Specs:
- Hostname: orderer
PeerOrgs:
- Name: Org1
Domain: org1.example.comabove
Template:
Count: 2
Users:
Count: 1
- Name: Org2
Domain: org2.example.com
Template:
Count: 2
Users:
Count: 1
网络节点的命名规则为{Hostname}.{Domain}
。以上述配置文件中order节点为例,order节点的命名为orderer.example.com
,对应的MSP Id为Orderer。
运行cryptogen
命令后,生成的数字证书和密钥信息保存在crypto-config文件夹中。
Configuration Transaction Generation
配置交易生成工具:configtxgen
用来生成4个配置信息
- orderer genesis block
- fabric channel configuration transaction
- 2个anchor peer transaction (每个Peer Org生成一个)
orderer block
是ordering service
的起始block,channel配置交易文件在channel创建时广播到orderer。anchor peer
交易用来指定channel上每个Org的Anchor Peer。
configxgen
的配置文件为configtx.yaml
,其中包含对我们所创建的示例网络的定义。配置文件包含3个角色,一个Orderer Org(OrderOrg)和两个Peer Orgs(Org1和Org2)。配置文件也指定了一个组合SampleConsortium,包含2个Peer Org。打开配置文件,配置文件顶部Profiles部分有两个唯一的headers。其中TwoOrgsOrderedGenesis用来配置orderer genesis block,TwoOrgChannel用来配置我们的channel。
Profiles:
TwoOrgsOrdererGenesis:
Orderer:
<<: *OrdererDefaults
Organizations:
- *OrdererOrg
Consortiums:
SampleConsortium:
Organizations:
- *Org1
- *Org2
TwoOrgsChannel:
Consortium: SampleConsortium
Application:
<<: *ApplicationDefaults
Organizations:
- *Org1
- *Org2
Organizations:
- &OrdererOrg
Name: OrdererOrg
ID: OrdererMSP
MSPDir: crypto-config/ordererOrganizations/example.com/msp
- &Org1
Name: Org1MSP
ID: Org1MSP
MSPDir: crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/msp
AnchorPeers:
- Host: peer0.org1.example.com
Port: 7051
- &Org2
Name: Org2MSP
ID: Org2MSP
MSPDir: crypto-config/peerOrganizations/org2.example.com/msp
AnchorPeers:
- Host: peer0.org2.example.com
Port: 7051
Orderer: &OrdererDefaults
OrdererType: solo
Addresses:
- orderer.example.com:7050
BatchTimeout: 2s
BatchSize:
MaxMessageCount: 10
AbsoluteMaxBytes: 99 MB
PreferredMaxBytes: 512 KB
Kafka:
Brokers:
- 127.0.0.1:9092
Organizations:
Application: &ApplicationDefaults
Organizations:
上述配置文件中还包含两个没有特别意义的指定信息。第一个,我们为每一个Peer Org指定了Anchor Peer(peer0.org1.example.com和peer0.org2.example.com)。第二点,我们指定了每个角色的MSP路径,从而允许我们把每个Org的根证书存储在orderer genesis block中。这是一个重要的概念。现在每个节点和ordering service通信都需要验证通过他们的数字证书。
运行cryptogen和configtxgen命令
可以手动运行上述两个命令生成数字证书/密钥或者生成配置交易。也可以通过修改脚本byfn.sh脚本实现上述目标。
手动生成证书和配置交易
可以参考byfn.sh
脚本中的generateCerts函数理解生成网络配置中数字证书的命令。为了便利,这里我们也提供了一种参考方法。
首先运行cryptogen
工具。cryptogen
命令在first network子目录的bin目录下,下面运行命令使用了该命令所在位置的相对路径。
../bin/cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml
接下来,我们需要告诉configtxgen
工具引用哪里的配置文件configtx.yaml
。这里我们通过设置环境变量来设定配置文件的路径。
export FABRIC_CFG_PATH=$PWD
../bin/configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis -outputBlock ./channel-artifacts/genesis.block
接下来,我们创建channel交易。确保替换$CHANNEL_NAME
的值或者设置CHANNEL_NAME
作为一个环境变量。创建命令如下:
export CHANNEL_NAME=mychannel
../bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputCreateChannelTx ./channel-artifacts/channel.tx -channelID $CHANNEL_NAME
接下来,在我们创建的channel上定义Org1的Anchor Peer节点。执行命令为:
../bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx -channelID $CHANNEL_NAME -asOrg Org1MSP
在channel上定义Org2的Anchor Peer节点:
../bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org2MSPanchors.tx -channelID $CHANNEL_NAME -asOrg Org2MSP
启动网络
我们引用一个docker-compose
脚本启动网络,docker-compose
文件引用了我们之前下载的镜像文件同时根据之前生成的genesis.block
