Сеть блокчейн: Блокчейн-сеть — Документация hyperledger-fabricdocs master

Содержание

Что такое блокчейн первого уровня

Осторожно! Много текста.

К первому уровню относятся основные сети, такие как Биткоин, BNB и Ethereum, и их базовая инфраструктура. Блокчейны первого уровня способны проверять и завершать транзакции без участия другой сети. Развитие блокчейна Биткоин показало, что улучшить масштабируемость сетей первого уровня довольно сложно. В качестве решения разработчики создали протоколы второго уровня, которые опираются на безопасность и консенсус в сети первого уровня. Lightning Network — один из примеров протокола второго уровня. Он позволяет пользователям свободно совершать транзакции, не записывая информацию в публичный блокчейн.

Первый уровень и второй уровень — это термины, которые помогают понять архитектуру различных блокчейнов, проектов и инструментов разработчика. Чтобы понять связь между Polygon и Ethereum или Polkadot и его парачейнами, необходимо изучить различные уровни блокчейна.

Сетями первого уровня называют основные блокчейны, к которым относятся BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Биткоин (BTC) и Solana. Их относят к первому уровню, потому что они служат главными сетями в своей экосистеме. Кроме них существуют и офчейн-решения — блокчейны второго уровня, построенные поверх основных.

Другими словами, протокол первого уровня обрабатывает и завершает транзакции в собственном блокчейне. У него также есть нативный токен, используемый для оплаты комиссий за транзакции.

Распространенная проблема сетей первого уровня — неспособность к масштабированию. Биткоин и другие крупные блокчейны с трудом справляются с обработкой транзакций в периоды повышенного спроса. Это связано с тем, что Биткоин использует механизм консенсуса Proof of Work (PoW), который требует значительных вычислительных ресурсов.

Хотя Proof of Work обеспечивает децентрализацию и безопасность, он часто замедляет работу сети, когда объем транзакций становится слишком большим. В результате это приводит к увеличению времени подтверждения транзакций и стоимости комиссий.

Разработчики блокчейна работают над способами увеличения масштабируемости уже много лет, но до сих пор не пришли к единому решению. Возможные решения для масштабирования первого уровня включают:

1. Увеличение размера блока для обработки большего числа транзакций в каждом блоке.

2. Изменение механизма консенсуса, как в грядущем обновлении Ethereum 2.0.

3. Использование шардинга — формы разделения баз данных.

Реализовать улучшения для первого уровня достаточно сложно, поскольку не все пользователи сети на них согласятся. Это может привести к расколу сообщества или хардфорку, как это произошло с Биткоином и Bitcoin Cash в 2017 году.

SegWit

Один из примеров решения для масштабирования сетей первого уровня — обновление протокола SegWit. Ему удалось увеличить пропускную способность Биткоина за счет изменения способа организации данных блока (отказ от цифровых подписей для входа транзакции). Обновление освободило место для транзакций в блоках, не повлияв на безопасность сети. SegWit был реализован через софтфорк с обратной совместимостью. Это означает, что даже еще не прошедшие обновление ноды Биткоина способны обрабатывать транзакции.

Шардинг — это популярное решение для масштабирования первого уровня, используемое для увеличения пропускной способности транзакций. Он представляет собой форму разделения базы данных, которая может быть применена к распределенным реестрам блокчейна. Для распределения рабочей нагрузки и повышения скорости транзакций сеть и ее ноды разделяются на разные шарды. Каждый шард управляет подмножеством активности сети, то есть имеет собственные транзакции, ноды и отдельные блоки.

Шардинг избавляет ноды от необходимости хранить полную копию всего блокчейна. Вместо этого каждая нода сообщает основной цепи о выполненной работе, делясь состоянием локальных данных, включая баланс адресов и другие ключевые показатели.

Первый уровень обладает определенными технологическими ограничениями, которые практически невозможно обойти в основном блокчейне. К примеру, Ethereum планирует обновление до Proof of Stake (PoS), но на разработку этого процесса ушли годы.

Некоторые способы использования просто не совместимы с первым уровнем из-за проблем с масштабируемостью. Например, Биткоин не подходит для игры на блокчейне из-за длительного времени транзакций. Тем не менее для игры по-прежнему можно использовать безопасность и децентрализацию первого уровня. Для этого просто нужно построить решение второго уровня поверх основной сети.

Lightning Network

Решения второго уровня основаны на первом уровне и используют его для завершения транзакций. Один из известных примеров — Lightning Network. В периоды большого спроса обработка транзакций в сети Биткоин может занять несколько часов. Lightning Network же позволяет пользователям совершать быстрые платежи в биткоинах за пределами основной сети, передавая в нее только окончательный баланс. По сути, обновление объединяет все транзакции в одну окончательную запись, экономя время и ресурсы.

Давайте рассмотрим несколько примеров блокчейнов первого уровня. Они бывают разными, и многие из них имеют уникальные варианты использования. Они не ограничиваются Биткоином и Ethereum, причем каждая сеть по-разному решает проблемы децентрализации, безопасности и масштабируемости.

Elrond

Elrond — это сеть первого уровня, основанная в 2018 году и использующая шардинг для повышения производительности и масштабируемости. Блокчейн Elrond может обрабатывать более 100 000 транзакций в секунду (TPS). Его две уникальные особенности — протокол консенсуса Secure Proof of Stake (SPoS) и технология Adaptive State Sharding.

Функция Adaptive State Sharding — разделение и объединение шардов по мере сокращения и увеличения количества пользователей. Вся архитектура сети использует шардинг, включая ее состояние и транзакции. Валидаторы перемещаются между шардами, предотвращая злоупотребление ими.

EGLD — нативный токен сети, используемый для комиссий за транзакции, развертывания DApps и вознаграждения валидаторов. Кроме того, сеть Elrond сертифицирована Carbon Negative, так как она компенсирует выбросы CO2 своего механизма PoS.

Harmony

Harmony — это сеть первого уровня с механизмом консенсуса Effective Proof of Stake (EPoS) и поддержкой шардинга. Майннет этого блокчейна состоит из четырех шардов, каждый из которых параллельно создает и проверяет новые блоки. Каждый шард придерживает своей скорости, то есть все они могут иметь разную высоту блоков.

