Hyperledger-Fabric技术文档1--Fabric初体验

这篇文档是Hyperledger Fabric官网文档里面的Getting Started章节的翻译，翻译更新日期是2017年6月11日，这篇文档适用于Fabric标签为“1.0.0-beta”的docker映像，如果是使用的其他标签的docker映像，可能在体验过程中会遇到出错信息。

强烈推荐在linux平台下进行操作，这篇翻译是针对linux平台的，windows下坑太多。

原文链接：https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/getting_started.html

这部分文档提供了关于一个由两个组织（每个组织维护着两个对等节点（peer node））和一个单独的排序服务（ordering service）组成的样本Fabric网络的指导。

一、安装前提：

在正式开始前，你需要检查一下你是否已经在你的机器上安装了相应到工具，之后才能在机器上开发区块链应用和运行Hyperledger Fabric。下面是开发或运行过程中需要用到的工具：

1、cURL;

2、Docker和Docker Compse：需要1.12版本以上的Docker；你可以在终端命令行中使用docker --version和docker compose --version来分别检查docker和docker compose的版本；

3、Go编程语言：Hyperledger Fbric使用的是1.7.x版本的Go语言及其组件；

二、下载组件和docker镜像：

1、在你的机器上选择一个位置来存放Fabric组件和二进制文件，在命令行中cd进入位置后，运行如下命令：

mkdir fabric-samplecd fabric-sample

接下来执行如下命令：

curl -sSL https://goo.gl/LQkuoh | bash

这个命令会下载并且执行一个脚本（bootstrap.sh），这个脚本抽取出建立Fabric网络需要的所有组件，然后还会将这个组件存放在fabric-sample文件夹下的release文件夹下，这个脚本还会抽取出两个和你的运行平台相应到二进制文件：cryptogen和configtxgen，这些后面会用到，最后这个脚本还会从DockerHub上抽取Hyperledger Fabric的docker映像到你的本地docker注册库中。

三、快捷体验：

我们提供了一个操作Fabric的docker映像去快速启动网络、添加peer进入channel并且促成交易的脚本，如果你已经熟悉了Fabric，或者你只是想看看Fabric实际中是如何运行的，可以使用我们提供的快捷体验脚本。

这个脚本可以说做了所有事情，它唤起generateArtifacts.sh去执行cryptogen和configtxgen工具，然后还会执行script.sh去启动网络，添加peer到一个生成的channel中去，然后促成交易。如果你不提供channel名称的话，脚本会使用默认名mychannel，下面的命令中出现的cli时限（cli timeout）参数是可选的，如果你不提供该参数的话，你的docker中的cli container会默认在脚本执行结束后关闭。

cd进入到release文件夹下面和你的平台相应的文件夹下，比如release/linux-amd64，然后执行下面两个命令中的其中一个：

./network_setup.sh up

或者（注意<>中是提示你要替换的参数）

./network_setup.sh up <channel-ID> <timeout-value>

这个样例执行完毕之后，可以再次执行脚本来关闭docker容器、移除加密材料和四个生成的组件，还会移除我们创建的链码（chaincode）映像：

./network_setup.sh down

如果你想要了解底层工具和启动机制，请接着阅读，在接下来几节里，我们会走完建立一个功能完整的Fabric网络的各个步骤。

四、工具介绍：

1、Crypto Generator：我们将会使用cryptogen工具为我们的各类网络实体产生加密材料。cryptogen是如何工作的呢？cryptogen会使用这样一个文件crypto-config.yaml，这个文件里包含了Fabric网络的拓扑结构，帮助我们生成一个网络中各个组织和组织里各个部件的证书库，每个组织都有一个根证书（ca-cert），这个根证书将特定的部件（peer和orderer）绑定到该组织。Fabric网络内部实体间的交易和通信由实体的私玥进行签名，然后用实体的公玥进行验证。我们使用rypto-config.yaml文件中的“count”变量的值来确定每个组织内部含有的peer数量，在我们的样例中这个数字是2。我们运行完这个工具后，这些证书会被放入一个名叫crypto-config的文件夹里。

2、Configuration Trasaction Generator：configtxgen工具用来创建4个配置组件：排序启动区块（orderer bootstrap block）, Fabric channel配置交易（fabric channel configuration transaction）, 和两个锚对等交易（anchor peer transactions - one for each Peer Org）。这个排序区块是排序服务的创世区块，这个channel配置交易文件会在channel创建的时候被广播到排序节点处（orderer），锚对等交易确定了在这个channel里每个组织的锚对等节点（anchor peer）。configtxgen工具使用文件configtx.yaml，这个文件包含了这个样例网络的定义。

五、运行工具创建组件 ：

你可以在generateArtifacts.sh脚本中找到要运行的命令，但是为了方便还是在这里讲一下。

首先运行cryptogen工具，请确保你是和你的平台相对应的文件夹下，比如release/linux-amd64，然后在命令行里运行如下命令：

./bin/cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml

你可能会看到向下面这样的一些警告，无伤大雅，可以忽略：

[bccsp] GetDefault -> WARN 001 Before using BCCSP, please call InitFactories(). Falling back to bootBCCSP.

