###總覽Overview

介紹 Hyberledger Fabric 做為一個(gè)全面、可定制、企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈解決方案關(guān)鍵設(shè)計(jì)需求：

• Assets (資產(chǎn)) - 資產(chǎn)定義了可以交換的幾乎所有東西，其能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)用錢(qián)計(jì)價(jià)，從食物、到古董車(chē)、到未來(lái)的貨幣。
• Chaincode(鏈碼/智能合約) - Chaincode分區(qū)執(zhí)行，根據(jù)交易順序、所需信任級(jí)別的限制、驗(yàn)證跨節(jié)點(diǎn)類(lèi)型、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和性能
• Ledger Features (賬本) -
• 不可更改、共享帳本記錄了每個(gè)channle的完整的交易歷史，包括類(lèi)SQL的查詢能力以保證高效的審計(jì)和糾紛解決
• Privacy through Channels - (跨channles隱私)
• 通道能滿足競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)和受監(jiān)管行業(yè)在普通網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行多邊交易能滿足高隱私和保密需求。
• Security & Membership Services (安全和成員服務(wù)) -
• 帶權(quán)限的成員管理提供了可信的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，參與者值得所有的交易可以被有授權(quán)的監(jiān)管和審計(jì)人員探測(cè)和跟蹤。
• Consensus (共識(shí)) - Fabric 獨(dú)特的共識(shí)機(jī)制能滿足企業(yè)對(duì)靈活性和可擴(kuò)展性的需求。

###Fabric 功能

Hyperledger Fabric 是分布式帳本(DLT)的一個(gè)獨(dú)特實(shí)現(xiàn)，采用模塊化區(qū)塊鏈架構(gòu)，其提供了企業(yè)所需的網(wǎng)絡(luò)安全、可擴(kuò)展性、保密性和性能。其主要的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)功能包括：

• Identity management 身份管理

Hyperledger Fabric 提供用戶識(shí)別服務(wù)來(lái)管理用戶的ID和參與者在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的授權(quán)。訪問(wèn)控制列表可以作為額外的許可層提供特定網(wǎng)絡(luò)操作授權(quán)。比如，一個(gè)特定的用戶ID可以執(zhí)行chaincode應(yīng)用，但是無(wú)法部署新的chaincode。
用戶之間相互知道身份，但是并不知道相互之間做了什么。

• Privacy and confidentiality 隱私與保密

Hyperledger Fabric 使競(jìng)爭(zhēng)商業(yè)組織、任何需要私有、保密交易的組織共存在同一個(gè)許可網(wǎng)絡(luò)中。私有channel限制消息路徑來(lái)給特定子網(wǎng)成員完成隱私和保密交易。沒(méi)有該channel權(quán)限的用戶無(wú)法見(jiàn)到和訪問(wèn)channel的任何數(shù)據(jù)，包括交易、成員和通道數(shù)據(jù)。

• Efficient processing 高效的處理

Hyperledger Fabric 根據(jù)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型分配網(wǎng)絡(luò)角色。為給網(wǎng)絡(luò)提供并發(fā)和并行，交易執(zhí)行從交易共識(shí)和承諾中分開(kāi)。執(zhí)行交易先于共識(shí)是每個(gè)peer節(jié)點(diǎn)能同時(shí)處理多個(gè)交易。并發(fā)執(zhí)行提高了每個(gè)peer節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行效率，加速了分發(fā)交易到 ordering 服務(wù)。
除了能夠進(jìn)行并行處理之外，還使交易處理和帳本維護(hù)的節(jié)點(diǎn)得到了拆分，peer節(jié)點(diǎn)沒(méi)有了共識(shí)的工作負(fù)載。這樣分工同樣降低了授權(quán)和認(rèn)證的處理需求；所有peer節(jié)點(diǎn)不需要信任全部 ordering 節(jié)點(diǎn)，反之亦然，因此處理能被獨(dú)立與對(duì)方認(rèn)可外運(yùn)行

Chaincode functionality 鏈碼/智能合約功能
Chaincode應(yīng)用編碼了在channel上執(zhí)行特定類(lèi)型交易的邏輯。Chaincode定義資產(chǎn)所有權(quán)變更的參數(shù)，例如，確保轉(zhuǎn)讓所有權(quán)的所有交易都遵守相同的規(guī)則和要求。System chaincode 是定義了整個(gè)channel操作參數(shù)的chaincode。生命周期和配置system chaincode定義channle的規(guī)則；背書(shū)和驗(yàn)證system chaincode定義了背書(shū)和驗(yàn)證交易的需求。

