如何探索 Hyperledger Fabric 和 Sawtooth 区块链的功能

区块链技术正飞速发展，各种平台和框架层出不穷，以满足不同组织的多样化需求。本文将深入探讨 Hyperledger Fabric 和 Sawtooth 区块链，剖析这两个主流区块链平台的基本概念、架构和特性。从 Hyperledger 作为全球企业级区块链平台的诞生，到 Hyperledger Sawtooth 的模块化设计和安全智能trac功能，这篇 Cryptopolitan 指南将为您深入了解区块链技术的世界提供宝贵的见解。.

Hyperledger简介

Hyperledger 是一个全球企业级区块链平台，由 Linux 组织于 2015 年 12 月创立。最初由 30 个成员组成，如今已发展到 120 多个成员。Hyperledger 致力于为各类组织创建和维护开源区块链网络和平台，并提供开发区块链工具和网络所需的必要基础设施和协议。该组织通过 Hyperledger Greenhouse 提供一系列原则、规则和方法，促进商业区块链项目的发展。Hyperledger Greenhouse 包含支持区块链技术的框架和工具。.

Hyperledger拥有众多来自金融、银行、物联网、供应链管理、制造生产和技术领域的领先机构，会员基础雄厚。博世、戴姆勒、IBM、三星、微软、日立、美国运通、摩根大通和Visa等公司积极参与塑造区块链技术的未来。此外，Blockforce和ConsenSys等多家区块链公司也为Hyperledger项目做出了贡献。.

在 Hyperledger 生态系统中，多个子项目致力于提升计算机网络中系统和服务的效率和质量。这些子项目包括 Hyperledger Fabric、Hyperledger Indy、Hyperledger Caliper、Hyperledger Burrow、Sawtooth、Composer 和 Cello。理解这些项目之间的细微差别和差异可能颇具挑战性，尤其对于加密货币领域的新手而言。.

Hyperledger Fabric：赋能模块化应用和安全区块链解决方案

Hyperledger Fabric 是 Hyperledger 公司推出的开源项目，为构建模块化应用程序和推动区块链技术领域的创新提供了强大的基础。作为一个区块链平台，它使私营企业能够利用即插即用的组件构建基于区块链的产品和应用程序。在 Hyperledger 平台内，账本、标准、协议和智能trac协同工作，从而实现高效安全的区块链解决方案。.

Hyperledger Fabric 的关键优势之一在于其能够促进数据隔离并加快交易速度。作为一个私有平台，它基于访问权限原则运行，确保只有授权用户才能连接到网络。通过限制内部员工的访问权限，企业可以加强基础设施的防御，抵御未经授权的实体，并建立专属的网络系统。.

Hyperledger Fabric 的设计初衷是为了克服传统区块链解决方案的常见局限性，例如私有交易和denttrac。它提供了一个灵活安全的平台，用于交付工业级区块链服务。该框架包含强大的规则，用于存储网络用户及其访问权限信息，从而确保对数据点的精细控制。此外，Hyperledger Fabric 支持许可成员制，使其成为金融、医疗保健等对隐私和合规性要求极高的行业的理想选择。.

Hyperledger Fabric 的架构

共识层

共识层确保交易顺序的一致性，并验证区块内交易数据库的准确性。它通过通信层与客户端和网络节点通信。通过遵循批准和共识策略，共识层确认拟议区块中交易的正确性。它还与智能trac层协作，验证有序交易数据库的准确性，从而促进全网数据同步和交易一致性。.

智能trac层

智能trac层基于策略和合约trac交易的有效性，确保只有有效的交易才能被包含在区块中。它包含两种类型：用于预发布业务逻辑的已安装智能trac和用于通过已提交交易实现的业务规则的链上智能trac。在 Hyperledger Fabric 中，智能trac（称为链码）使用 Go、JavaScript (Node.js) 以及 Java 等语言开发。链码在与背书节点进程分离的独立 Docker 容器中安全运行。.

通信层

通信层支持共享账本中节点间的点对点消息传输。它促进共识层、客户端和网络节点之间的通信。事务以原子性和顺序性执行，系统被视为单个节点。成功的通信确保所有正常节点都能收到提交的事务。传输层安全协议 (TLS) 确保 Hyperledger Fabric 中的通信安全，支持单向和双向身份验证。.