Для привлечения разработчиков и пользователей Harmony использует модель кроссчейн-финансов. Не требующие доверия мосты с Ethereum (ETH) и Биткоином играют ключевую роль, позволяя пользователям обмениваться токенами без рисков, связанных с мостами. Harmony планирует масштабировать Web3 за счет децентрализованных автономных организаций (DAO) и доказательств с нулевым разглашением.

Harmony набирает популярность среди пользователей, так как становится очевидно, что будущее DeFi (децентрализованных финансов) связано с мульти- и кроссчейн-возможностями. В основном эта сеть направлена на инфраструктуру NFT, инструменты DAO и межпротокольные мосты.

Ее нативный токен ONE используется для оплаты комиссий за транзакции. Его также можно разместить в стейкинге для участия в механизме консенсуса и управлении Harmony. За эти действия валидаторы сети получают вознаграждения за блок и комиссии за транзакции.

Celo

Celo — это сеть первого уровня, созданная в результате форка Go Ethereum (Geth) в 2017 году. Однако в нее были внесены некоторые существенные изменения, включая внедрение PoS и уникальной системы адресов. Экосистема Celo Web3 включает в себя DeFi, NFT и платежные решения с более чем сотней миллионов подтвержденных транзакций. Пользователи Celo в качестве публичного ключа могут использовать номер телефона или адрес электронной почты. Блокчейн легко запускается на стандартных компьютерах и не требует специального оборудования.

CELO — utility-токен, используемый для оплаты транзакций, обеспечения безопасности и вознаграждений. В сети Celo также есть стейблкоины cUSD, cEUR и cREAL, генерируемые пользователями. Их привязки поддерживаются механизмом, аналогичным DAI MakerDAO. При этом транзакции со стейблкоинами Celo можно оплачивать любым другим активом Celo.

Адресная система CELO и стейблкоины направлены на повышение доступности сети для новых пользователей, которых может пугать волатильность криптовалютного рынка.

THORChain

THORChain — это общедоступная децентрализованная кроссчейн-биржа (DEX). Она представляет собой сеть первого уровня, построенную с использованием Cosmos SDK. THORChain также использует механизм консенсуса Tendermint для проверки транзакций. Основная цель THORChain — обеспечить децентрализованную кроссчейн-ликвидность без необходимости привязывать или оборачивать активы. Сеть пользуется спросом кроссчейн-инвесторов, так как необходимость привязывать и оборачивать монеты сопряжена с дополнительным риском.

По сути, THORChain действует как управляющий хранилища, который контролирует ввод и вывод средств. Это помогает создать децентрализованную ликвидность и устранить централизованных посредников. RUNE — это нативный токен THORChain, используемый для оплаты комиссий за транзакции, управления, безопасности и проверки.

Модель автоматического маркет-мейкера (AMM) THORChain использует RUNE в качестве базовой пары, позволяя обменять токен на любой другой поддерживаемый актив. В некотором смысле проект работает как кроссчейн Uniswap, где RUNE служит расчетным и безопасным активом для пулов ликвидности.

Kava

Kava — это блокчейн первого уровня, который сочетает скорость и совместимость Cosmos и поддержку разработчиков Ethereum. Kava Network имеет отдельный блокчейн для сред разработки EVM и Cosmos SDK. Поддержка IBC в кочейне Cosmos позволяет разработчикам развертывать децентрализованные приложения для беспрепятственного взаимодействия между экосистемами Cosmos и Ethereum.

Kava использует механизм консенсуса Tendermint PoS, обеспечивающий мощную масштабируемость приложений в кочейне EVM. Сеть Kava Network, финансируемая KavaDAO, также предлагает открытые ончейн-поощрения разработчиков, предназначенные для вознаграждения ста лучших проектов в каждом кочейне в зависимости от использования.

У этой сети есть KAVA — нативный токен, который выступает в роли utility-токена и токена управления, а также стейблкоин USDX, привязанный к доллару США. KAVA используют для оплаты комиссии за транзакции и размещения активов в стейкинге с целью достижения консенсуса в сети. Пользователи могут делегировать валидаторам KAVA, добавленные в стейкинг, чтобы получать долю эмиссии KAVA. Стейкеры и валидаторы также могут голосовать за предложения по управлению, определяющие параметры сети.

IoTeX

IoTeX — это сеть первого уровня, основанная в 2017 году с целью объединить блокчейн с Интернетом вещей. Она дает пользователям контроль над данными, генерируемыми их устройствами, позволяя использовать «обеспеченные машинами DApps, активы и сервисы». Механизм сети обеспечивает хранение и безопасность информации своих пользователей.

Сочетание аппаратного и программного обеспечения IoTeX позволило разработать новое решение для эффективного управления конфиденциальностью и данными. Полученная система получения цифровых активов из реальных данных называется MachineFi.

IoTeX выпустила два полезных аппаратных продукта, известных как Ucam и Pebble Tracker. Ucam — это передовая камера домашней безопасности, которая позволяет следить за происходящим дома откуда угодно и в условиях полной конфиденциальности. Pebble Tracker — это интеллектуальный GPS с поддержкой 4G и функцией отслеживания и контроля. Он отслеживает не только данные GPS, но и погодные условия в реальном времени, включая температуру, влажность и качество воздуха.

IoTeX имеет несколько протоколов второго уровня, построенных поверх него. Блокчейн предоставляет инструменты для создания настраиваемых сетей, использующих IoT для завершения. Эти чейны также могут взаимодействовать друг с другом и обмениваться информацией через IoTeX. Разработчики могут легко создать новый подчейн для удовлетворения конкретных потребностей устройства IoT. Монеты IoTeX под названием IOTX используются для оплаты комиссий за транзакции, стейкинга, управления и проверки сети.

Современная экосистема блокчейна имеет несколько сетей первого уровня и протоколов второго уровня. В них легко запутаться, но как только вы усвоите их принципы, вам станет легче понять их структуру. Эти знания могут быть полезны при изучении новых блокчейн-проектов, особенно когда они связаны с сетевой совместимостью и кроссчейн-решениями.

Blockchain (блокчейн): что это, определение термина

Биткоин отличается от других платежных средств тем, что в каждой «монете» хранится вся история операций, которые были совершены за всю историю существования конкретной единицы криптовалюты. Кроме того, каждый участник биткоин-сети обладает данными обо всех проведенных операциях, что исключает возможность внедрения несуществующих транзакций. Отдельные операции объединяются в блоки для снижения объема данных и упрощения информационного обмена в сети. Данные блока никак не шифруются, что позволяет любому желающему перепроверить переводы или узнать баланс определенного адреса.

