Cómo explorar las capacidades de Hyperledger Fabric y las cadenas de bloques Sawtooth

El mundo de la tecnología blockchain está en rápida evolución, con la aparición de diversas plataformas y marcos de trabajo para satisfacer las diversas necesidades de las organizaciones. En este análisis profundo de las blockchains Hyperledger Fabric y Sawtooth, exploraremos los conceptos, arquitecturas y características fundamentales de estas dos destacadas plataformas. Desde la creación de Hyperledger como plataforma blockchain empresarial global hasta el diseño modular y las capacidades detracinteligentes seguros de Hyperledger Sawtooth, esta guía Cryptopolitan ofrece información valiosa sobre el mundo de la tecnología blockchain.

Introducción a Hyperledger

Hyperledger, una plataforma global de blockchain empresarial, fue fundada por The Linux Organization en diciembre de 2015. Inicialmente compuesta por 30 participantes, ha crecido hasta contar con más de 120 miembros. Hyperledger busca crear y mantener redes y plataformas de blockchain de código abierto para diversas organizaciones, proporcionando la infraestructura y los protocolos necesarios para el desarrollo de herramientas y redes de blockchain. Esta colaboración impulsa iniciativas comerciales de blockchain al ofrecer un conjunto de principios, reglas y métodos a través de Hyperledger Greenhouse, que incluye marcos y herramientas que respaldan la tecnología blockchain.

Con una amplia gama de organizaciones líderes en finanzas, banca, IoT, gestión de la cadena de suministro, fabricación y producción, y tecnología, Hyperledger cuenta con una notable base de miembros. Empresas como Bosch, Daimler, IBM, Samsung, Microsoft, Hitachi, American Express, JP Morgan y Visa participan activamente en la construcción del futuro de la tecnología blockchain. Además, varias empresas basadas en blockchain, como Blockforce y ConsenSys, contribuyen al proyecto Hyperledger.

Dentro del ecosistema Hyperledger, varios subproyectos operan para mejorar la eficiencia y la calidad de los sistemas y servicios en una red informática. Estos subproyectos incluyen Hyperledger Fabric, Hyperledger Indy, Hyperledger Caliper, Hyperledger Burrow, Sawtooth, Composer y Cello. Comprender los matices y las diferencias entre estos proyectos puede ser un desafío, especialmente para quienes se inician en el mundo de las criptomonedas.

Hyperledger Fabric: Potenciando aplicaciones modulares y soluciones blockchain seguras

Hyperledger Fabric, una iniciativa de código abierto de la corporación Hyperledger, sirve como una base sólida para desarrollar aplicaciones modulares e impulsar la innovación en el ámbito de la tecnología blockchain. Posicionada como una plataforma blockchain, permite a las empresas privadas construir productos y aplicaciones basados ​​en blockchain mediante componentes listos para usar. Dentro de la plataforma Hyperledger, los registros, estándares, protocolos ytracinteligentes funcionan en armonía para permitir soluciones blockchain eficientes y seguras.

Una de las principales ventajas de Hyperledger Fabric reside en su capacidad para facilitar la segregación de datos y agilizar las transacciones. Como plataforma privada, funciona según el principio de derechos de acceso, lo que garantiza que solo los usuarios autorizados puedan conectarse a la red. Al restringir el acceso al personal interno, las empresas pueden proteger su infraestructura contra entidades no autorizadas y establecer un sistema de red exclusivo.

Hyperledger Fabric se diseñó específicamente para superar las limitaciones comunes de las soluciones blockchain tradicionales, como los intercambios privados y lostracdent. Ofrece una plataforma flexible y segura para la prestación de servicios blockchain de nivel industrial. El marco incorpora reglas robustas para almacenar información sobre los usuarios de la red y sus privilegios de acceso, lo que garantiza un control granular sobre los puntos de datos. Además, Hyperledger Fabric admite membresías con permisos, lo que lo convierte en la opción ideal para sectores como finanzas, salud y otros, donde la privacidad y el cumplimiento normativo son consideraciones cruciales.