引导orderer。注释掉其中的command代码:
working_dir:
/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
# command: /bin/bash -c './scripts/script.sh ${CHANNEL_NAME}; sleep
$TIMEOUT'
volumes
如果不注释,网络启动时脚本会执行所有的CLI命令。这里我们手动的执行每一条命令,以便于我们了解命令的语法和功能。
给TIMEOUT
参数传递一个相对较大的值(单位为秒);否则CLI容器默认会在60s后退出。
启动网络:
CHANNEL_NAME=$CHANNEL_NAME TIMEOUT=60 docker-compose -f docker-compose-cli.yaml up -d
如果你想实时查看执行上述命令的日志信息,那么去掉上面的-d选项(后台运行)。如果打开了上述日志流,那么你需要另外再打开一个终端用来执行CLI命令。
环境变量
为了在peer0.org1.example.com
上执行下面的CLI命令,需要先配置下面4个环境变量。peer0.org1.example.com
的这些变量我们已经在CLI容器中配置了,因此我们可以不用传递这些环境变量的值了。但是,如果你想发送命令到其他peer或者orderer,你需要提供这些变量相应的值。检查docker-compose-base.yaml查看那指定的路径。
CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/msp
CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
CORE_PEER_LOCALMSPID="Org1MSP"
CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt
创建和加入channel
执行docker exec
命令进入CLI容器
docker exec -it cli bash
成功执行后,出现如下提示:
root@0d78bb69300d:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer#
之前,我们使用configtxgen
工具生成了配置交易channel.tx。我们将会传递这个交易到orderer作为创建channel请求的一部分。
注意:--cafile
选项是orderer的根证书存放在本地的路径,该信息可以用来验证TLS握手过程。
我们使用-c
选项指定channel的名字,使用-f
选项指定配置交易。在本例中为channel.tx,你也可以mount配置交易为一个不同的名字。(配置交易通过本地路径mount到容器中)
export CHANNEL_NAME=mychannel
peer channel create -o orderer.example.com:7050 -c $CHANNEL_NAME -f ./channel-artifacts/channel.tx --tls $CORE_PEER_TLS_ENABLED --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem
这条命令返回一个genesis block <channel-ID.block>
。该block可以用来加入channel时使用,block中包含了channel.tx中指定的配置信息。
如果遇到以下错误:
Error: Got unexpected status: BAD_REQUEST Usage: peer channel create [flags]
说明channel已经被使用了,换个channel重头来一遍就好。
你需要留在CLI容器中执行剩余的手动命令。如果发送命令的目标不是peer0.org1.example.com
,那么要重新设置相应的环境变量。现在我们加入peer0.org1.example.com
到channel中,其中<channle-ID.block>替换为你自己的channel,当前用的是mychannel.block:
peer channel join -b <channel-ID.block>
你可以修改上边4个环境变量的值为其他peer节点信息配置加入其他节点到channel中。
安装和实例化chaincode
我们利用一个简单的已写好的chaincode。应用通过chaincode和区块链的账本进行交互,因此我们需要首先在每个peer节点上安装chaincode用来执行交易和背书交易,然后在channel上实例化chaincode。
首先安装例子go代码到4个peer节点中的一个。这个命令会把go源码放在peer节点的文件系统中。
peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -p github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02
接下来,在channel上实例化chaincode。这将会在channel上初始化chaincode,为chaincode设置背书策略,为目标peer启动一个chaincode容器。注意-P参数,这个参数指定了在该chaincode上一个交易被认可需要的背书级别。
接下来的命令中,我们设置-P参数为OR ('Org0MSP.member','Org1MSP.member’)”
。这表示我们需要Org1或者Org2中一个peer节点的背书。如果改变语法为AND,那么就需要两个背书
peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 --tls $CORE_PEER_TLS_ENABLED --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc -v 1.0 -c '{"Args":["init","a", "100", "b","200"]}' -P "OR ('Org1MSP.member','Org2MSP.member')"
上述命令中的mycc
为上文中peer上安装的chaincode的名称。
Query
下面查询a的值,确认chaincode被正确的实例化,stateDB正常的运行。查询的语法如下:
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'
Invoke
现在从a转移10到b。这个交易会产生一个新的区块并更新stateDB。调用的语法是:
peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 --tls $CORE_PEER_TLS_ENABLED --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["invoke","a","b","10"]}'
现在再次查询,查看上述转移10的命令是否已经成功执行,执行的命令是:
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'
正常执行,会输出如下提示:
Query Result: 90
这背后发生了什么
下面描述docker-compose-cli.yaml
文件中没有注释script.sh时的执行情况。去掉包含script.sh脚本执行的注释,然后使用docker-compose命令再次启动网络。