Биткойн-адрес это цифро-буквенный код, полученный в результате математического преобразования открытого ключа, например 175tWpb9Н1S7Nmh5Zx6rewF9WQrcZv245W. Такую последовательность символов можно хранить в виде штрихкода или QR-кода для упрощенного доступа. Однако если адрес и данные доступа к нему утрачены, получить доступ к кошельку невозможно. «Восстановить пароль» тоже не выйдет — для одного адреса возможна только одна уникальная пара открытый(публичный)+закрытый (приватный) ключ. Однако можно создавать сколько угодно адресов, что имеет ряд преимуществ.

Простыми словами, биткоин-сеть это сообщество держателей адресов («кошельков»), которые при совершении переводов сообщают всем другим владельцам биткоин-адресов о проведенной операции и каждый записывает факт транзакции в свой вариант истории платежей сети, как в блокнот.

Блок или фрагмент истории операций называется последовательной цепочкой блоков или блокчейном. Каждый такой блок данных сети биткоин ссылается на предыдущий, что обеспечивает защиту от перезаписи или подмены данных. Другими словами, блок это листок из бухгалтерской книги сети, а это значит что теоритически возможно восстановить данные сети математическим путем при умышленной попытке внести ошибку.

Любой блок имеет порядковый номер и ссылку на адрес предыдущего блока, точнее его хэш. Значит, в теории можно выстроить все существующие блоки в цепочку и восстановить историю всей сети! Есть специализированные сайты (eng. Blockchain explorer), где можно посмотреть эти данные.

Легко догадаться что вся историй платежей биткоинами занимает невероятный объем данных. Первые версии программ-кошельков были ориентированы на скачивание и работу с полной базой операций. Таким образом программа может работать полностью автономно, без необходимости выхода в сеть. В июне 2015 года размер базы составлял больше 42 ГБ! Следовательно, на скачивание и обработку БД во время первого запуска уходит чуть ли не больше суток.

Криптовалюты продолжают набирать популярность и сейчас уже довольно сложно хранить и обрабатывать весь объем данных у себя на ноутбуке. Следующим шагом в развитии подобных приложений стали «тонкие клиенты», хранящие оффлайн только ссылки на блоки и их заголовки, скачивая детали по нужному блоку при необходимости. Этот тип приложений подходит большинству пользователей так как поддерживает любые платежные события, но делает невозможным майнинг биткоинов на домашнем компьютере. Майнинг или добыча криптовалюты — тема для отдельного материала, однако заметим что в последние пару лет майнинг стал отдельным бизнесом: появились дата-центры, предоставляющеи мощности под майтинг; стало возможно закупить оборудование для майнинга у специальных фирм; известны случаи нахождения пустых территорий бывших заводов, плотно заставленных компьютерами, занимающимися круглосуточной добычей криптовалюты.

Для владельца биткоин-адреса это все означает что любой в состоянии изучить историю его биткоин-адреса и высчитать текущую сумму на счете (именно так работает приложение-клиент сети, показывая баланс). Чтобы добавить максимум анонимности, можно использовать каждый биткоин адрес для единственной транзакции по пути подняв шансы на генерацию блока для создания кусочка нового биткоина. Другой путь — перемешивание транзакций, что уже умеют продвинутые кошельки. Стоит отметить, публичная история адреса не означает публичность пары адрес-владелец. То есть пока вы сами не раскроете информацию что вам принадлежит определенный кошелек, это останется вашей тайной.

Так как все участники имеют данные обо всех операциях сети, отключение даже половины адресов не сможет уничтожить сеть, что означает абсолютную распределенность, являющуюся одним из механизмов самозащиты технологии. Но отметим, существует теоритическая вероятность получения контроля над 51% сети, что откроет возможность внедрения мошеннических операций обманным путем.

Технология блокчейна похожа алмазный сейф, в который любой может положить что угодно, любой другой будет видеть что туда положено, однако изъять или изменить предмет может только его владелец. На основе принципов блокчейн-сети создан ряд технологий, помогающих решить некоторые фундаментальные проблемы современного мира.

В первую очередь рассмотрим проблему исчерпания биткоинов. Как известно, каждые 4 года вознаграждение за создание нового блока в цепочке транзакций падает вдвое и ориентировочно к 2040 году будет достигнут лимит в 21млн созданных единиц криптовалюты, что уже сейчас мотивирует инженеров всего мира на создание аналогов биткоина. Некоторые из них весьма популярны, в особенности благодаря пока еще высокому вознаграждению и возможности майнинга в домашних условиях. Вот примерное соотношение курсов различных криптовалют:

BTC Bitcoin — 1 тыс. долларов;
LTC Litecoin — 30 долларов;
NMC Namecoin — 7,7долларов;
PPC PPcoin — 6,1 долларов.

Однако на клонировании и модификациях потенциал блокчейна не заканчивается. Уже соуществует огромное число технологий и сервисов на базе принципа блокчейна, которые можно применить в самых различных областях бизнеса. Определенно, блокчейн изменил мир!

Авторизация и аутентификация пользователей

EmcSSH — специализированное хранилище публичных ключей (паролей) и списков пользователей, имеющих право на санкционированный доступ.

Такой вариант применения блокчейна помогает решить проблему человеческого фактора в защите данных от несанкционированного доступа. Вместо связки логин-пароль пользователь будет обладать серкретным файлом ключа, расположенным в блокчейне. При краже файла все равно возможно сгенерировать новый ключ или заблокировать доступ.

EmcSSL. Эта платформа является расширением пользовательского протокола SSL. В этом случае блокчейн — место хранения так цифровых отпечатков сертификатов единичных пользователей или организаций.

На базе такой ветви развития блокчейн можно создать абсолютно безопасную систему авторизации в банковских сервисах или других сайтах.

Emc InfoCard — Виртуальная визитная карточка

Технология позволяет создавать единые анкеты например для регистрации на сайтах. Более того, становится возможным обновлять свои данные на всех когда-либо выданных визитных карточках!

Юриспруденция

EmcTTS. Теперь возможно хранить цифровой отпечаток версии документа внутри биткоина.

