Comment explorer les capacités des blockchains Hyperledger Fabric et Sawtooth

Le monde de la technologie blockchain évolue rapidement, avec l'émergence de diverses plateformes et frameworks pour répondre aux besoins variés des organisations. Dans cette analyse approfondie des blockchains Hyperledger Fabric et Sawtooth, nous explorerons les concepts fondamentaux, les architectures et les fonctionnalités de ces deux plateformes blockchain majeures. De la création d'Hyperledger en tant que plateforme blockchain d'entreprise mondiale à la conception modulaire et aux capacités detracintelligents sécurisés d'Hyperledger Sawtooth, ce guide Cryptopolitan offre des informations précieuses sur le monde de la technologie blockchain.

Introduction à Hyperledger

Hyperledger, une plateforme blockchain d'entreprise mondiale, a été créée par The Linux Organization en décembre 2015. Comptant initialement 30 participants, elle en regroupe aujourd'hui plus de 120. Hyperledger a pour objectif de créer et de maintenir des réseaux et des plateformes blockchain open source pour diverses organisations, en fournissant l'infrastructure et les protocoles nécessaires au développement d'outils et de réseaux blockchain. Cette collaboration favorise les initiatives blockchain commerciales en proposant un ensemble de principes, de règles et de méthodes via Hyperledger Greenhouse, qui inclut des frameworks et des outils prenant en charge la technologie blockchain.

Avec un large éventail d'organisations de premier plan issues des secteurs de la finance, de la banque, de l'Internet des objets (IoT), de la gestion de la chaîne d'approvisionnement, de la production et des technologies, Hyperledger bénéficie d'une base de membres prestigieuse. Des entreprises telles que Bosch, Daimler, IBM, Samsung, Microsoft, Hitachi, American Express, JP Morgan et Visa participent activement à façonner l'avenir de la technologie blockchain. Par ailleurs, plusieurs entreprises spécialisées dans la blockchain, comme Blockforce et ConsenSys, contribuent au projet Hyperledger.

Au sein de l'écosystème Hyperledger, divers sous-projets œuvrent à améliorer l'efficacité et la qualité des systèmes et services sur un réseau d'ordinateurs. Parmi ces sous-projets figurent Hyperledger Fabric, Hyperledger Indy, Hyperledger Caliper, Hyperledger Burrow, Sawtooth, Composer et Cello. Comprendre les nuances et les différences entre ces projets peut s'avérer complexe, notamment pour les nouveaux venus dans l'univers des cryptomonnaies.

Hyperledger Fabric : Des applications modulaires et des solutions blockchain sécurisées pour des applications performantes

Hyperledger Fabric, une initiative open source de la société Hyperledger, constitue une base solide pour la création d'applications modulaires et la stimulation de l'innovation dans le domaine de la technologie blockchain. Positionnée comme une plateforme blockchain, elle permet aux entreprises privées de concevoir des produits et applications basés sur la blockchain grâce à des composants prêts à l'emploi. Au sein de la plateforme Hyperledger, les registres, les normes, les protocoles et lestracintelligents fonctionnent en harmonie pour offrir des solutions blockchain efficaces et sécurisées.

L'un des principaux atouts d'Hyperledger Fabric réside dans sa capacité à faciliter la segmentation des données et à accélérer les transactions. Plateforme privée, elle fonctionne selon le principe des droits d'accès, garantissant que seuls les utilisateurs autorisés peuvent se connecter au réseau. En limitant l'accès à leur personnel interne, les entreprises peuvent sécuriser leur infrastructure contre les intrusions et établir un système réseau exclusif.

Hyperledger Fabric a été spécifiquement conçu pour pallier les limitations courantes des solutions blockchain traditionnelles, telles que les échanges privés et lestracdent. Il offre une plateforme flexible et sécurisée pour la fourniture de services blockchain de niveau industriel. Son architecture intègre des règles robustes pour le stockage des informations relatives aux utilisateurs du réseau et à leurs droits d'accès, garantissant ainsi un contrôle précis des données. De plus, Hyperledger Fabric prend en charge un système d'adhésion basé sur les permissions, ce qui en fait un choix idéal pour des secteurs comme la finance, la santé et bien d'autres, où la confidentialité et la conformité réglementaire sont des enjeux essentiels.

