深度探索區(qū)塊鏈：Hyperledger技術與應用

序一
序二
序三
前言
第一篇　準備篇
第1章　區(qū)塊鏈概述 2
1.1　區(qū)塊鏈的前世今生 2
1.1.1　區(qū)塊鏈的歷史起源——比特幣 2
1.1.2　歡迎來到區(qū)塊鏈的世界 3
1.1.3　區(qū)塊鏈演進趨勢 4
1.2　區(qū)塊鏈概念 5
1.2.1　區(qū)塊鏈本質(zhì) 6
1.2.2　區(qū)塊鏈工作原理 6
1.2.3　區(qū)塊鏈技術特點 7
1.2.4　區(qū)塊鏈層次模型 8
1.2.5　區(qū)塊鏈共識算法 8
1.2.6　區(qū)塊鏈并不一定去中心化 9
1.3　區(qū)塊鏈技術平臺 10
1.3.1　比特幣 10
1.3.2　以太坊 11
1.3.3　瑞波 13
1.3.4　區(qū)塊鏈商用平臺：超級賬本 13
1.3.5　區(qū)塊鏈技術平臺比較 15
1.4　區(qū)塊鏈的商用之道 15
1.4.1　區(qū)塊鏈的2.0時代：商用區(qū)塊鏈 15
1.4.2　超級賬本：商用區(qū)塊鏈的“第五元素” 17
1.4.3　區(qū)塊鏈的商業(yè)應用場景 17
1.5　本章小結 18
第2章　超級賬本初體驗 19
2.1　基礎環(huán)境安裝 19
2.1.1　Docker的安裝和使用 19
2.1.2　Docker Compose的安裝和使用 21
2.1.3　下載超級賬本源代碼 24
2.2　超級賬本部署調(diào)用 24
2.2.1　下載Docker鏡像文件 24
2.2.2　部署超級賬本網(wǎng)絡 25
2.2.3　鏈碼調(diào)用和查詢 26
2.2.4　常見錯誤 27
2.3　節(jié)點的配置參數(shù)傳遞規(guī)則 29
2.4　本章小結 31
第二篇　核心篇
第3章　超級賬本的系統(tǒng)架構 34
3.1　系統(tǒng)邏輯架構 35
3.2　網(wǎng)絡節(jié)點架構 37
3.3　典型交易流程 39
3.3.1　創(chuàng)建交易提案并發(fā)送給背書節(jié)點 39
3.3.2　背書節(jié)點模擬交易并生成背書簽名 41
3.3.3　收集交易的背書 42
3.3.4　構造交易請求并發(fā)送給排序服務節(jié)點 43
3.3.5　排序服務節(jié)點以對交易進行排序并生成區(qū)塊 45
3.3.6　排序服務節(jié)點以廣播給組織的主節(jié)點 45
3.3.7　記賬節(jié)點驗證區(qū)塊內(nèi)容并寫入?yún)^(qū)塊 45
3.3.8　在組織內(nèi)部同步最新的區(qū)塊 49
3.4　消息協(xié)議結構 49
3.4.1　信封消息結構 49
3.4.2　配置管理結構 51
3.4.3　背書流程結構 52
3.5　策略管理和訪問控制 56
3.5.1　策略定義及其類型 56
3.5.2　交易背書策略 57
3.5.3　鏈碼實例化策略 60
3.5.4　通道管理策略 61
3.6　本章小結 63
第4章　基于Gossip的P2P數(shù)據(jù)分發(fā) 64
4.1　概述 64
4.2　超級賬本中的Gossip協(xié)議 65
4.3　成員認證及身份管理 67
4.4　節(jié)點啟動及成員管理 67
4.5　主節(jié)點選舉過程 68
4.6　基于反熵的狀態(tài)同步 69
4.7　數(shù)據(jù)傳播過程 70
4.8　多通道的支持 70
4.9　消息的驗證策略 71
4.10　消息的多路分用及分區(qū) 73
4.11　和Gossip相關的配置參數(shù) 76
4.12　本章小結 77
第5章　分布式賬本存儲 78
5.1　概述 78
5.2　讀寫集 79
5.2.1　交易模擬和讀寫集 79
5.2.2　交易驗證和世界狀態(tài)更新 80
5.2.3　模擬和驗證示例 80
5.3　賬本編號 81
5.4　賬本數(shù)據(jù) 81
5.4.1　賬本數(shù)據(jù)存儲 82
5.4.2　賬本數(shù)據(jù)讀取 83
5.4.3　交易模擬執(zhí)行 84
5.5　區(qū)塊索引 84
5.5.1　文件位置指針 85
5.5.2　索引的同步過程 86
5.6　狀態(tài)數(shù)據(jù) 87
5.6.1　LevelDB 88
5.6.2　CouchDB 89
5.6.3　基于狀態(tài)數(shù)據(jù)的區(qū)塊驗證 91
5.7　歷史數(shù)據(jù) 92
5.8　數(shù)據(jù)恢復 92
5.9　本章小結 93
第6章　集成共識機制的排序服務 94
6.1　概述 94
6.1.1　共識算法的類型 95
6.1.2　Hyperledger Fabric 1.0的共識機制 96
6.2　實現(xiàn)數(shù)據(jù)隔離的多通道 97
6.2.1　排序服務的初始化 99
6.2.2　通道的創(chuàng)建 101
6.2.3　通道的更新 105
6.2.4　通道的加入 107
6.2.5　通道的查詢 107
6.3　可插拔的排序服務 108
6.3.1　排序服務接口 108
6.3.2　基于單進程的排序服務 110
6.3.3　基于Kafka的排序服務 110
6.3.4　鏈消息過濾器 122
6.4　本章小結 124
第7章　實現(xiàn)數(shù)據(jù)隔離的多鏈及多通道 125
7.1　數(shù)據(jù)存儲對多鏈的支持 126