TTS может стать незаменимым в оформлении любых видов сделок — благодаря этой технологии легко отследить время создания версии документа и его содержимое, что сводит на нет любые попытки подмены договоров или другие мошеннические операции.

Emc DPO. Похожая на TTS технология для хранения документов.

Особенности в ограничении прав на редактирование файлов, а также в публичной истории их изменений. Может быть применено для электронного документооборота и хранения кучи бумаг: от кадастрового паспорта до ИНН.

Emc Atom. Заверение сделок.

Инструмент для заключения сделок без участия нотариуса и прочих сопутствующих органов.

Кибербезопасность

Emc DNS. Альтернативный DNS способ распределения адресов в сети, защищенный от подмены и других видов атак.

Платежи и переводы

Скоростные виртуальные транзакции — Микроплатежи с максимальной скоростью без регистрации.

16 мая 2013 года платёжная система WebMoney объявила о вводе титульных знаков «WMX» — 1 WMX эквивалентен 0,001 BTC. Для пользователя WebMoney достаточно создать дополнительный кошелёк соответствующего типа. Работа с WMX аналогична взимодействию с другими виртуальными кошельками WebMoney. Полученные WMX мгновенно можно использовать так как нет необходимости ждать включения транзакции в блок. Кроме того, возможно возвращать ошибочные или мошеннические транзакции. Дополнительно есть обмен WMX на другие валюты внутри WebMoney. Это стало возможно потому, что перевод WMX в Webmoney не создает транзакций в системе «Биткойн», так как согласно «Договору Хранения имущественных прав», WMX является правом на получение биткойнов, а не самими биткойнами.

Автор Юлия Б.

Как структурированы сети Fabric — основная документация hyperledger-fabricdocs

В этом разделе будет описано на концептуальном уровне , как Hyperledger Fabric позволяет организациям сотрудничать при формировании сетей блокчейнов. Если вы архитектор, администратор или разработчик, вы можете использовать эту тему, чтобы получить четкое представление об основных компонентах структуры и процесса в сети блокчейна Hyperledger Fabric. В этом разделе будет использоваться управляемый пример, в котором представлены все основные компоненты сети блокчейн.

После прочтения этого раздела и понимания концепции политик у вас будет четкое представление о решениях, которые должны принимать организации для установления политик, управляющих развернутой сетью Hyperledger Fabric. Вы также поймете, как организации управляют развитием сети с помощью декларативных политик — ключевой функции Hyperledger Fabric. В двух словах вы поймете основные технические компоненты Hyperledger Fabric и решения, которые организации должны принимать в отношении них.

Примечание. В этом разделе мы будем ссылаться на структуру сети, которая не имеет «системного канала», канала, управляемого службой заказов, с которой загружаются узлы заказов. Для версии этой темы, которая использует системный канал, ознакомьтесь с сетью Blockchain.

Что такое блокчейн-сеть?

Блокчейн-сеть — это техническая инфраструктура, которая предоставляет приложениям услуги реестра и смарт-контракта (которые входят в состав «чейнкода»). В первую очередь смарт-контракты используются для генерации транзакций, которые впоследствии распределяются между каждым одноранговым узлом в сети, где они неизменно записываются в их копии реестра. Пользователями приложений могут быть конечные пользователи, использующие клиентские приложения, или администраторы сети блокчейн.

В большинстве случаев несколько организаций объединяются, чтобы сформировать канал , на котором транзакции вызываются с помощью чейнкодов и где разрешения определяются набором политик, согласованных при первоначальной настройке канала. Кроме того, политика может меняться с течением времени при условии согласия организаций.

В этом разделе мы будем ссылаться как на «сеть», так и на «канал». В Hyperledger Fabric эти термины фактически являются синонимами, поскольку они оба относятся к организациям, компонентам, политикам и процессам, которые управляют взаимодействием между организациями в рамках определенной структуры.

Пример сети

Прежде чем мы начнем, давайте покажем вам, к чему мы стремимся! Вот диаграмма, представляющая конечное состояние нашей примерной сети.

Сейчас это может показаться сложным, но по мере изучения этой темы мы будем создавать сеть по частям, чтобы вы увидели, как организации R1, R2 и R0 вносят свой вклад в инфраструктуру сети, помогая формировать ее. Эта инфраструктура реализует сеть блокчейна и регулируется политиками, согласованными организациями, формирующими сеть, — например, кто может добавлять новые организации. Вы узнаете, как приложения используют услуги бухгалтерской книги и смарт-контрактов, предоставляемые сетью блокчейнов.

Три организации, R1, R2 и R0, приняли совместное решение о создании сети. Эта сеть имеет конфигурацию CC1, с которой согласились все организации и в которой перечислены определения организаций, а также политики, определяющие роли, которые каждая организация будет играть на канале.

На этом канале R1 и R2 присоединятся к одноранговым узлам с именами P1 и P2 к каналу C1, в то время как R0 владеет O, службой заказа канала. Все эти узлы будут содержать копию реестра (L1) канала, в котором записываются транзакции. Обратите внимание, что копия реестра, хранящаяся в службе заказов, не содержит базы данных состояния. R1 и R2 также будут взаимодействовать с каналом через приложения A1 и A2, которыми они владеют. Все три организации имеют центр сертификации, который создал необходимые сертификаты для узлов, администраторов, определений организаций и приложений своей организации.

Создание сети

Первым шагом в создании сети или канала является согласование и определение конфигурации:

Конфигурация канала, CC1, была согласована организациями R1, R2 и R0 и содержится в блоке, известном как «блок конфигурации», который обычно создается конфигурацией . txgen из файла configtx.yaml . Хотя одна организация может создать этот канал в одностороннем порядке, а затем пригласить в него другие организации (мы рассмотрим это в разделе «Добавление организации к существующему каналу»), сейчас мы предположим, что организации хотят сотрудничать на канале с самого начала.

Когда блок конфигурации существует, можно сказать, что канал логически существует , даже если к нему физически не подключены никакие компоненты. Этот блок конфигурации содержит запись об организациях, которые могут присоединяться к компонентам и взаимодействовать в канале, а также политики , определяющие структуру принятия решений и достижения конкретных результатов. Хотя одноранговые узлы и приложения являются важными участниками сети, их поведение в канале в большей степени определяется политикой конфигурации канала, чем любым другим фактором. Дополнительные сведения о политиках и о том, как они определяются в конфигурации канала, см. в разделе Политики.