Architecture d'Hyperledger Fabric

Couche de consensus

La couche de consensus garantit l'accord sur l'ordre des transactions et valide l'exactitude de la base de données transactionnelle au sein d'un bloc. Elle communique avec les clients et les pairs du réseau via la couche de communication. En respectant les politiques d'approbation et de consensus, elle confirme la validité des transactions dans un bloc proposé. Elle collabore également avec la couche detracintelligents pour valider l'exactitude de la base de données transactionnelle ordonnée, contribuant ainsi à la synchronisation des données et à la cohérence des transactions sur l'ensemble du réseau.

tracde contrat intelligent

La couchetracintelligents valide la validité des transactions en fonction de politiques et detrac, garantissant ainsi que seules les transactions valides sont incluses dans les blocs. Elle comprend deux types detracintelligents : les contrats intelligents installés pour la logique métier de pré-lancement et lestracintelligents on-chain pour les règles métier mises en œuvre par le biais de transactions validées. Dans Hyperledger Fabric, lestracintelligents, appelés chaincode, sont développés à l’aide de langages tels que Go, JavaScript (Node.js) et potentiellement Java. Le chaincode s’exécute de manière sécurisée dans un conteneur Docker distinct du processus homologue.

Couche de communication

La couche de communication permet l'échange de messages pair à pair entre les nœuds d'un registre partagé. Elle facilite la communication entre la couche de consensus, les clients et les pairs du réseau. Les transactions sont exécutées de manière atomique et séquentielle, le système étant considéré comme un nœud unique. Une communication réussie garantit que tous les nœuds fonctionnels reçoivent les transactions soumises. Le protocole TLS (Transport Layer Security) assure la sécurité des communications dans Hyperledger Fabric, prenant en charge l'authentification unidirectionnelle et bidirectionnelle.

tracdu magasin de données

L'tracdes bases de données permet aux modules d'utiliser différentes sources de données. Dans Hyperledger Fabric, les données privées sont stockées dans une base de données dédiée sur les nœuds pairs autorisés, accessible via le chaincode. Un hachage des données secrètes est enregistré dans les registres de tous les pairs du canal. Hyperledger Fabric prend en charge LevelDB et CouchDB comme bases de données d'état. LevelDB stocke les données du chaincode sous forme de paires clé-valeur, intégrées à l'activité des pairs. CouchDB, une base de données externe optionnelle, permet des requêtes JSON avancées lorsque les données du chaincode sont représentées au format JSON. Un déploiement réussi installe le chaincode sur la blockchain.

traccrypto

L'traccryptographique permet l'utilisation de différentes techniques ou modules cryptographiques sans impacter les autres composants. Hyperledger Fabric version 2.0 introduit Fabtoken, permettant la création de cryptomonnaies natives. Hyperledger Besu, basé sur Ethereum, est une implémentation publique et open source Ethereum compatible avec les plateformes sans permission et le réseau Ethereum . Hyperledger Besu prend en charge le minage sur CPU et GPU, Ethminer étant utilisé pour les tests de minage sur GPU. Il est important de noter qu'Hyperledger Fabric ne prend pas en charge les cryptomonnaies comme Bitcoin, mais se concentre sur la fourniture d'infrastructures et de normes pour les applications et systèmes industriels basés sur la blockchain.

Service d'dent

Le service d'dentétablit une racine de confiance, gère l'inscription et l'enregistrement desdent, et facilite les modifications au sein d'une instance de blockchain. Il gère l'authentification et les permissions, et est utilisé par la couche detracintelligents pour authentifier et autoriser les entités lors du traitement des transactions. Hyperledger Fabric fournit un service d'dentpersonnel pour la gestion des identifiants utilisateur et l'authentification des participants au réseau, permettant ainsi la mise en place de réseaux à accès restreint. Les listes de contrôle d'accès ajoutent des niveaux de permissions en autorisant des actions réseau spécifiques. Les autorités de certification (AC), telles que l'AC d'Hyperledger Fabric, gèrent les certificats.

Service des polices

Le service de gestion des politiques gère les politiques système telles que les approbations, le consensus et la gestion des groupes. Il collabore avec d'autres modules pour appliquer efficacement ces politiques. Dans Hyperledger Fabric, les politiques régissent le processus d'approbation ou de rejet des modifications de réseau, des routes et destracintelligents. Elles sont définies lors de la configuration initiale du canal et peuvent être modifiées au fur et à mesure de son évolution. Les politiques distinguent Hyperledger Fabric en garantissant que les transactions sont générées et confirmées par des nœuds de réseau approuvés.

API

Le module API permet l'interaction des clients et des applications avec les blockchains. Il comprend trois types d'API dans Hyperledger. L'API d'administration gère des opérations telles que l'installation, l'actualisation et la vérification de la blockchain. L'API commune permet d'accéder aux informations relatives au réseau d'entreprises connecté et facilite la création d'actifs, de participants, de transactions et d'événements. L'API d'exécution permet aux fonctions transactionnelles d'interroger le réseau, d'émettre des événements, de récupérer des registres, d'accéder aux informations des participants et de sérialiser des objets JavaScript. Elle prend également en charge les appels HTTP REST.