Arquitectura de Hyperledger Fabric

Capa de consenso

La capa de consenso garantiza el acuerdo sobre el orden de las transacciones y valida la precisión de la base de datos de transacciones dentro de un bloque. Se comunica con los clientes y los pares de la red a través de la capa de comunicación. Al adherirse a las políticas de aprobación y consenso, confirma la corrección de las transacciones en un bloque propuesto. También colabora con la capa detracinteligentes para validar la precisión de la base de datos de transacciones ordenadas, lo que contribuye a la sincronización de datos y la consistencia de las transacciones en toda la red.

tracde contrato inteligente

La capa detracinteligentes valida la validez de las transacciones basándose en políticas ytrac, garantizando que solo las transacciones válidas se incluyan en los bloques. Se compone de dos tipos:tracinteligentes instalados para la lógica de negocio previa al lanzamiento ytracinteligentes en cadena para las reglas de negocio implementadas mediante transacciones confirmadas. En Hyperledger Fabric, lostracinteligentes, denominados chaincode, se desarrollan utilizando lenguajes como Go, JavaScript (Node.js) y, potencialmente, Java. Chaincode se ejecuta de forma segura en un contenedor Docker independiente del proceso de pares que los respalda.

Capa de comunicación

La capa de comunicación permite la transferencia de mensajes entre pares (peer-to-peer) entre nodos de un libro de contabilidad compartido. Facilita la comunicación entre la capa de consenso, los clientes y los pares de la red. Las transacciones se ejecutan de forma atómica y secuencial, tratando el sistema como un solo nodo. Una comunicación correcta garantiza que todos los nodos sin fallos reciban las transacciones enviadas. La Seguridad de la Capa de Transporte (TLS) garantiza una comunicación segura en Hyperledger Fabric, compatible con la autenticación unidireccional y bidireccional.

tracdel almacén de datos

Latracdel almacén de datos permite que los módulos utilicen diferentes almacenes de datos. En Hyperledger Fabric, los datos privados se almacenan en una base de datos dedicada en nodos pares autorizados, a la que se accede mediante chaincode. Se registra un hash de los datos secretos en los libros contables de todos los pares del canal. Hyperledger Fabric admite LevelDB y CouchDB como bases de datos de estado. LevelDB almacena los datos de chaincode como pares clave-valor, integrados en la actividad de los pares. CouchDB, una base de datos externa opcional, permite realizar consultas JSON enriquecidas cuando los datos de chaincode se representan en formato JSON. Una implementación exitosa instala el chaincode en la blockchain.

traccriptográfica

Latraccriptográfica permite el uso de diferentes técnicas o módulos criptográficos sin afectar a otros componentes. La versión 2.0 de Hyperledger Fabric introduce Fabtoken, que permite la creación de criptomonedas nativas. Hyperledger Besu, basado en Ethereum, es una implementación pública de código abierto Ethereum compatible con plataformas sin permisos y la red Ethereum . Hyperledger Besu admite la minería por CPU y GPU, y Ethminer se utiliza para las pruebas de minería por GPU. Es importante destacar que Hyperledger Fabric no admite criptomonedas como Bitcoin, sino que se centra en proporcionar infraestructura y estándares para aplicaciones y sistemas industriales basados ​​en blockchain.

Servicio dedent

El servicio dedentestablece una raíz de confianza, gestiona la inscripción y el registro dedenty facilita los cambios en una instancia de blockchain. Gestiona la autenticación y los permisos, y es utilizado por la capa detracinteligentes para autenticar y autorizar entidades durante el procesamiento de transacciones. Hyperledger Fabric proporciona un servicio dedentpersonal para gestionar los ID de usuario y autenticar a los participantes de la red, lo que habilita redes con permisos. Las listas de control de acceso añaden niveles de permisos al autorizar acciones específicas de la red. Las autoridades de certificación (CA), como Hyperledger Fabric CA, gestionan los certificados.

Servicio de Políticas

El servicio de políticas gestiona políticas del sistema como las aprobaciones, el consenso y la gestión de grupos. Colabora con otros módulos para aplicar estas políticas eficazmente. En Hyperledger Fabric, las políticas rigen el proceso de aprobación o rechazo de cambios de red, rutas ytracinteligentes. Se establecen durante la configuración inicial del canal y pueden modificarse a medida que este evoluciona. Las políticas distinguen a Hyperledger Fabric al garantizar que las transacciones sean generadas y confirmadas por los nodos de red aprobados.

API

El módulo API permite la interacción de clientes y aplicaciones con cadenas de bloques. Hyperledger consta de tres tipos de API. La API de administración gestiona operaciones como la instalación, actualización y ping en tiempo de ejecución. La API común accede a información sobre la red empresarial conectada y facilita la creación de activos, participantes, transacciones y eventos. La API en tiempo de ejecución permite que las funciones de transacción consulten, emitan eventos, recuperen registros, accedan a información de participantes y serialicen objetos JavaScript. También admite llamadas HTTP REST.