Определения этих организаций и личности их администраторов должны быть созданы Центром сертификации (ЦС), связанным с каждой организацией. В нашем примере организации R1, R2 и R0 получили свои сертификаты и определение организации, созданные CA1, CA2 и CA0 соответственно. Сведения о том, как создать ЦС, см. в статье Планирование ЦС. После создания ЦС ознакомьтесь с разделом Регистрация и регистрация удостоверений в ЦС, чтобы узнать, как определить организацию и создать удостоверения для администраторов и узлов.

Дополнительные сведения об использовании configtxgen для создания блока конфигурации см. в разделе Использование configtx.yaml для создания конфигурации канала.

Центры сертификации

Центры сертификации играют ключевую роль в сети, поскольку они выдают сертификаты X.509, которые можно использовать для идентификации компонентов как принадлежащих организации. Сертификаты, выпущенные ЦС, также могут использоваться для подписи транзакций, чтобы указать, что организация подтверждает результат транзакции — предварительное условие для его принятия в реестр. Давайте рассмотрим эти два аспекта ЦС более подробно.

Во-первых, различные компоненты сети блокчейн используют сертификаты, чтобы идентифицировать себя друг с другом как принадлежащие к определенной организации. Вот почему обычно существует более одного центра сертификации, поддерживающего сеть блокчейна — разные организации часто используют разные центры сертификации. Мы собираемся использовать три ЦС на нашем канале; по одному на каждую организацию. Действительно, ЦС настолько важны, что Hyperledger Fabric предоставляет вам встроенный (называемый Fabric-CA ), который поможет вам начать работу, хотя на практике организации предпочитают использовать свой собственный ЦС.

Сопоставление сертификатов организациям-участникам осуществляется с помощью структуры, называемой поставщиком услуг членства (MSP), которая определяет организацию путем создания MSP, привязанного к сертификату корневого ЦС, чтобы идентифицировать компоненты и удостоверения, созданные корневым ЦС. Затем конфигурация канала может назначать организации определенные права и разрешения с помощью политики (которая дает конкретной организации, такой как R1, право добавлять новые организации в канал). Мы не показываем MSP на этих диаграммах, так как они загромождают их, но поскольку они определяют организации, они очень важны.

Во-вторых, позже мы увидим, как сертификаты, выданные центрами сертификации, лежат в основе процесса генерации и проверки транзакций. В частности, сертификаты X.509 используются в предложениях транзакций клиентских приложений и ответах транзакций смарт-контрактов для цифровой подписи транзакций. Впоследствии сетевые узлы, на которых размещены копии реестра, проверяют действительность подписей транзакций перед принятием транзакций в реестр.

Присоединение узлов к каналу

Одноранговые узлы являются фундаментальным элементом сети, поскольку на них размещаются реестры и чейнкод (которые содержат смарт-контракты) и, следовательно, они являются одной из физических точек, в которых организации, совершающие транзакции в канале, подключаются к каналу (другая точка — это приложение). Одноранговый узел может принадлежать любому количеству каналов, которое организация сочтет целесообразным (в зависимости от таких факторов, как ограничения обработки однорангового модуля и правила резидентности данных, существующие в конкретной стране). Дополнительные сведения о пирах см. в разделе Пиры.

Служба заказов, с другой стороны, собирает одобренные транзакции из приложений и упорядочивает их в блоки транзакций, которые впоследствии распределяются между каждым одноранговым узлом в канале. На каждом из этих фиксирующих одноранговых узлов транзакции записываются, а локальная копия реестра обновляется соответствующим образом. Услуга заказа уникальна для конкретного канала, а узлы, обслуживающие этот канал, также известны как «набор консертов». Даже если узел (или группа узлов) обслуживает несколько каналов, служба заказа каждого канала считается отдельным экземпляром службы заказа. Для получения дополнительной информации об услуге заказа посетите страницу Служба заказа.

Сведения о том, как создавать одноранговые узлы и узлы заказа, см. в разделе Развертывание производственной сети.

Поскольку маршрутизаторы R1, R2 и R0 указаны в конфигурации канала, им разрешено присоединяться к одноранговым узлам (в случае R1 и R2) или узлам заказа (в случае R0) к каналу.

Одноранговый узел R1, P1, и одноранговый узел R2, P2, вместе со службой заказов R0, O, присоединяются к каналу с помощью процесса, описанного в руководстве по созданию канала. Обратите внимание, что хотя к этому каналу присоединен только один узел заказов, 1, в производственном сценарии служба заказов должна содержать не менее трех узлов. Однако для целей этого раздела более важно осмыслить взаимодействие службы заказов и других компонентов сети, чем понять, как потребности высокой доступности влияют на решения о конфигурации. Узлы, принадлежащие каждой организации, имеют x.509сертификаты, созданные для них Центром сертификации, связанным с этой организацией. Сертификаты P1 создаются CA1, сертификаты P2 создаются CA2 и так далее.

Каждый узел в канале хранит копию реестра канала, L1, который будет обновляться с каждым новым блоком (обратите внимание, что служба заказов содержит только блокчейн-часть реестра, а не базу данных состояний). Из-за этого мы можем думать о L1 как о , физически размещенных на P1, но логически разместил на канале C1. Наилучшей практикой для R1 и R2 является создание своих одноранговых узлов, P1 и P2, якорными одноранговыми узлами, так как это запустит связь в сети между R1 и R2.

После присоединения к каналу службы заказов можно предлагать и фиксировать обновления конфигурации канала, но не более того. Затем вы должны установить, утвердить и зафиксировать чейнкод на канале.

Установить, утвердить и зафиксировать код цепочки

Коды цепочки устанавливаются на одноранговых узлах, а затем определяются и фиксируются на канале:

В Fabric бизнес-логика, которая определяет, как одноранговые организации взаимодействуют с реестром (например, транзакция, которая меняет владельца актива), содержится в смарт-контракте. Структура, содержащая смарт-контракт, называемый кодом цепочки, устанавливается на соответствующих одноранговых узлах, утверждается соответствующими одноранговыми организациями и фиксируется на канале. Таким образом, вы можете рассматривать чейнкод как физически размещенный на пире, но логически размещенный на канале. В нашем примере чейнкод S5 установлен на каждом узле, хотя организации не обязаны устанавливать каждый чейнкод. Обратите внимание, что в сервисе заказов не установлен чейнкод, поскольку узлы заказов обычно не предлагают транзакции. Процесс установки, утверждения и фиксации чейнкода известен как «жизненный цикл» чейнкода. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с жизненным циклом цепного кода Fabric.

