区块链研究总结 -- HyperLedger Fabric

本文为区块链技术总结及发展展望一文的子章节。

HyperLedger Fabric是Linux基金会的顶级项目Hyperledger下面的一个子项目，是目前最活跃的基于区块链的企业级分布式账本开源系统，由IBM贡献最初代码，现在大量企业都在研究和使用。Fabric版本更新很快，并于最近发布了第一个长期维护的版本1.4，被很多联盟链项目使用。

同公链系统相比，HyperLedger Fabric有其显著特点。

• Fabric采用X.509数字证书验证使用者身份和角色。不同于公链，联盟链的成员相互了解并存在合作关系，每个成员具有明确的身份，每次操作都有据可查。身份会带来监管和安全，一旦成员进行恶意操作，立刻会被其它成员发现并对其进行惩罚。

• Fabric取消了矿工和激励机制，这是因为联盟链中各成员有天然的动力部署自己的节点来保证数据安全，联盟链成员既是系统的使用者也是系统节点的提供者。从本质上消除了矿工和激励机制，也解决了始终困扰公链的资源竞争问题。

• 基于身份机制，Fabric支持权限控制，系统可以授予读写数据、调用部署合约等权限给不同的成员或角色。Fabric还支持数据隐私保护，成员只能访问所属通道的数据，同一通道中也通过私有数据功能保护数据只被指定成员使用。

• Fabric创造性地将合约执行和出块上链分离。公链系统中，合约执行必须和出块在一起，这是因为公链的节点间并缺乏信任，无法赋予部分节点特殊角色例如出块。而联盟链的节点具有身份和高信任度，能够分化出具有不同角色的节点来提高系统的整体性能。Fabric中peer节点负责数据保存和合约执行，orderer节点负责将事务执行结果打包出块同步给peer节点。这样一来，peer节点可以执行复杂的合约调用而不会影响出块，orderer节点专注于出块从而提高TPS。

• 还是基于身份机制，Fabric采用更简单高效的共识机制。联盟链的共识机制主要解决由于网络环境导致的数据不一致问题，而不用关心公链共识机制的难点欺诈问题。Fabric提供单节点出块以及kafka集群出块两种方式。在此基础上，有望实现商用级出块速度。

• Fabric支持企业级应用开发，主要体现在一下几点，

  1. 支持Node，Go，Java等主流开发语言，方便大多数开发者开发。
  2. 支持部署复杂结构合约（多文件项目）以及合约升级。
  3. 合约数据保存在状态中，升级合约不影响状态数据，并可将状态数据存入数据库中，方便查询。

但在项目开发中，也遇到Fabric概念众多，架构复杂，部署步骤繁琐等难点，想要精通Fabric并完成企业级应用搭建，学习成本很高

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