Interoperación

La interoperabilidad permite la comunicación e interacción entre distintas instancias de blockchain. Se basa en estándares integrales de datos y transacciones para aprovechar al máximo el potencial de la tecnología blockchain. Industrias como la de seguridad alimentaria han aprovechado los estándares de datos para mejorar la visibilidad de sus productos. Sin embargo, lograr la interoperabilidad y la integración sigue siendo un reto importante en el sector blockchain, lo que requiere esfuerzos continuos para establecer una comunicación y colaboración fluidas entre diversas redes blockchain.

Características de Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric ofrece una variedad de características principales, que incluyen:

• Arquitectura altamente modular y permisionada.
• Mecanismo de consenso plug-and-play.
• Modelo detracinteligente abierto para una implementación flexible.
• Baja latencia para la finalización/confirmación de la transacción.
• Soporte para EVM y Solidity.
• Datos consultables con consultas basadas en claves y JSON.
• Compatibilidad contracinteligentes en varios idiomas (Go, Java, JavaScript).
• Privacidad de datos flexible a través de canales y recopilaciones de datos privados.
• Modelo de respaldo flexible para el consenso entre organizaciones.
• Operaciones sin interrupciones, incluidas actualizaciones continuas y soporte de versiones asimétricas.

¿Qué es Hyperledger Sawtooth?

Hyperledger Sawtooth es una plataforma blockchain empresarial que facilita la creación y operación de redes y aplicaciones de registro distribuido. Prioriza lostracinteligentes seguros para casos de uso empresarial y sigue un modelo de blockchain como servicio (BaaS).

Hyperledger Sawtooth se distingue por su diseño modular, que permite a organizaciones y consorcios establecer políticas adaptadas a sus dominios específicos. Las aplicaciones pueden seleccionar algoritmos transaccionales, de permisos y de consenso que se ajusten a sus necesidades comerciales específicas, lo que mejora la flexibilidad en comparación con los sistemas blockchain tradicionales, donde las funcionalidades principales y de la aplicación residen en la misma plataforma, lo que podría afectar la seguridad y el rendimiento.

Como plataforma empresarial de blockchain como servicio de código abierto, Hyperledger Sawtooth permite la ejecución detracinteligentes personalizados sin necesidad de un conocimiento profundo del diseño del sistema central subyacente. Es compatible con diversos algoritmos de consenso, como PBFT y PoET, y ofrece un diseño intuitivo y optimizado para el uso empresarial. Además, Sawtooth garantiza la asignación de permisos por separado, lo que garantiza ladental eliminar los servicios centralizados que podrían exponer información confidencial.

Hyperledger Sawtooth, una plataforma modular, facilita el desarrollo, la implementación y la operación de registros distribuidos. Incorpora el innovador algoritmo de consenso "Prueba de Tiempo Transcurrido" (PoET), que utiliza entornos de ejecución confiables (TEE) para un consenso justo y eficiente. Gracias a sus algoritmos de consenso conectables y a la compatibilidad con redes con y sin permisos, Sawtooth proporciona un registro distribuido que registra las transacciones y la ejecución detracinteligentes en todos los nodos de la red. Las transacciones se procesan en paralelo para optimizar el rendimiento.

Para optimizar la implementación y ejecución detracinteligentes, Sawtooth ofrece el motor detracinteligentes Sawtooth Lake. La plataforma proporciona una API RESTful para una interacción fluida con el libro mayor y el envío de transacciones. Hyperledger Sawtooth presume de escalabilidad, capaz de soportar redes con miles de nodos y procesar millones de transacciones por segundo.

Hyperledger Sawtooth es una plataforma flexible y potente para crear e implementar registros distribuidos. Es compatible con diversas aplicaciones, como la gestión de la cadena de suministro, tracde activos digitales y los sistemas de votación. Al separar el sistema principal de registro de los entornos específicos de la aplicación, Sawtooth simplifica el desarrollo de aplicaciones, manteniendo la seguridad del sistema. Este enfoque permite a los desarrolladores defireglas de negocio específicas para sus aplicaciones, lo que facilita el alojamiento, la gestión y el uso en su lenguaje de programación preferido, incluso fuera de la red principal de blockchain.

Arquitectura de Hyperledger Sawtooth

Analicemos en detalle los componentes y las funciones de Hyperledger Sawtooth:

Diagrama de arquitectura Sawtooth de Hyperledger (fuente: sawtooth.hyperledger.org/docs/1.2/architecture/) 

Clientela

Hyperledger Sawtooth sigue un patrón cliente/servidor asíncrono. Los clientes envían solicitudes al servidor, y este responde con cero o más respuestas. Los clientes pueden enviar múltiples solicitudes sin esperar respuestas, y los servidores pueden enviar múltiples respuestas sin esperar nuevas solicitudes.