Interopération

L'interopérabilité permet la communication et l'interaction entre différentes instances de blockchain. Elle repose sur des normes complètes en matière de données et de transactions pour exploiter pleinement le potentiel de la technologie blockchain. Des secteurs comme la sécurité alimentaire ont tiré parti des normes de données pour une meilleure visibilité des produits. Cependant, parvenir à l'interopérabilité et à l'intégration demeure un défi majeur dans le secteur de la blockchain, nécessitant des efforts continus pour établir une communication et une collaboration fluides entre les divers réseaux blockchain.

Caractéristiques d'Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric offre un ensemble de fonctionnalités essentielles, notamment :

• Architecture hautement modulaire et à accès contrôlé.
• Mécanisme de consensus prêt à l'emploi.
• Modèle detracintelligent ouvert pour une mise en œuvre flexible.
• Faible latence pour la finalisation/confirmation des transactions.
• Prise en charge d'EVM et de Solidity.
• Données interrogeables avec des requêtes par clé et JSON.
• tracen charge des contrats intelligents multilingues (Go, Java, JavaScript).
• Protection des données flexible grâce à des canaux et des collectes de données privées.
• Modèle d'approbation flexible pour un consensus entre les organisations.
• Fonctionnement sans faille, y compris les mises à niveau progressives et la prise en charge des versions asymétriques.

Qu'est-ce que Hyperledger Sawtooth ?

Hyperledger Sawtooth est une plateforme blockchain d'entreprise qui facilite la création et l'exploitation de réseaux et d'applications de registres distribués. Elle privilégie lestracintelligents sécurisés pour les cas d'utilisation en entreprise et suit un modèle blockchain-as-a-service (BaaS).

Hyperledger Sawtooth se distingue par sa conception modulaire, permettant aux organisations et aux consortiums d'établir des politiques adaptées à leurs domaines spécifiques. Les applications peuvent sélectionner les algorithmes transactionnels, de gestion des permissions et de consensus qui correspondent à leurs besoins métiers uniques, ce qui améliore la flexibilité par rapport aux systèmes blockchain traditionnels où les fonctionnalités de base et applicatives résident sur la même plateforme, ce qui peut impacter la sécurité et les performances.

Hyperledger Sawtooth, plateforme blockchain open source d'entreprise en tant que service, permet l'exécution detracintelligents personnalisés sans nécessiter de connaissances approfondies de l'architecture sous-jacente. Elle prend en charge divers algorithmes de consensus, dont PBFT et PoET, et offre une interface conviviale optimisée pour les entreprises. De plus, Sawtooth garantit un système de permissions distinct, assurant ainsi ladentdes données en éliminant les services centralisés susceptibles d'exposer des informations sensibles.

Fonctionnant comme une plateforme modulaire, Hyperledger Sawtooth facilite le développement, le déploiement et l'exploitation des registres distribués. Il intègre l'algorithme de consensus innovant « Preuve du temps écoulé » (PoET), utilisant des environnements d'exécution de confiance (TEE) pour un consensus équitable et efficace. Grâce à ses algorithmes de consensus interchangeables et à sa compatibilité avec les réseaux à permissions et sans permissions, Sawtooth fournit un registre distribué qui enregistre les transactions et l'exécution intelligente destracsur l'ensemble des nœuds du réseau. Les transactions sont traitées en parallèle pour optimiser les performances.

Pour simplifier le déploiement et l'exécution destracintelligents, Sawtooth propose le moteur detracintelligents Sawtooth Lake. La plateforme fournit une API RESTful pour une interaction fluide avec le registre et la soumission des transactions. Hyperledger Sawtooth offre une grande scalabilité, capable de prendre en charge des réseaux de plusieurs milliers de nœuds et de traiter des millions de transactions par seconde.

Hyperledger Sawtooth est une plateforme flexible et performante pour la création et le déploiement de registres distribués. Elle s'adapte à diverses applications telles que la gestion de la chaîne d'approvisionnement, tracdes actifs numériques et les systèmes de vote. En séparant le système de registre central des environnements spécifiques aux applications, Sawtooth simplifie le développement d'applications tout en garantissant la sécurité du système. Cette approche permet aux développeurs de defides règles métier spécifiques à leurs applications, facilitant ainsi leur hébergement, leur gestion et leur utilisation dans leur langage de programmation préféré, même en dehors du réseau blockchain central.

Architecture d'Hyperledger Sawtooth

Examinons en détail les composants et les fonctions d'Hyperledger Sawtooth :

Diagramme d'architecture Sawtooth d'Hyperledger (source : sawtooth.hyperledger.org/docs/1.2/architecture/) 

Clients

Hyperledger Sawtooth utilise un modèle client/serveur asynchrone. Les clients envoient des requêtes au serveur, qui répond par zéro ou plusieurs réponses. Les clients peuvent envoyer plusieurs requêtes sans attendre de réponse, et les serveurs peuvent envoyer plusieurs réponses sans attendre de nouvelles requêtes.