接下来要告诉configtxgen到哪里去寻找将要用到的config.yaml文件，所以运行如下命令：

export FABRIC_CFG_PATH=$PWD

然后创建排序创世区块：

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis -outputBlock ./channel-artifacts/genesis.block

你可以忽略关于中介证书的日志输出，在加密的实现中我们用不到这些。

创channel交易组件（注意把<channel-ID>替换成你想设置的channel名称）：

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputCreateChannelTx ./channel-artifacts/channel.tx -channelID <channel-ID>

为一号组织Org1定义在channel里的锚对等节点（注意把<channel-ID>替换成相应的channel名称）：

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx -channelID <channel-ID> -asOrg Org1MSP

为二号组织Org2定义在channel里的锚对等节点（注意把<channel-ID>替换成相应的的channel名称）：

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org2MSPanchors.tx -channelID <channel-ID> -asOrg Org2MSP

六、启动网络：

我们要操作一个docker compose脚本来编织我们的网络，docker compose指向我们之前用cURL下载好的镜像，然后会利用之前生成的orderer.block启动排序节点。但是在启动网络之前，请先打开文件docker-compose-cli.yaml，注释掉cli容器里面的script.sh，你的这个文件相关部分看起来应该是这个样子的：

working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer# command: /bin/bash -c './scripts/script.sh ${CHANNEL_NAME}; sleep $TIMEOUT'volumes

如果不注释掉的话，当启动网络的时候，这个脚本会执行在cli容器里的所有命令，就达不到手动一步步走完全过程的目的了。

传递一个略微高一点的数值给TIMEOUT（按秒计算），否则cli容器会默认在60秒后自动退出。

启动网络：

CHANNEL_NAME=<channel-id> TIMEOUT=<pick_a_value> docker-compose -f docker-compose-cli.yaml up -d

七、环境变量：这部分可以不做修改按照默认的运行，如果想要修改，可以参考原文相关部分。

八、创建并加入channel：

使用exec命令进入cli容器：

docker exec -it cli bash

如果进入成功的话，可以在命令行看到类似下面这样的输出：

root@0d78bb69300d:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer#

接着运行如下命令（#后的是注释，不需要输入命令行，注意替换$CHANNEL_NAME为你的channel名称）：

# the channel.tx file is mounted in the channel-artifacts directory within your cli container# as a result, we pass the full path for the file# we also pass the path for the orderer ca-cert in order to verify the TLS handshake# be sure to replace the $CHANNEL_NAME variable appropriatelypeer channel create -o orderer.example.com:7050 -c $CHANNEL_NAME -f ./channel-artifacts/channel.tx --tls $CORE_PEER_TLS_ENABLED --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/cacerts/ca.example.com-cert.pem

这个命令会返回一个创世区块-<channel-ID.block>，我们将会使用这个区块来执行加入channel的操作，它包含了channel.tx里面特定的配置信息。

现在让我们添加peer0.org1.example.com到channel里：

# By default, this joins ``peer0.org1.example.com`` only# the <channel-ID>.block was returned by the previous command peer channel join -b <channel-ID.block>

修改上面第七节的环境变量后你也可以添加其他节点到channel中。

九、下载链码和初始化：

应用通过链码和区块链账本进行交互，因此我们需要下载链码到任何需要执行和监督交易的peer上，然后还要在channel里初始化链码。首先，要先下载样例GO语言链码到4个peer的其中之一上：

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

接下来要在channel中初始化链码（给a用户赋初值100，b用户赋初值200）：

# be sure to replace the $CHANNEL_NAME environment variable# if you did not install your chaincode with a name of mycc, then modify that argument as wellpeer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 --tls $CORE_PEER_TLS_ENABLED --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/cacerts/ca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc -v 1.0 -p github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02 -c '{"Args":["init","a", "100", "b","200"]}' -P "OR ('Org1MSP.member','Org2MSP.member')"

执行查询（查询a的余额，正常应该返回100）：

# be sure to set the -C and -n flags appropriatelypeer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'

执行交易（用户a把10单位的钱付给用户b）：

# be sure to set the -C and -n flags appropriatelypeer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050  --tls $CORE_PEER_TLS_ENABLED --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/cacerts/ca.example.com-cert.pem  -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["invoke","a","b","10"]}'

再次查询（查询a的余额，正常应该返回90）：

# be sure to set the -C and -n flags appropriatelypeer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'

十、关闭网络并清除：

./network_setup.sh down

至此，你已经完整地走了一遍构建Hyperledger Fabric区块链网络并进行交易的流程了。