API de descanso

Hyperledger Sawtooth proporciona una API RESTmatic que permite a los clientes interactuar con un validador mediante estándares JSON/HTTP comunes. La API REST funciona como un proceso independiente para el envío de transacciones y la lectura de bloques con una interfaz independiente del lenguaje. Está ampliamente documentada utilizando la especificación OpenAPI, lo que garantiza claridad y accesibilidad tanto para máquinas como para usuarios. La API REST admite códigos de estado HTTP comunes para mejorar la calidad, como 404 para "No encontrado" y 503 para "Servicio no disponible". Utiliza un sobre JSON para enviar metadatos a los clientes y proporciona gestión de errores con propiedades de código, título y mensaje. Se admiten parámetros de consulta para especificar la formación de solicitudes, y los puntos finales ofrecen referencias a recursos en el libro mayor de Sawtooth, incluyendo bloques, transacciones y metadatos.

Procesadores de transacciones

Los procesadores de transacciones validan y gestionan la lógica de negocio de las transacciones, decidiendo si se incluyen en el estado. Aplican los cambios en las transacciones y los añaden al siguiente bloque. Los nodos validadores garantizan la validez de las firmas de las transacciones. Se puede añadir lógica adicional a los procesadores de transacciones para cumplir requisitos específicos. Los controladores de transacciones, que se añaden para procesar transacciones, incluyen funciones de aplicación y de ayuda. La clase procesador, proporcionada por el Kit de Desarrollo de Software (SDK), ofrece funcionalidad de propósito general, mientras que la clase controlador contiene la lógica de negocio específica de la aplicación. La clase procesador de transacciones se conecta con las clases validador y controlador.

Motor de consenso

La API de consenso se ha rediseñado y se ha trasladado a un proceso independiente denominado "motor de consenso". Este proporciona una interfaz para algoritmos de consensodent del lenguaje, ampliando así las opciones de consenso para Sawtooth. El motor de consenso funciona como un proceso independiente junto con la API REST y los procesadores de transacciones. Incluye tres procesadores: BlockPublisher para crear bloques candidatos, BlockVerifier para verificar el cumplimiento de las reglas de consenso y ForkResolver para seleccionar el siguiente bloque que será la cabeza de la cadena.

Validador

En Hyperledger Sawtooth, los nodos autorizados validan bloques y lotes de forma similar. La validación de bloques incluye la comprobación de los permisos de las transacciones en cadena y la aplicación de las reglas de validación de bloques en cadena. Los lotes se envían al programador de transacciones. La capa de red facilita la comunicación entre validadores, la API REST, los procesadores de transacciones y los clientes. Gestiona el descubrimiento de pares, la gestión de transacciones, la gestión de bloques y es compatible con los motores de consenso. Sawtooth admite la programación de transacciones tanto en serie como en paralelo y gestiona eficientemente las transacciones que modifican las mismas direcciones de estado. El proceso de validación consta del controlador de la cadena, responsable de mantener el último bloque de la cadena actual y determinar las actualizaciones de la cabecera de la cadena, y del administrador y publicador de bloques, responsables de crear nuevos bloques candidatos y añadirles transacciones válidas.

Características de Hyperledger Sawtooth

Estas son algunas de las características únicas de Hyperledger Sawtooth:

• Separación entre el nivel de aplicación y el sistema central
• Redes privadas con funciones de permisos de diente de sierra
• Ejecución de transacciones paralelas a través del programador paralelo avanzado
• Apoyar la creación y difusión de eventos
• Compatibilidad detracinteligentes Ethereum EVM con Seth
• Consenso dinámico
• Familias de transacciones de muestra

Conclusión 

A medida que crece la adopción de la tecnología blockchain, plataformas como Hyperledger Fabric e Hyperledger Sawtooth desempeñan un papel crucial para que las organizaciones puedan crear soluciones seguras y escalables basadas en blockchain. El enfoque colaborativo de Hyperledger y su amplia base de miembros contribuyen al desarrollo y la estandarización de herramientas y redes blockchain. Con sus arquitecturas modulares, robustos mecanismos de consenso y compatibilidad contracinteligentes, Hyperledger Fabric e Hyperledger Sawtooth proporcionan una base sólida para las organizaciones que buscan aprovechar los beneficios de la tecnología blockchain. A medida que evoluciona el panorama blockchain, Hyperledger se mantiene a la vanguardia, impulsando la innovación y transformando industrias en todo el mundo.