Самая важная часть информации, предоставляемая в определении чейнкода, — это политика одобрения. В нем описывается, какие организации должны подтвердить транзакции, прежде чем они будут приняты другими организациями в свою копию реестра. Политика одобрения может быть установлена для любой комбинации участников в канале, в зависимости от варианта использования. Если политика подтверждения не задана, она наследуется от политики подтверждения по умолчанию, указанной в конфигурации канала.

Обратите внимание, что, хотя некоторые чейнкоды включают возможность создания транзакций личных данных между участниками на канале, личные данные выходят за рамки этой темы.

Хотя теперь технически возможно управлять транзакциями с помощью однорангового интерфейса командной строки, лучше всего создать приложение и использовать его для вызова транзакций в вашем чейнкоде.

Использование приложения в канале

После фиксации смарт-контракта клиентские приложения можно использовать для вызова транзакций в коде цепочки через службу Fabric Gateway (шлюз). Это завершает структуру, которую мы показали на первом изображении:

Так же, как одноранговые узлы и заказчики, клиентское приложение имеет идентификатор, который связывает его с организацией. В нашем примере клиентское приложение A1 связано с организацией R1 и подключено к C1.

Начиная с Fabric v2.4, клиентское приложение (разработанное с использованием Gateway SDK v1.x) устанавливает gRPC-соединение со службой шлюза, которая затем обрабатывает предложение транзакции и процесс подтверждения от имени приложения. Предложение транзакции служит входом для чейнкода, который использует его для генерации ответа на транзакцию.

Мы видим, что наши партнерские организации, R1 и R2, полностью участвуют в канале. Их приложения могут получить доступ к реестру L1 через смарт-контракт S5 для создания транзакций, которые будут одобрены организациями, указанными в политике подтверждения, и записаны в реестр.

Примечание. Пакеты SDK Fabric v2.3 встраивают логику службы Fabric Gateway v2.4 в клиентское приложение. Дополнительные сведения см. в разделе Приложения и одноранговые узлы v2.3.

Дополнительные сведения о разработке приложений см. в разделе Разработка приложений.

Присоединение компонентов к нескольким каналам

Теперь, когда мы показали процесс создания канала, а также характер высокоуровневых взаимодействий между организациями, узлами, политиками, чейнкодами и приложениями, давайте расширим наше представление, добавив в наш сценарий новую организацию и новый канал. Чтобы показать, как компоненты Fabric могут быть присоединены к нескольким каналам, мы присоединим R2 и его одноранговый узел P2 к новому каналу, в то время как R1 и P1 не будут присоединены.

Создание новой конфигурации канала

Как мы видели, первым шагом в создании канала является создание его конфигурации. Этот канал будет включать не только R2 и R0, но и новую организацию, R3, для которой CA3 создал свои идентификаторы и сертификаты. R1 не будет иметь прав на этот канал и не сможет присоединять к нему компоненты. На самом деле, он даже не знает, что он существует!

Как и раньше, теперь, когда конфигурация канала CC2 создана, можно сказать, что канал имеет номер 9.0003 логически существует , даже если к нему не присоединены никакие компоненты.

Итак, давайте присоединим к нему несколько компонентов!

Присоедините компоненты к новому каналу

Как и в случае с C1, давайте присоединим наши компоненты к C2. Поскольку мы уже показали, как все каналы имеют реестр и как чейнкоды устанавливаются на одноранговых узлах и закрепляются за каналом (в данном случае чейнкод называется S6), мы пока пропустим эти шаги, чтобы показать конечное состояние C2. Обратите внимание, что у этого канала есть собственный реестр L2, который полностью отделен от реестра C1. Это связано с тем, что хотя R2 (и его одноранговый узел P2) подключены к обоим каналам, эти два канала являются полностью отдельными административными доменами.

Обратите внимание, что хотя и C1, и C2 имеют одну и ту же организацию заказа, R0, разные узлы заказа обслуживают каждый канал. Это не обязательная конфигурация, потому что даже если одни и те же узлы заказов подключены к нескольким каналам, каждый канал имеет отдельный экземпляр службы заказов и чаще встречается в каналах, в которых несколько организаций заказчиков объединяются, чтобы внести узлы в службу заказов. Обратите внимание, что только узел заказа, присоединенный к определенному каналу, имеет реестр этого канала.

Хотя R2 также может развернуть новый одноранговый узел для присоединения к каналу C2, в данном случае он решил развернуть P2 на C2. Обратите внимание, что P2 имеет в своей файловой системе как реестр C1 (называемый L1), так и реестр C2 (называемый L2). Точно так же R2 решил изменить свое приложение A2, чтобы его можно было использовать с C2, в то время как приложение R3, A3, используется с C2.

Логически это все очень похоже на создание С1. Две одноранговые организации объединяются с организацией-заказчиком, чтобы создать канал и присоединить к нему компоненты и чейнкод.

Подумайте об этой конфигурации с точки зрения R2, который подключен к обоим каналам. С их точки зрения, они могут думать и о C1, и о C2, а также о компонентах, к которым они присоединены, как о «сети», даже если оба канала отличаются друг от друга. В этом смысле «сеть» также может рассматриваться как существующая с точки зрения конкретной организации как «все каналы, членом которых я являюсь, и все компоненты, которыми я владею».

Теперь, когда мы показали, как организации и их компоненты могут быть присоединены к нескольким каналам, давайте поговорим о том, как организация и ее компоненты добавляются к существующему каналу.

Добавление организации к существующему каналу

По мере развития каналов естественно, что их конфигурация также будет развиваться, отражая изменения в мире, которые должны быть отражены в канале. Одним из наиболее распространенных способов изменения канала является добавление в него новых организаций. Хотя также возможно добавить больше организаций-заказчиков (которые могут или не могут вносить свои собственные узлы), в этом примере мы опишем процесс добавления равноправной организации R3 в конфигурацию канала CC1 канала C1.

Обратите внимание, что права и разрешения определяются на уровне канала. Тот факт, что организация является администратором одного канала, не означает, что она будет администратором другого канала. Каждый канал представляет собой отдельную административную зону и полностью настраивается в соответствии с вариантом использования, который он обслуживает.

