关于区块链:Fabric交易处理流程

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fabric 作为目前世界上最为出名的联盟链开源我的项目,所波及的模块和概念很多,本文以交易作为一个切入点,通过剖析一笔交易从发送到最终上链所经验的各个环节,将 fabric 的外围模块串联起来,为接下来更为深刻的各个模块的源码剖析奠定根底。

1. 发送签名提案音讯到 Endorser 背书节点申请解决

Client 节点结构签名提案音讯 <font color=”blue”>(SignedProposal 类型)</font>,通过调用 Endorser 背书服务客户端的 <font color=”blue”>ProcessProposal() 接口 </font>,提交该音讯到 Endorser 背书节点,申请模仿执行交易提案并签名背书。

2. Endorser 背书节点模仿执行交易提案并签名背书 Endorser 背书

节点收到签名提案音讯之后,进行如下解决。

  1. 查看签名提案音讯的格局合法性与签名有效性,包含通道头部、签名头部、签名 域、交易 ID、音讯扩大域的 Chaincodeld 属性与 PayloadVisibility 可见性模式等;
  2. 查看提案音讯的创建者是否满足指定通道上的通道拜访权限,即 /Channel/ Application/Writers 写权限;
  3. 查看并启动链码容器以模仿执行交易提案,并将模仿执行后果临时保留在交易模拟器中,期待排序共识与交易验证,而不是间接更新到账本中。其中,<font color=”blue”> 交易模仿执行后果釆用状态数据读写集(读数据的键和版本、写数据的键值)记录交易造成的状态变更后果;</font>
  4. <font color=”blue”> 调用 ESCC 零碎链码对该提案音讯的模仿后果读写集等进行签名背书 </font>。

3. Endorser 背书节点向客户端返回提案响应音讯,并散发隐衷数据明文

Endorser 背书节点基于背书信息、模仿执行后果等结构提案响应音讯(ProposalResponse 类型),并回复给申请客户端。

目前,模仿执行后果读写集蕴含私有数据(包含公共数据与隐衷数据哈希值)与公有数据(或隐衷数据)。

其中,私有数据交由 0rderer 节点进行排序出块,再提交到账本区块 数据文件,并播送到该通道上的所有节点。

如果模仿执行后果中还存在无效的隐衷数据明文,则 <font color=”blue”>Endorser 背书节点通过 Gossip 音讯协定将隐衷数据发送给通道内受权的其余节点(由隐衷数据汇合配置的签名策略决定),交由 transient 隐衷数据存储对象临时保留到本地的 transient 隐衷数据库(LevelDB), 并在提交账本时存储到隐衷数据库(LevelDB), 同时清理 transient 隐衷数据库中的过期数据 </font>。

4. 解决提案响应音讯

Client 节点解析 Endorser 背书节点回复的提案响应音讯,获取背书后果并查看提案响应音讯状态的合法性,以判断是否收集到了 <font color=”blue”> 足够多的符合要求的背书签名信息 </font>。

5. 发送交易数据给 Orderer 服务节点申请排序

当收集到足够多数量的符合要求的 Endorser 背书签名之后(由背书策略决定),<font color=”blue”>Client 节点基于模仿执行后果、背书签名等结构非法的签名交易音讯(Envelope 类型),通过 Broadcast()服务接口将该音讯提交给 Orderer 节点 </font>,申请交易排序解决。其中,配置交易消 息不须要通过 Endorser 节点解决。

6. Orderer 服务节点对交易进行排序并结构新区块

Orderer 排序节点 <font color=”blue”> 提供 Solo 类型(用于单节点测试)、Kafka 类型(反对 CFT 容错)等共识组件 </font>,对合乎通道解决要求的非法交易音讯(一般交易音讯、配置交易音讯等)进行排序并达成统一观点,并对一段时间内接管的一批交易音讯依照打包交易的岀块规定(出块周期 工夫、区块字节数限度、配置交易独自出块等)结构新区块,创立利用通道或更新通道配置同时提交账本。

