区块链架构与交易流程（fabric1.0）

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区块链系统架构

API，事件，SDK是fabric对应用层提交的接口服务

• API
  gRPC接口

• 事件
  异步通信，链码定义事件，应用程序监听事件，触发动作

• SDK
  go-sdk
  node.js-sdk
  java-sdk

• 身份
  对请求的签名验证

• 账本
  对区块的查询，
  按照区块高度查询
  区块hash查询
  交易id 可以查询区块，一个区块包含n个交易

• 交易
  交易模拟，交易排序，交易记账
  后续会详细解释交易流程

• 智能合约
  做智能合约的安装 初始化 升级
  智能合约是 业务声明和定义 交易是对合约的调用

• 成员服务
  准入控制，ca系统 交易加密，签名等
  注册证书，交易证书

• 共识服务
  cap原理
  弱化一致性，满足可用性。共识算法保证一致性

• 链码服务
  docker管理
  每个链码都是独自容器，兼容多种语言，每个需要打包镜像，占用空间 不支持 k8s

节点

• 客户端节点（应用程序、sdk）需要与peer或者order链接才能生效
• peer（Anchor/Endorser/Committer)

1. Anchor 主节点，唯一初始化时候 制定主节点，下线后自动选举

2. Endorse 背书节点 为交易做担保 与智能合约结合，智能合约制定背书策略

3. Committer 所有peer都是记账节点，校验区块信息，记录交易

    三者互不排斥，可以同时拥有
   

• orderer 排序节点
  打包交易，进行排序
  将排序后交易打包成区块

    solo模式 仅一个orderer节点， 开发测试环境  单点故障
    kafka 将交易排序转交给卡夫卡集群。
  

• ca节点
  鉴定区块链身份是否有效，通过后才能进行交易

网络拓扑

排序节点与组织的锚节点直接是 gRPC协议
组织内部是 gossip协议

交易流程

1、 提交交易提案

客户端节点将交易提交至背书节点，背书节点的选择与智能合约相关，智能合约在安装的时候指定背书节点，（某一背书节点因网络或者其他原因无返回时候，会再次提交至另外的背书节点，否则无效。）提交顺序无要求，正常情况下所有背书节点返回结果是一致的，签名不相同

2、 模拟执行提案并签名

背书节点收到交易提交先进行验证校验（格式是否正确，是否已经提交过，签名是否正确，该角色是否有权提交等），通过后由智能合约隔离执行，返回结果后签名并返回客户端（模拟执行，不会产生任何持久化操作。）

3、 返回模拟执行结果

收到结果，先验证，通过后在操作，可以分为查询和写交易：

• 查询：不会对账本状态产生影响，验证通过后，返回值可以作为下一步业务逻辑判断的依据，此时交易流程即可结束
• 写交易：客户收集到足够多的背书结果，然后将交易提案，背书结果，签名等生产交易，发送给排序节点进行排序。

4、 提交交易

发送给排序节点

5、 交易排序并结块

确保各背书节点的背书结果都一致（有不一致，排序节点不会发现），按照排序规则进行排序。区块打包。

6、 广播区块

区块广播至各组织的主节点

7、 保存区块状态并更新世界状态

主节点收到广播后，在记账的过程中会验证该交易是否有效，无效标记无效交易（在1.0版本中，无效交易会浪费磁盘空间，不会影响交易状态）

8、 同步区块

主节点将区块同步值其他各节点，记账过程同第7步完全一致

9、 保存区块状态并更新世界状态

同上