• Modular design 模塊化設(shè)計(jì)

Hyperledger Fabric實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者能根據(jù)需求選擇功能。比如特定的識(shí)別、共識(shí)、加密算法可以插入任何 fabric網(wǎng)絡(luò)。因此，其是一個(gè)任何行業(yè)和公共領(lǐng)域都可以使用的通用區(qū)塊鏈架構(gòu)，保證其網(wǎng)絡(luò)可以跨市場(chǎng)、監(jiān)管和地理邊境進(jìn)行互操作。相比之下，其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手大多是受限于特定領(lǐng)域和行業(yè)的。

###Fabric 模型

• Assets 資產(chǎn)

資產(chǎn)可以是有形（實(shí)體和硬件）或無(wú)形（合同和知識(shí)產(chǎn)權(quán)）的。可以很方便在客戶端javascript定義資產(chǎn)，在你的Fabric應(yīng)用中使用，通過(guò)Fabric Composer工具。
Fabric支持資產(chǎn)的交換，通過(guò)未使用交易輸出作為后續(xù)交易的輸入。資產(chǎn)(和資產(chǎn)注冊(cè))在Fabric中作為鍵值對(duì)的集合存在，在channel帳本中帶狀態(tài)變更記錄作為交易。Fabric允許任何資產(chǎn)采用二進(jìn)制或JSON格式表示。

• Chaincode

Chaincode 是定義資產(chǎn)和修改資產(chǎn)的交易指令的軟件。也就是說(shuō)，它就是業(yè)務(wù)邏輯。chaincode執(zhí)行讀取和修改鍵值對(duì)和其它狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)信息的規(guī)則。chaincode 函數(shù)基于帳本當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行，通過(guò)交易提案初始化。chaincode 執(zhí)行結(jié)果是一系列鍵值對(duì)寫(xiě)入，其被提交到網(wǎng)絡(luò)并被所有peer節(jié)點(diǎn)的帳本記錄。

• Ledger Features 帳本特性

帳本是fabric中所有狀態(tài)轉(zhuǎn)換的記錄，其記錄為順序、防篡改。狀態(tài)轉(zhuǎn)換是參與方提交的chaincode的執(zhí)行結(jié)果。每個(gè)交易結(jié)果是一系列鍵值對(duì)提交給帳本來(lái)創(chuàng)建、更新或刪除。
帳本由一個(gè)區(qū)塊鏈來(lái)保持不可變更、順序記錄在區(qū)塊中，同時(shí)一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)維護(hù)fabric當(dāng)前狀態(tài)。每個(gè)channel一個(gè)賬本。每個(gè)peer維護(hù)所屬每個(gè)channel的一個(gè)賬本拷貝。

• 檢索和更新賬本使用基于key查找、范圍檢索和組合key檢索
• 只讀檢索使用富檢索語(yǔ)言(如果使用 CouchDB 作為狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù))
• 只讀歷史檢索 - 檢索一個(gè)key的賬本歷史，可以查看數(shù)據(jù)來(lái)源(enabling data provenance scenarios)
• 交易由各版本的鍵值對(duì)組成，chaincode (讀集合)讀取的和chaincode寫(xiě)入的(寫(xiě)集合)
• 交易包括每個(gè)背書(shū)peer的簽名，提交到ordering服務(wù)
• 交易被ordered(排序?共識(shí))進(jìn)區(qū)塊，從ordering服務(wù)發(fā)布到channel的peer節(jié)點(diǎn)中
• peer節(jié)點(diǎn)根據(jù)背書(shū)策略驗(yàn)證交易并執(zhí)行策略
• 在添加新塊之前，將執(zhí)行版本檢查來(lái)保證資產(chǎn)的狀態(tài)從chaincode執(zhí)行時(shí)刻開(kāi)始沒(méi)有被改變
• 一旦交易被驗(yàn)證和提交就不可以被改變
• 一個(gè)channel的帳本包括了配置區(qū)塊，其定義了策略、訪問(wèn)控制列表和其它相關(guān)信息
• channel 包括成員服務(wù)提供者實(shí)例允許從不同證書(shū)機(jī)構(gòu)加密材料。閱讀帳本主題，深入了解數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和"檢索能力".
• Privacy through Channels 跨通道隱私