Хотя обновление диаграммы выглядит как один простой шаг, добавление новой организации в канал на высоком уровне представляет собой трехэтапный процесс:

Определите права и роль новой организации. Полный объем этих прав должен быть согласован до того, как R3 будет добавлен к C1, и выходит за рамки этой темы, но включает в себя те же вопросы, на которые необходимо ответить при создании канала в первую очередь. Какие разрешения и права будут у R3 на C1? Будет ли он админом на канале? Будет ли ограничен его доступ к любым ресурсам канала (например, R3 может писать только на C1, что означает, что он может предлагать изменения, но не подписывать их)? Какие чейнкоды R3 установит на своих пирах?
Обновите канал, включая соответствующие чейнкоды, чтобы отразить эти решения.
Организация присоединяет свои одноранговые узлы (и, возможно, узлы-заказчики) к каналу и начинает участвовать.

В этом разделе мы предполагаем, что R3 присоединится к C1 с теми же правами и статусом, что и R1 и R2. Точно так же R3 также будет присоединен в качестве индоссанта чейнкода S5, что означает, что R1 или R2 должны переопределить S5 (в частности, раздел политики подтверждения определения чейнкода) и утвердить его на канале.

При обновлении конфигурации канала создается новый блок конфигурации, CC1.1, который будет служить конфигурацией канала, пока он не будет обновлен снова. Обратите внимание, что несмотря на то, что конфигурация изменилась, канал все еще существует, а P1 и P2 по-прежнему присоединены к нему. Нет необходимости повторно добавлять организации или одноранговые узлы в канал.

Дополнительные сведения о процессе добавления организации в канал см. в разделе Добавление организации в канал.

Дополнительные сведения о политиках (которые определяют роли организаций в канале) см. в разделе Политики.

Дополнительные сведения об обновлении кода цепочки см. в статье Обновление кода цепочки.

Добавление существующих компонентов во вновь присоединенный канал

Теперь, когда R3 может полностью участвовать в канале C1, он может добавлять в канал свои компоненты. Вместо того, чтобы делать это по одному компоненту за раз, давайте покажем, как его партнер, его локальная копия реестра, смарт-контракт и клиентское приложение могут быть объединены одновременно!

В этом примере R3 добавляет P3, ранее присоединенный к C2, к C1. Когда он делает это, P3 извлекает бухгалтерскую книгу C1, L1. Как мы упоминали в предыдущем разделе, R3 был добавлен к C1 с правами, эквивалентными R1 и R2. Точно так же, поскольку чейнкод S5 был переопределен и повторно утвержден на канале для включения R3, R3 теперь может установить S5 и начать транзакцию. Так же, как R2 модифицировал свое приложение A2, чтобы его можно было использовать с каналом C2, A3 также теперь может вызывать транзакции на C1.

Обзор сети

Мы рассмотрели много вопросов в этой теме. Мы перешли от простой конфигурации с двумя организациями, осуществляющими транзакции по одному каналу, к нескольким организациям, осуществляющим транзакции по нескольким каналам, а также к процессу присоединения организации к уже существующему каналу.

Хотя эта тема представляет собой относительно простой случай, существуют бесконечные комбинации сложных топологий, которые можно реализовать в Fabric, поддерживая бесконечное количество операционных целей и не имея теоретических ограничений на размер сети. Тщательное использование политик сети и канала позволяет эффективно управлять даже большими сетями.

4 типа блокчейн-сетей

Живя в 21 веке, мы все хорошо разбираемся в таких терминах, как биткойн и криптовалюта. Если вы работаете в банковской или инвестиционной сфере. Блокчейн — это ваша новейшая и самая дружественная технология, представленная на рынке.

Сеть блокчейна — это, по сути, техническая сеть, которая предоставляет приложениям услуги бухгалтерской книги и смарт-контракта (цепной код). В первую очередь эти смарт-контракты используются для генерации транзакций, которые впоследствии распределяются между каждым одноранговым узлом в сети, где они неизменно записываются в их копии реестра. Пользователи приложений должны быть конечными пользователями, использующими клиентские приложения.

Как правило, большинство организаций объединяются в консорциум для создания сети, и их разрешения определяются набором политик, которые они согласовали при создании первоначального консорциума.

Блокчейн лежит в основе тысяч приложений и сетей, которые имеют некоторую полезность и могут приносить пользу в различных отраслях, таких как мода, финансы и игры.

С помощью децентрализованного характера сетей блокчейнов вступают в действие такие отрасли, как криптовалюта и децентрализованные финансы.

Сети блокчейнов управляются согласованными системными стимулами. Для правильного функционирования блокчейна требуется сообщество пользователей, операторов узлов, разработчиков и майнеров, которые работают во взаимовыгодной сети.

Корни сети блокчейн можно проследить до криптографов с начала 1980-х годов. Хотя современная сеть блокчейнов началась с Биткойна, цифровые платежи начались в январе 2009 года Сантоши Накамото.

Биткойн является крупнейшей криптовалютой благодаря рыночной капитализации и хорошо известному использованию технологии блокчейн.

Типы блокчейн-сетей

Блокчейн-сети делятся на 4 типа:

90 252

Типы блокчейн-сетей

Публичный блокчейн: Сеть Public Blockchain доступна для общественности без каких-либо ограничений проверки и участников. Поскольку у него нет какой-либо центральной власти, человек не может манипулировать сетью, в которой хранятся неизменяемые данные.

Их источником является криптоэкономика, которая включает экономические стимулы и криптографическую проверку с использованием таких механизмов, как Биткойн и Эфириум. Они считаются «полностью децентрализованными».

Преимущества

Используется рядом организаций, так как не требуется проверка третьей стороной.

Публичный блокчейн обеспечивает защиту приложений от разработчиков, поскольку есть определенные вещи, которые также не имеют доступа к разработчикам.

Частный блокчейн: Это сеть с ограничениями, к ней имеют доступ только авторизованные люди. Авторизаторы имеют право выбирать лиц и разработчиков блокчейна, и им предоставляется разрешение на этапе разработки.

После запуска сети вся исключительная ответственность лежит на администраторе за предоставление нового доступа или отзыв существующих пользователей. Частные компании используют его для хранения конфиденциальных данных.

Преимущества

Действующая компания может легко изменять правила блокчейна, изменять баннеры и отменять транзакции.

