区块链开源实现fabric快速部署及CLI体验

区块链开源实现fabric快速部署及CLI体验

本文描述fabric快速部署的步骤,及演示基于官方example02的智能合约进行CLI命令行体验。区块链涉及服务很多,且大量使用docker容器技术,所以请严格遵守以下步骤去部署,以减少各种问题的出现,方便我们先对联盟链有个大概的感觉。本文描述环境是centos7操作系统,请其他版本更正相关的安装工具(如ubuntu操作系统请把yum命令换成apt-get)。

1、搭建e2e_cli环境快速部署fabric的11个步骤:

1、安装docker_ce版。

如果已经安装了老版docker,请先卸载。

yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine

再来安装docker:

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
sudo yum-config-manager --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
sudo yum-config-manager --enable docker-ce-edge
sudo yum-config-manager --enable docker-ce-test
sudo yum-config-manager --disable docker-ce-edge
sudo yum makecache fast
sudo yum install docker-ce

最后启动docker服务:

service docker start
chkconfig docker on

2、配置好docker加速器。

官方docker非常慢,请一定在阿里云等提供docker仓库加速器的网站注册好帐户(比如https://cr.console.aliyun.com/#/accelerator),配置好加速器。

3、安装好pip。

yum install python-pip -y

4、用pip安装docker-compose。

pip install docker-compose

5、新建存放测试、部署代码的目录。

mkdir -p /opt/gopath/src/github.com/hyperledger

6、安装git。

yum install git -y

7、拉取fabric代码。

cd /opt/gopath/src/github.com/hyperledger
git clone https://github.com/hyperledger/fabric.git

请切换到最新的1.1分支上。

8、拉取docker镜像(时间较长)及一些可执行文件。

./opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/scripts/bootstrap.sh

9、安装go语言。

yum install golang -y

并通过在/etc/profile最后追加两行设置好工作目录:

export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
export GOPATH=/opt/gopath

最后执行下:

source /etc/profile

10、修改一个阻塞执行的bug。(注:fabric最新代码已修复该bug,若你拉取了最新代码,请忽略该步骤!)

修改/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/examples/e2e_cli/base/peer-base.yaml文件:

将:
- CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=e2ecli_default
修改为:
- CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=e2e_cli_default

11、启动服务。

进入/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/examples/e2e_cli目录,执行:

bash network_setup.sh up

如果最后出现下图则部署成功:

fabric_cliexe例子

2、体验fabric系统功能

当服务在一台server上启动后,可以看到以下docker实例:

fabric_cliexe-docker实例

可以看到,默认安装了:4个peer(2个是org1的,2个是org2的)节点、4节点构成的kafka集群、3节点构成的zookeeper集群、1个orderer节点。这是因为:fabric提供的共识机制,PBFT目前还未达到生产级别的应用,只能靠kafka+zookeeper实现PAXOS算法下的共识机制(不能有作恶结点)。一般zookeeper是3或者5个结点,

fabric提供了SDK和CLI两种交互方式,本文不讨论SDK。

可以进入cli里执行peer命令。如果cli长时间未用退出后,可先启动cli:

docker start cli

再进入cli实例里:

docker exec -it cli bash

接着可执行peer命令,体验区块链的命令行使用方式。

2.1、 peer命令

peer命令含有五个子命令,如下:

peer chaincode [option] [flags]
peer channel   [option] [flags]
peer logging   [option] [flags]
peer node      [option] [flags]
peer version   [option] [flags]

每个子命令可使用–help查看详细帮助。

在fabric里,所有的交易必须通过智能合约才能操作,而chaincode链码就是智能合约。chaincode支持以下option操作:

  • package 智能合约需要打包后才能使用
  • install    智能合约必须安装后才能使用
  • instantiate   置初始状态。比如设系统一开始用户a有100元,用户b有200元
  • invoke  调用智能合约
  • query    查询状态
  • signpackage  包签名
  • upgrade    智能合约升级
  • list        显示智能合约

智能合约需要先install才能使用。

peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -p github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02

其中-n表示合约名字,-p指向合约文件目录路径,-v是版本号。

2.2 example02智能合约

每个智能合约实现Init和Invoke两个方法,其中前者用于初始化,后者是日常调用。

2.2.1 初始化

example02的Init方法接收4个参数(包括帐户A,余额pA,帐户B,余额pB),比如:

peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 -C mychannel -n mycc -v 1.0 -c '{"Args":["init","a","100","b","200"]}' -P "OR    ('Org1MSP.peer','Org2MSP.peer')"