7. Leader 主节点申请 Orderer 服务节点发送通道账本区块

<font color=”blue”>Leader 主节点通过 Deliver() 服务接口代表组织从 Orderer 节点申请通道账本上所有的区块数据,并通过 Gossip 音讯协定散发到组织内的其余 Peer 节点 </font>。如果申请的区块数据不 存在,则 Orderer 节点默认阻塞期待,直到指定区块创立实现并提交账本,再将该区块发送 给 Leader 主节点。

8. Committer 记账节点验证交易并提交账本

Committer 记账节点对区块与隐衷数据(明文)执行如下查看,并提交至本地账本。如果不存在隐衷数据明文,则跳过隐衷数据的相关检查与提交账本的步骤。

  1. 查看交易音讯格局的正确性、签名合法性、交易内容是否篡改、音讯头部的合法性等。
  2. <font color=”blue”> 调用 VSCC 零碎链码 </font>,验证收集的签名背书后果是否合乎指定的背书策略。
  3. 对模仿后果中私有数据(即区块数据,含有公共数据与隐衷数据哈希值)的 <font color=”blue”> 读写集执行 MVCC 查看 </font>,针对单个键查问、键范畴查问、隐衷数据哈希值三种状况,查看读数据版本与交易时的账本是否统一,即是否存在读写抵触,并将存在抵触的交易标记为有效交易。
  4. 验证模仿后果中隐衷数据的正确性,遍历区块中无效交易的隐衷数据读写集哈希值,取岀对应交易的原始隐衷数据读写集明文,从新计算其哈希值并对两者进行比拟。如果两者完全相同,则阐明该交易的隐衷数据是真实有效的。
  5. 保留所有的区块数据(即私有数据)到 <font color=”blue”> 区块数据文件 </font> 中,保留所有的公有数据(即隐衷数据)读写集到 <font color=”blue”> 隐衷数据库(LevelDB)</font> 中,建设区块索引信息到 <font color=”blue”> 区块索引数据库 </font>,将最新的无效交易数据(蕴含公共数据读写集、隐衷数据读写集、隐衷数据读写集哈希值)更新到 <font color=”blue”> 状态数据库 </font>,最初将区块数据中通过 Endorser 背书的无效交易数据同步到 <font color=”blue”> 历史数据库 </font>。同时,清理 <font color=”blue”>transient 隐衷数据库中 </font> 的过期数据。

9. Leader 主节点散发数据与状态同步

Leader 主节点基于 <font color=”blue”>Gossip 音讯协定 </font> 将区块数据散发到组织内的其余节点上。同时,<font color=”blue”> 节点之间通过反嫡算法等机制被动拉取缺失的数据 </font>(区块数据与隐衷数据)、节点身份信息等, 以确保组织内所有节点上的账本数据等信息放弃同步。

10. Committer 记账节点验证交易并提交账本(同步骤 8)

至此,Hyperledger Fabric 零碎上的一次残缺交易解决流程即告完结。

预报

从下一篇开始,咱们就要正式开启 fabric 源码剖析的专题了,本篇文章其实是一个常识筹备。这里多说一句,就是我为什么要开启这个 fabric 源码剖析的专题,其实这件事始终在我心中酝酿,然而因为前一段时间较忙,而且心田总是有一些否定的声音让我陷入自我狐疑,到底要不要做,因为当初网上曾经有很多对于 fabric 源码剖析的材料,而且品质也很高,为什么不间接抄“学霸”的作业呢,肯定要本人搞一遍,不累吗?其实我是这样想的,“一千个读者就有一千个哈姆雷特”。那么我可不可以这么了解,“一千个开发者就有一千个 fabric”。他人对于源码解读的文章都是基于其自己的常识架构下的,而如果咱们肯定要去灌输到本人的大脑中,可能会有些消化不良。而且咱们也不能一味的科学“权威”,学霸的作业也可能有疏漏的中央,他人的剖析都是通过二次加工的产物,带有强烈的主观主义色调,咱们还是应该忠于源码,摸索“属于我本人的 fabric”。好了,废话有点多,接下来就进入正题吧。

正文完
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