Hyperledger Fabric核心技術（簡體書）

本書通過精選十分重要和極其巧妙的代碼片段，剖析了超級賬本Hyperledger Fabric的技術細節、底層原理和整體架構。本書涵蓋開發環境的部署、源碼如何編譯、第一個示例網絡的運行，以及orderer、peer、Chaincode、MSP、Ledger、Consensus和Gossip幾個重要的組成部分。 讀者閱讀本書，可以更加清晰地理解超級賬本的核心技術和設計思想，瞭解分布式賬本一致性的具體實現；同時，可以識別在區塊鏈應用過程中遇到的問題，實現區塊鏈功能和性能的最大化。

陳樹寶，中鏈科技區塊鏈負責人，專注于區塊鏈、大數據、物聯網以及人工智能的研究。參與多個區塊鏈項目的核心系統設計，有多年的研發經驗，喜歡學習和分享知識，致力於區塊鏈技術的推廣。早期深入研究過Linux和Windows操作系統，著有《Windows內核設計思想》一書。鄭少華，中國農業銀行（廣州）區塊鏈負責人，主要從事區塊鏈在銀行金融業務中的開發和應用，探索區塊鏈技術在數字資產的落地場景。對各種密碼學、加密算法、點對點協議、分布式存儲和高性能網絡有深入研究。佟豔娟，西南大學碩士，從事人工智能和區塊鏈的研究，包括分布式系統的性能優化、一致性、容錯性和高效的點對點網絡。對基於橢圓曲線的非對稱加密算法的數學原理有較深的理解，並將其應用到特定的區塊鏈場景下，積極參與Hyperledger Fabric的代碼貢獻。