Fabric 實(shí)現(xiàn)了基于每個(gè)channel的不可變帳本，同時(shí)chaincode可以操作和修改資產(chǎn)的當(dāng)前狀態(tài)(比如，更新鍵值對(duì))。一個(gè)賬本存在于一個(gè)channel范圍 - 它可以被整個(gè)網(wǎng)絡(luò)共享(假設(shè)每個(gè)參與者都在一個(gè)共同的channel內(nèi)操作) - 或者可以私有給有一組特定的參與者。
在后續(xù)，這些參與者將能創(chuàng)建一個(gè)分離的channel，因此隔離/分離他們的交易和賬本。Fabric甚至能解決這樣的場(chǎng)景：希望彌合全局透明度和隱私之間的差距。Chaincode僅安裝在需要獲取資產(chǎn)狀態(tài)來(lái)執(zhí)行讀寫(xiě)操作的peers（換句話說(shuō)，如果一個(gè)chaincode沒(méi)有安裝一個(gè)peer，它將不能與賬本交互）。為了更進(jìn)一步的隔離數(shù)據(jù)，chaincode內(nèi)的值可以在附到賬本前使用通用的加密算法，如SHA-256，來(lái)加密(部分或全部)。

• Security & Membership Services 安全和成員服務(wù)

Hyperledger Fabric 加強(qiáng)了交易網(wǎng)絡(luò)，所有參與者都有已知的身份。公鑰基礎(chǔ)設(shè)施用來(lái)生成與組織，網(wǎng)絡(luò)組件以及最終用戶或客戶端應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)的加密證書(shū)。因此，數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制可以在網(wǎng)絡(luò)和channel層面進(jìn)行操作和管理。Fabric的“許可”概念，加上channel的存在和功能，有助于解決隱私和機(jī)密性至關(guān)重要的場(chǎng)景。
參看 Fabric CA章節(jié)來(lái)更好的理解加密的實(shí)現(xiàn)，以及在Fabric中的簽名、證明、驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)。

• Consensus 共識(shí)

在分布式帳本技術(shù)中，共識(shí)最近變成一個(gè)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立功能的特定算法的同義詞。然后，共識(shí)不僅是簡(jiǎn)單的同意交易的順序，它是貫穿了整個(gè)交易流程中的基本角色，從提案、背書(shū)、到確認(rèn)順序、驗(yàn)證和承諾，Hyperledger Fabric中強(qiáng)調(diào)這樣差異。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，共識(shí)是對(duì)一個(gè)塊內(nèi)一組交易正確性的全生命周期驗(yàn)證。
當(dāng)一個(gè)塊內(nèi)交易的順序和結(jié)果符合明確的政策標(biāo)準(zhǔn)檢查時(shí)，共識(shí)最終達(dá)成。這些檢查和平衡發(fā)生在一個(gè)交易的生命周期內(nèi)，包括的背書(shū)策略使用，指定特定成員必須對(duì)特定交易等級(jí)背書(shū)；同時(shí)系統(tǒng)chaincode保證這些策略被執(zhí)行和堅(jiān)持。在承諾前，peers將執(zhí)行系統(tǒng)chaincode來(lái)保證足夠的背書(shū)存在，而且它們是從恰當(dāng)?shù)膶?shí)體發(fā)布而來(lái)。更進(jìn)一步，當(dāng)帳本的當(dāng)前狀態(tài)被同意時(shí)將進(jìn)行版本檢查，在任何包括交易的區(qū)塊被附加的帳本前。這個(gè)最終的檢查時(shí)為了保證避免雙重支付和其它可能可能導(dǎo)致危機(jī)數(shù)據(jù)完整性的其它威脅，并允許對(duì)非靜態(tài)變量執(zhí)行函數(shù)。
除了大量背書(shū)、有效性和版本檢查之外，同時(shí)還有在交易流程中所有方向上持續(xù)存在的身份識(shí)別。訪問(wèn)控制列表在網(wǎng)絡(luò)層上分級(jí)實(shí)現(xiàn)（從ordering服務(wù)下到channels），并且隨著交易穿過(guò)不同架構(gòu)組件，payloads(負(fù)載在不同層次上是不同的)被重復(fù)簽名，驗(yàn)證和認(rèn)證。 總而言之，共識(shí)不僅僅局限于一批交易的順序達(dá)成一致，而是作為在交易從提案到承諾的過(guò)程中進(jìn)行持續(xù)驗(yàn)證的副產(chǎn)品而實(shí)現(xiàn)的總體。