7.1.1　賬本數(shù)據(jù) 126
7.1.2　索引數(shù)據(jù) 126
7.1.3　狀態(tài)數(shù)據(jù) 127
7.1.4　歷史數(shù)據(jù) 127
7.2　鏈碼對多鏈的支持 128
7.2.1　鏈碼的生命周期管理 128
7.2.2　鏈碼和背書節(jié)點的通信 129
7.2.3　鏈碼的部署和調(diào)用 130
7.3　多通道對多鏈的支持 131
7.4　命令行和SDK對多鏈的支持 132
7.5　關于系統(tǒng)鏈 132
7.6　本章小結 132
第8章　基于數(shù)字證書的成員管理服務 133
8.1　實現(xiàn)成員管理的MSP 133
8.1.1　MSP成員的驗證 133
8.1.2　MSP的目錄結構 134
8.1.3　MSP的配置最佳實踐 140
8.2　頒發(fā)數(shù)字證書的Fabric CA 142
8.2.1　概述 142
8.2.2　Fabric CA服務端的安裝部署 143
8.2.3　Fabric CA服務端的操作使用 148
8.3　本章小結 158
第9章　支持多種語言的智能合約 159
9.1　概述 160
9.2　鏈碼的生命周期管理 160
9.2.1　鏈碼的生命周期 160
9.2.2　應用程序和鏈碼的交互流程 164
9.2.3　背書節(jié)點接收應用程序的請求處理 165
9.2.4　采用上下文實現(xiàn)交易的模擬執(zhí)行 166
9.2.5　鏈碼消息的數(shù)據(jù)分發(fā) 166
9.2.6　鏈碼運行環(huán)境的管理 168
9.3　內(nèi)置的系統(tǒng)鏈碼 172
9.3.1　生命周期管理系統(tǒng)鏈碼 173
9.3.2　配置管理系統(tǒng)鏈碼 180
9.3.3　查詢管理系統(tǒng)鏈碼 182
9.3.4　交易背書系統(tǒng)鏈碼 182
9.3.5　交易驗證系統(tǒng)鏈碼 184
9.4　鏈碼的相互調(diào)用 184
9.5　背書節(jié)點和鏈碼的有限狀態(tài)機 185
9.5.1　背書節(jié)點和鏈碼之間的事件 188
9.5.2　背書節(jié)點的有限狀態(tài)機 189
9.5.3　鏈碼的有限狀態(tài)機 190
9.6　本章小結 192
第三篇　應用篇
第10章　超級賬本的應用開發(fā)模型 194
10.1　應用開發(fā)模型 194
10.2　應用程序開發(fā)的SDK 194
10.2.1　概述 195
10.2.2　SDK規(guī)范 195
10.2.3　應用場景介紹 204
10.3　鏈碼的開發(fā)和調(diào)試 210
10.3.1　鏈碼需要實現(xiàn)的接口 210
10.3.2　鏈碼的SDK提供給鏈碼的接口 212
10.3.3　鏈碼開發(fā)的注意事項 214
10.3.4　鏈碼的調(diào)試 215
10.4　本章小結 216
第11章　從零開始部署超級賬本網(wǎng)絡 217
11.1　準備超級賬本運行環(huán)境 217
11.1.1　超級賬本運行環(huán)境 217
11.1.2　編譯超級賬本鏡像文件 224
11.2　快速構建超級賬本網(wǎng)絡 227
11.2.1　下載BYFN的代碼 227
11.2.2　BYFN腳本介紹 227
11.2.3　生成網(wǎng)絡初始化配置 228
11.2.4　啟動超級賬本網(wǎng)絡 230
11.2.5　關閉超級賬本網(wǎng)絡 235
11.3　逐步建立超級賬本網(wǎng)絡 236
11.3.1　生成MSP證書 236
11.3.2　生成排序服務創(chuàng)世區(qū)塊 236
11.3.3　生成通道配置創(chuàng)世區(qū)塊 236
11.3.4　定義組織錨節(jié)點 237
11.3.5　啟動超級賬本網(wǎng)絡 237
11.3.6　創(chuàng)建并加入通道 238
11.3.7　安裝和實例化鏈碼 240
11.3.8　執(zhí)行鏈碼查詢 243
11.3.9　執(zhí)行鏈碼調(diào)用 244
11.4　本章小結 245
第12章　超級賬本的應用開發(fā)實例 246
12.1　票據(jù)背書場景介紹 246
12.1.1　票據(jù)關系人 247
12.1.2　票據(jù)行為分類 247
12.1.3　基于區(qū)塊鏈技術的數(shù)字票據(jù) 249
12.2　票據(jù)背書需求分析 250
12.3　票據(jù)背書架構設計 251
12.3.1　票據(jù)背書的分層架構 252
12.3.2　票據(jù)背書的數(shù)據(jù)模型 253
12.4　票據(jù)背書實現(xiàn) 254
12.4.1　應用程序?qū)崿F(xiàn) 254
12.4.2　鏈碼功能實現(xiàn) 275
12.5　票據(jù)背書快速部署 287
12.6　票據(jù)背書展示 288
12.6.1　系統(tǒng)登錄 288
12.6.2　發(fā)布票據(jù) 288
12.6.3　我的票據(jù) 289
12.6.4　發(fā)起票據(jù)背書 289
12.6.5　待簽收票據(jù)列表 290
12.6.6　簽收票據(jù)背書 290
12.6.7　拒收票據(jù)背書 291
12.7　本章小結 292
附錄A　術語表 293
附錄B　超級賬本的實用工具 297
參考文獻 308