目 錄 第1章 搭建Hyperledger Fabric開發環境 1 1.1 下載Go語言安裝包 1 1.2 Windows MSI安裝 2 1.3 Linux、mac OS和FreeBSD 安裝 4 1.4 Linux下安裝Docker和docker-compose 5 1.5 Windows下安裝Git 7 1.6 Windows下安裝tdm-gcc 9 1.7 Windows下安裝 Visual Studio Code 10 第2章 編譯Hyperledger Fabric源碼 14 2.1 Fabric源碼下載 14 2.2 Fabric Makefile 15 2.3 構建peer 17 2.4 構建peer-docker 19 2.5 構建orderer 22 2.6 構建orderer-docker 22 2.7 構建tools-docker 23 2.8 查看構建的鏡像 24 第3章 第一個網絡 26 3.1 克隆fabric-samples 26 3.2 運行第一個網絡 27 3.2.1 生成證書 28 3.2.2 啟動網絡 29 3.2.3 關閉網絡 32 3.3 基本步驟 33 3.3.1 生成證書 33 3.3.2 生成配置交易 35 3.3.3 啟動網絡 38 3.3.4 CLI容器命令 39 3.4 數據持久性 44 3.5 出錯處理 45 第4章 Chaincode 46 4.1 Chaincode接口 47 4.2 Chaincode實現 58 4.3 Chaincode安裝 62 4.4 Chaincode實例化 62 4.5 Chaincode交易 62 4.6 Chaincode查詢 62 第5章 區塊鏈加密算法 63 5.1 RSA加密算法 63 5.1.1 相關的數論知識 63 5.1.2 RSA原理 64 5.1.3 加密過程 65 5.1.4 解密過程 65 5.1.5 RSA正確性證明 65 5.1.6 具體實例 66 5.1.7 數字簽名 67 5.2 橢圓曲線加密算法 67 5.2.1 橢圓曲線 68 5.2.2 群 68 5.2.3 橢圓曲線上的群公理 69 5.2.4 橢圓曲線上的加法 69 5.2.5 有限域上的橢圓曲線 70 5.2.6 具體實例 71 5.2.7 ECC加密原理 72 5.2.8 ECC簽名原理 72 第6章 MSP 74 6.1 整體架構 75 6.2 MSP概述 77 6.3 BCCSP 80 6.4 Setup（證書關聯） 87 6.4.1 setupCAs（建立根證書和中間證書列表） 88 6.4.2 setupAdmins（建立管理員證書列表） 94 6.4.3 setupCRLs（建立撤銷證書） 95 6.4.4 finalizeSetupCAs（建立證書樹內部節點映射列表） 95 6.4.5 newSigningIdentity（建立簽名身份列表） 96 6.4.6 Sign（簽名） 99 6.4.7 Verify（驗證） 99 6.4.8 Serialize（序列化） 100 6.4.9 DeserializeIdentity（反序列化） 101 6.4.10 Validate（校驗身份） 102 6.4.11 SatisfiesPrincipal（檢查規則） 106 6.4.12 setupTLSCAs（建立TLS根證書和中間證書列表） 110 6.4.13 setupOUs（建立組織單元列表） 111 6.5 簽名策略 112 6.5.1 簽名策略定義 112 6.5.2 簽名策略封裝 114 6.5.3 策略編譯 115 第7章 賬本管理 121 7.1 賬本關係 121 7.2 賬本管理概述 126 7.2.1 Initialize初始化賬本提供者 126 7.2.2 CreateLedger創建賬本 137 7.2.3 OpenLedger打開賬本 140 7.2.4 GetLedgerIDs獲取賬本ID 141 7.2.5 Close關閉賬本 141 7.3 賬本ID存儲idStore 142 7.4 賬本存儲提供者ledgerStoreProvider 144 7.4.1 區塊數據存儲提供者blkStoreProvider 146 7.4.2 私有數據儲存提供者pvtStoreProvider 155 7.5 記帳提供者bookkeepingProvider 161 7.6 版本數據庫提供者vdbProvider 162 7.7歷史數據庫提供者historydbProvider 165 7.8 建立賬本newKVLedger 168 7.8.1 初始化交易管理器 170 7.8.2 實例化私有數據清除管理器 173 7.8.3 新建有效期記帳管理器 176 7.8.4 創建驗證管理器 179 第8章 orderer 182 8.1 入口函數 183 8.2 總體描述 185 8.3 賬本工廠 186 8.4 共識接口 190 8.4.1 solo模式 196 8.4.2 kafka模式 198 第9章 Gossip 210 9.1 Gossip協議 211 9.2 映射器idMapper 215 9.3 發現層disc 218 9.4 通信層Comm 228 9.5 分批發射器emitter 232 9.6 安全顧問secAdvisor 233 9.7 消息加密服務mcs 234 9.8 調停器Mediator 236 9.9 拉取引擎PullEngine 242 9.10 狀態模塊state 245 9.10.1 go s.listen() 246 9.10.2 go s.deliverPayloads() 246 9.10.3 go s.antiEntropy() 251 9.10.4 go s.processStateRequests() 251 第10章 gRPC 254 10.1 發現Discovery 255 10.1.1 註冊服務端實例 255 10.1.2 新建客戶端實例 256 10.2 流言蜚語Gossip 258 10.2.1 註冊服務端實例 258 10.2.2 新建客戶端實例 260 10.3 原子廣播AtomicBroadcast 261 10.3.1 註冊服務端實例 262 10.3.2 新建客戶端實例 269 10.4 管理Admin 269 10.4.1 註冊服務端實例 270 10.4.2 新建客戶端實例 271 10.5 鏈碼支持ChaincodeSupport 272 10.5.1 註冊服務端實例 272 10.5.2 新建客戶端實例 279 10.6 投遞Deliver 284 10.6.1 註冊服務端實例 284 10.6.2 新建客戶端實例 285 10.7 背書Endorser 285 10.7.1 註冊服務端實例 286 10.7.2 新建客戶端實例 288 第11章 peer 294 11.1 peer command 294 11.2 main 295 11.3 node start 299 11.4 新建訪問控制列表提供者 301 11.5 新建操作系統 307 11.6 賬本管理器初始化 308 11.7 鏈碼開發模式 309 11.8 新建投遞事件服務 310 11.9 啟動鏈碼服務 310 11.10 啟動管理服務 312 11.11 新建背書服務 312 11.12 初始化Gossip服務 313 11.13 peer初始化 314 11.14 註冊發現服務 315 11.15 啟動peer服務 319 11.16 啟動性能分析服務 319 11.17 node end 320 More