Валидаторы известны только заранее, поэтому риск незначительного сговора не применяется

Обеспечьте более высокий уровень конфиденциальности, так как права на чтение ограничены.

Блокчейн консорциума: Это процесс, в котором процесс консенсуса контролируется предварительно выбранным набором узлов. Полудецентрализованная сеть, в которой работают несколько объектов.

В этой сети несколько объектов имеют сеть для просмотра и обмена информацией. Банки, крупные организации и государственные учреждения используют блокчейн консорциума для выполнения ежедневных транзакций.

Преимущества

Снижает транзакционные издержки и избыточность данных

Заменяет устаревшие системы, упрощая обработку документов и избавляясь от полуавтоматических механизмов соответствия.

Гибридный блокчейн: Это сеть, обладающая свойствами как частных, так и общедоступных сетей блокчейнов. Он предоставляет универсальные узлы, в которых человек может установить предпочтения для совместного использования или дискретных данных.

Архитектуру можно отличить тем, что она не открыта для всех, но по-прежнему предлагает такие возможности блокчейна, как целостность, конфиденциальность, прозрачность и безопасность.

Преимущества

Гибридный блокчейн по своей природе является гибким, так что можно изменить уровень прозрачности, децентрализации и требования безопасности

Это бюджетная сеть, поскольку она снижает стоимость процесса транзакции.

Использование сети блокчейн

Теперь, когда мы поняли основы блокчейна, существует несколько приложений этой сети, перечисленных ниже:

900 02

Здравоохранение

Технология блокчейна подобна свету во тьме в сфере здравоохранения. Его можно использовать для заполнения пробелов в существующих системах, что в дальнейшем приводит к кражам, обмену нежелательной информацией и коррупции.

Некоторые из основных последствий для сектора здравоохранения:

Более безопасные электронные записи: Третьей по значимости причиной смерти в США были медицинские ошибки.

Технология блокчейн служит лучшим решением таких проблем, поскольку обеспечивает более безопасную и точную информацию и медицинские записи. Блокчейн может быть связан с существующими электронными медицинскими записями и действовать как всеобъемлющее единое представление файла пациента.

Прозрачность цепочки поставок: С ростом осведомленности и потребностей сектор здравоохранения также должен поддерживать подлинность лекарств. Технология блокчейн, известная тем, что она отслеживает изменения, позволяет ей соответствовать требованиям стандартизации и удалять нежелательные продукты.

Аутентификация учетных данных персонала: Наряду с аутентификацией лекарств, историй болезни, производителей. Технология Blockchain также помогает в проверке личности персонала. Это позволяет как больнице, так и пациентам сохранять конфиденциальность записей и данных.

Удаленный мониторинг IoT Security: С развитием технологий появились различные устройства, такие как смарт-часы, датчики ЭКГ, пульсоксиметры и т. д., доступные по доступной цене. Это позволяет лучше понять профиль здоровья пациента и предоставляет врачам больше информации, на основании которой они могут действовать.

Принимая во внимание, что безопасность этих данных также важна. Чем больше количество устройств задействовано, тем больше вы подвержены уязвимостям. Однако технология Blockchain специализируется на сохранении конфиденциальности.

Guardtime, компания, специализирующаяся на кибербезопасности, использует криптографию и блокчейн для присвоения каждой информации штампа. Это позволяет отслеживать происхождение назначенного актива данных.

Недвижимость

Недвижимость — это огромная отрасль, включающая множество утомительных процедур, таких как оформление прав собственности, кредиты, регистрации и т. д. Сеть блокчейнов обеспечивает прозрачную и аутентичную платформу, обеспечивая прозрачность, устраняя посредников, добавляя возможность проверки и снижая затраты.

Предоставляет средство, доступное как покупателю, так и продавцу. Это также устраняет любых посредников, называемых посредниками или брокерами, что также приводит к экономии брокерских сборов. Недвижимость также может быть зарегистрирована в цифровом виде, добавляя возможность проверки собственности, включая ее владельца.

Итак, если вы находитесь в процессе покупки новой недвижимости через платформу или торговую площадку, работающую на платформе блокчейна, выберите недвижимость и купите ее, не задумываясь.

Банковское дело и финансы

Децентрализованные финансы (DeFi) — это основа банковской и финансовой индустрии. Это открытый источник движения для изменения того, как финансовые приложения функционируют в децентрализованной архитектуре.

На базовом уровне отсутствует централизация, что исключает основную проблему нецелевого использования средств. Ethereum является ключевой платформой блокчейна, используемой в децентрализованной финансовой системе.

Сети блокчейнов также можно использовать для создания банковской системы, удобной для конечного пользователя, путем переопределения процесса выпечки и повышения его технологической систематизации.

Передача активов или ценностей — еще одна важная задача, в которой блокчейн можно использовать для упрощения процесса без необходимости в централизованном объекте.

СМИ

Последняя отрасль, в которой можно использовать блокчейн, — это медиаиндустрия. Это один из тех секторов, которые постоянно развиваются на базе социально-экономического региона. С бесплатными СМИ возникает множество проблем, таких как нарушение прав интеллектуальной собственности, централизованный контент и проблемы с монетизацией.

В средствах массовой информации децентрализованный метод, основанный на технологии блокчейн, является новаторским, поскольку он решает большинство проблем. Производитель контента может публиковать свою работу на децентрализованной платформе без ограничений на распространение.

Кроме того, за размещение своей работы в Интернете плата не взимается. Наконец, каждая часть контента включает в себя коды, которые можно использовать для обнаружения нарушений IP.

В результате, если кто-то совершит нарушение прав интеллектуальной собственности, система сможет распознать это и предпринять соответствующие действия на основе определений смарт-контракта.

Spotify пытается улучшить взаимодействие между пользователем и автором, используя технологию блокчейна.

(Рекомендуется прочитать — Централизованные и децентрализованные биржи криптовалют)

Заключение 9001 1

Блокчейн-сеть — это децентрализованная технология реестра, которая записывает любые цифровые активы или транзакции без участия какой-либо третьей стороны в процедуре. Ключевым аспектом функционирования бизнеса является информация, чем быстрее и точнее информация, тем она лучше.

Блокчейн служит для этого лучшим средством; это быстрее, аутентично и распространяется через неизменяемый реестр, к которому могут получить доступ только уполномоченные члены сети.