其中,-C指向channel名字,-c则是初始构造json格式的消息,-P是背书策略,-o指定共识节点。这里置帐户a初始余额为100,帐户b初始余额为200。其代码实现如下:

func (t *SimpleChaincode) Init(stub shim.ChaincodeStubInterface) pb.Response {
	fmt.Println("ex02 Init")
        //用args取得命令行的参数
	_, args := stub.GetFunctionAndParameters()
	var A, B string    // Entities
	var Aval, Bval int // Asset holdings
	var err error
      
        //简单的例子么,只接收4个参数,包括帐户A,余额pA,帐户B,余额pB
	if len(args) != 4 {
		return shim.Error("Incorrect number of arguments. Expecting 4")
	}

	// Initialize the chaincode
	A = args[0]
	Aval, err = strconv.Atoi(args[1])
	if err != nil {
		return shim.Error("Expecting integer value for asset holding")
	}
	B = args[2]
	Bval, err = strconv.Atoi(args[3])
	if err != nil {
		return shim.Error("Expecting integer value for asset holding")
	}
	fmt.Printf("Aval = %d, Bval = %d\n", Aval, Bval)

	//将A及其余额写入状态数据库
	err = stub.PutState(A, []byte(strconv.Itoa(Aval)))
	if err != nil {
		return shim.Error(err.Error())
	}

        //将B及其余额写入状态数据库
	err = stub.PutState(B, []byte(strconv.Itoa(Bval)))
	if err != nil {
		return shim.Error(err.Error())
	}

	return shim.Success(nil)
}

2.2.2 查询余额

接着查询余额,例如查询a帐户的余额:

peer chaincode query -C mychannel -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'

这里需要说明,example02的Invoke共支持3种指令:

func (t *SimpleChaincode) Invoke(stub shim.ChaincodeStubInterface) pb.Response {
	fmt.Println("ex02 Invoke")
	function, args := stub.GetFunctionAndParameters()
	if function == "invoke" {
		// 从A向B帐户转账
		return t.invoke(stub, args)
	} else if function == "delete" {
		// 从状态数据库中删除帐户
		return t.delete(stub, args)
	} else if function == "query" {
		// 查询状态数据库中某帐户的余额
		return t.query(stub, args)
	}

	return shim.Error("Invalid invoke function name. Expecting \"invoke\" \"delete\" \"query\"")
}

因此,上述查询我们会得出类似结果:

fabric-cli-example02-query

为何结果格式是这样的呢?看下t.query的实现:

func (t *SimpleChaincode) query(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) pb.Response {
	var A string // Entities
	var err error

	if len(args) != 1 {
		return shim.Error("Incorrect number of arguments. Expecting name of the person to query")
	}

	A = args[0]  //获取帐户的名字

	// 从状态数据库中获取帐户的值
	Avalbytes, err := stub.GetState(A)
	if err != nil {
		jsonResp := "{\"Error\":\"Failed to get state for " + A + "\"}"
		return shim.Error(jsonResp)
	}

	if Avalbytes == nil {
		jsonResp := "{\"Error\":\"Nil amount for " + A + "\"}"
		return shim.Error(jsonResp)
	}

	jsonResp := "{\"Name\":\"" + A + "\",\"Amount\":\"" + string(Avalbytes) + "\"}"
        //这里是显示在命令行的格式:Query Response:90
	fmt.Printf("Query Response:%s\n", jsonResp)
	return shim.Success(Avalbytes)
}

2.2.3 转帐

比如由B向A转帐50:

peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050  --tls true --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem  -C mychannel -n mycc -c '{"Args":["invoke","b","a","50"]}'

成功后我们会在输屏结果中找到这一行:ESCC invoke result: version:1 response:<status:200 message:”OK” >

其实现为从A和B帐户下用GetStat方法从状态数据库取出余额,与query类似,接着加减相应的值50后,再调用PutStat方法写入状态数据库。

此时我们可以再次查询,可以获得正确结果。

 

小结:以上只适用于简单体验fabric的功能,对于智能合约、共识算法、世界状态等在接下来的文章中我们再分析。

 

 

 

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