- script.sh脚本在CLI容器里已经备份过,脚本执行createChannel命令根据设定的channel名字,使用channel.tx文件作为channel配置交易。
- createChannel执行的输出是一个genesis block-<your channel name>.block。输出存储在peer节点的文件系统上包含了channel.tx所指定的channel配置信息。
- joinChannel命令被执行(4个peer节点),joinChannel命令使用上文生成的genesis
block作为参数,该命令引导peer节点加入到<your channel name>并且建立一个以<your
channel name>.block为起始的链。 - 目前我们建立了一个包含4个节点的channel, channel包含两个orgnizations。类似TwoOrgsChannel文件的配置。
- peer0.org1.example.com和peer1.org1.example.com属于Org1;peer0.org2.example.com和peer1.org2.example.com属于Org2
- 这些关系在crypto-config.yaml里定义,MSP的路径在docker compose中指定
- Org1MSP的Anchor Peer(peer0.org1.example.com)和Org2MSP的Anchor peer(peer0.org2.example.com)被更新。我们通过传递Org1MSPanchor.tx和Org2MSPanchor.tx以及channel的名字到ordering service来实现这一步。
- 将编写好的chaincode_example02安装在peer0.org1.example.com和peer0.org2.example.com上(这里并没有安装在所有peer上,而是仅安装在anchor
peer节点上,anchor peer节点之前每个Org设置了一个) - chaincode在peer0.org2.example.com上实例化。实例化过程添加chaincode到channel中,为目标peer启动容器,同时初始化与chaincode相关的key-value键值对。本例中初始化的值为[“a”: ”100”, “b”: ”200”]。实例化后会启动一个容器dev-peer0.org2.example.com-mycc-1.0。(实例化过程发送至peer0.org2.example.com上执行)
- 实例化过程也传递了一个背书策略的参数。背书策略类似形式:-P "OR ('Org1MSP.member','Org2MSP.member')",代表任何交易必须被Org1或Org2的一个peer背书。
- 在peer0.org1.example.com上执行查询a的值。chaincode之前已经安装在peer0.org1.example.com上了,因此查询操作会为Org1的peer0节点启动一个容器dev-peer0.org1.example.com-mycc-1.0。查询结果也会返回回来,这个过程中没有任何写操作发生,所以a的值还是100。
- 发送一个转移账户金额的调用到peer0.org1.example.com,从a账户转移10单位至b账户
- chaincode然后安装在peer1.org2.example.com上
- 发送查询a账户操作至peer1.org2.example.com。这将启动第三个chaincode容器dev-peer1.org2.example.com-mycc-1.0。返回金额90,说明之前帐号金额的转移操作成功执行。
这说明了什么
为了在账本上成功的执行读写操作,chaincode必须安装在peer上。另外,chaincode容器直到实例化或者传统交易-读写执行的时候(例:查询a账户的值),chaincode容器才会启动。channel中的每个节点都维护了账本的完全复制,存储了不可改变的、序列化的记录区块以及state database用于保存当前的fabric状态。即便是那些没有安装chaincode的节点(例如peer1.org1.example.com)也会同步账本。最终chaincode在安装到peer1.org1.example.com后就可以被调用了,因为chaincode已经完成了实例化。
怎样查看交易信息
查看CLI docker容器的日志信息
docker logs -f cli
可以看到交易的详细过程
怎样查看chaincode的日志
在每个chaincode container上可以查看当前container里所执行过的交易。具体查看命令如下:
$ docker logs dev-peer0.org2.example.com-mycc-1.0
04:30:45.947 [BCCSP_FACTORY] DEBU : Initialize BCCSP [SW]
ex02 Init
Aval = 100, Bval = 200
$ docker logs dev-peer0.org1.example.com-mycc-1.0
04:31:10.569 [BCCSP_FACTORY] DEBU : Initialize BCCSP [SW]
ex02 Invoke
Query Response:{"Name":"a","Amount":"100"}
ex02 Invoke
Aval = 90, Bval = 210
$ docker logs dev-peer1.org2.example.com-mycc-1.0
04:31:30.420 [BCCSP_FACTORY] DEBU : Initialize BCCSP [SW]
ex02 Invoke
Query Response:{"Name":"a","Amount":"90"}
理解docker-compose拓扑结构
BYFN例子提供了两种docker-compose文件配置,每一种都是由docker-compose-base.yaml(文件存放在base文件夹中)文件拓展而来。第一个配置文件是docker-compose-cli.yaml,该配置文件配置了一个CLI容器,一个orderer,4个peer节点。使用该配置文件启动可以实现本文中的所有操作指令。第二种配置文件docker-compose-e2e.yaml是配置启动一个使用Node.js SDK的点对点测试。这个配置文件的主要区别是包含了fabric-ca-servers容器。因此,我们可以使用REST接口实现向CA组织注册和登记用户。
如果你想使用docker-compose-e2e.yaml并且不先运行byfn.sh脚本,那么我们需要做4个微改动。我们需要设定Organization CA的私鈅。你可以设定这些值为你的crypto-config文件夹。例如设置Org1的私鈅路径为:crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/ca/。私鈅文件是一个长hash值加上_sk组成。设定Org2的私鈅为crypto-config/peerOrganizations/org2.example.com/ca/。另外两处改动是修改docker-compose-e2e.yaml中ca0和ca1配置中的FABRIC_CA_SERVER_TLS_KEYFILE变量对应的值。需要指定tls证书所在的路径。