API REST

Hyperledger Sawtooth fournit une API RESTmatic permettant aux clients d'interagir avec un validateur via les standards JSON/HTTP. Cette API REST, dotée d'une interface indépendante du langage, assure la soumission des transactions et la lecture des blocs, constituant ainsi un processus distinct. Sa documentation exhaustive, basée sur la spécification OpenAPI, garantit clarté et accessibilité pour les machines comme pour les humains. L'API REST prend en charge les codes d'état HTTP courants, tels que 404 (« Introuvable ») et 503 (« Service indisponible »), pour une meilleure qualité de service. Elle utilise une enveloppe JSON pour renvoyer les métadonnées aux clients et gère les erreurs grâce aux propriétés `code`, `title` et `message`. Les paramètres de requête permettent de spécifier la structure des demandes, et les points de terminaison offrent des références aux ressources du registre Sawtooth, notamment les blocs, les transactions et les métadonnées.

Processeurs de transactions

Les processeurs de transactions valident et gèrent la logique métier des transactions, en décidant de leur inclusion dans l'état. Ils appliquent les modifications de transaction et les ajoutent au bloc suivant. Les nœuds de validation garantissent la validité des signatures de transaction. Une logique supplémentaire peut être ajoutée aux processeurs de transactions pour répondre à des exigences spécifiques. Les gestionnaires de transactions, ajoutés pour traiter les transactions, incluent des fonctions d'application et d'assistance. La classe du processeur, fournie par le kit de développement logiciel (SDK), offre des fonctionnalités génériques, tandis que la classe du gestionnaire contient la logique métier spécifique à l'application. La classe du processeur de transactions communique avec le validateur et la classe du gestionnaire.

Moteur de consensus

L'API de consensus a été repensée et déplacée vers un processus distinct appelé « moteur de consensus ». Ce dernier offre une interface pour les algorithmes de consensusdent du langage, élargissant ainsi les options de consensus pour Sawtooth. Le moteur de consensus fonctionne comme un processus séparé, parallèlement à l'API REST et aux processeurs de transactions. Il comprend trois processeurs : BlockPublisher pour la création des blocs candidats, BlockVerifier pour la vérification de la conformité aux règles de consensus et ForkResolver pour la sélection du prochain bloc qui deviendra la tête de la chaîne.

validateur

Dans Hyperledger Sawtooth, les nœuds autorisés valident les blocs et les lots de manière similaire. La validation des blocs comprend la vérification des permissions de transaction sur la chaîne et l'application des règles de validation des blocs sur la chaîne. Les lots sont envoyés au planificateur de transactions. La couche réseau facilite la communication entre les validateurs, l'API REST, les processeurs de transactions et les clients. Elle gère la découverte des pairs, le traitement des transactions, la gestion des blocs et prend en charge les moteurs de consensus. Sawtooth prend en charge la planification séquentielle et parallèle des transactions et gère efficacement les transactions modifiant les mêmes adresses d'état. Le processus de validation comprend le contrôleur de chaîne, responsable de la maintenance du dernier bloc de la chaîne et de la détermination des mises à jour de l'en-tête de chaîne, et le gestionnaire et éditeur de blocs, responsables de la création de nouveaux blocs candidats et de l'ajout des transactions valides à ces blocs.

Caractéristiques de Hyperledger Sawtooth

Voici quelques-unes des caractéristiques uniques d'Hyperledger Sawtooth :

• Séparation entre le niveau applicatif et le système central
• Réseaux privés avec fonctionnalités d'autorisation en dents de scie
• Exécution parallèle des transactions via le planificateur parallèle avancé
• Soutenir la création et la diffusion d'événements
• Compatibilité destracintelligents Ethereum EVM avec Seth
• consensus dynamique
• Exemples de familles de transactions

Conclusion 

Avec l'adoption croissante de la technologie blockchain, des plateformes comme Hyperledger Fabric et Hyperledger Sawtooth jouent un rôle crucial en permettant aux organisations de concevoir des solutions blockchain sécurisées et évolutives. L'approche collaborative d'Hyperledger et son vaste réseau de membres contribuent au développement et à la standardisation des outils et réseaux blockchain. Grâce à leurs architectures modulaires, leurs mécanismes de consensus robustes et leur prise en charge destracintelligents, Hyperledger Fabric et Hyperledger Sawtooth offrent une base solide aux organisations souhaitant tirer parti des avantages de la technologie blockchain. Face à l'évolution constante de l'écosystème blockchain, Hyperledger reste à la pointe de l'innovation et transforme les industries à travers le monde.