数据存储trac

数据存储trac允许模块使用不同的数据存储。在 Hyperledger Fabric 中，私有数据存储在授权对等节点上的专用数据库中，并通过链码访问。秘密数据的哈希值记录在所有通道对等节点的账本中。Hyperledger Fabric 支持 LevelDB 和 CouchDB 作为状态数据库。LevelDB 将链码数据存储为键值对，并集成到对等节点活动中。CouchDB 是一个可选的外部数据库，当链码数据以 JSON 格式表示时，它支持丰富的 JSON 查询。成功部署后，链码会被安装到区块链上。.

加密货币trac

加密trac允许使用不同的加密技术或模块，而不会影响其他组件。Hyperledger Fabric 2.0 版本引入了 Fabtoken，从而能够创建原生加密货币。Hyperledger Besu 基于 Ethereum，是一个开源的公共 Ethereum 实现，兼容无需许可的平台和 Ethereum 网络。Hyperledger Besu 支持 CPU 和 GPU 挖矿，并使用 Ethminer 进行 GPU 挖矿测试。需要注意的是，Hyperledger Fabric 不支持 Bitcoin等加密货币，而是专注于为基于区块链的工业应用和系统提供基础设施和标准。.

dent服务

dent服务建立可信根，管理dent的注册和登记，并促进区块链实例的变更。它处理身份验证和权限，并被智能trac层用于在交易处理期间对实体进行身份验证和授权。Hyperledger Fabric 提供个人dent服务，用于管理用户 ID 和验证网络参与者，从而实现许可型网络。访问控制列表通过授权特定的网络操作来添加权限层。证书颁发机构 (CA)，例如 Hyperledger Fabric CA，负责管理证书。.

政策服务

策略服务管理系统策略，例如背书、共识和群组管理。它与其他模块协作，以有效地执行这些策略。在 Hyperledger Fabric 中，策略控制着网络变更、路由和智能合约的审批或拒绝流程。它们在初始通道设置期间建立，并可随着通道的演进而进行修改。策略是 Hyperledger Fabric 的显trac特征，它确保交易由已批准的网络节点生成和确认。.

API

API 模块支持客户端和应用程序与区块链的交互。Hyperledger 中包含三种类型的 API。管理 API 用于管理运行时安装、刷新和 ping 等操作。通用 API 用于访问已连接业务网络的信息，并支持创建资产、参与者、交易和事件。运行时 API 允许交易函数进行查询、发出事件、检索注册表、访问参与者信息以及序列化 JavaScript 对象。它还支持 HTTP REST 调用。.

互操作

互操作性实现了不同区块链实例之间的通信和交互。它依赖于全面的数据和交易标准来充分发挥区块链技术的潜力。食品安全等行业已利用数据标准来提高产品透明度。然而，在区块链领域，实现互操作性和集成仍然是一项重大挑战，需要持续努力在不同的区块链网络之间建立无缝的通信和协作。.

Hyperledger Fabric 的特性

Hyperledger Fabric 提供一系列核心功能，包括：

• 高度模块化、权限控制的架构。.
• 即插即用的共识机制。.
• 开放的智能trac模式，便于灵活实施。.
• 交易最终确认延迟低。.
• 支持 EVM 和 Solidity。.
• 支持基于键和 JSON 查询的数据查询。.
• 支持多语言智能trac（Go、Java、JavaScript）。.
• 通过渠道和私有数据收集实现灵活的数据隐私保护。.
• 灵活的跨组织共识认可模式。.
• 无缝运行，包括滚动升级和非对称版本支持。.

Hyperledger Sawtooth是什么？

Hyperledger Sawtooth 是一个企业级区块链平台，旨在促进分布式账本网络和应用程序的创建和运行。它优先考虑企业用例的安全智能trac，并遵循区块链即服务 (BaaS) 模型。.

Hyperledger Sawtooth 的独特之处在于其模块化设计，它允许组织和联盟制定针对其特定领域的定制策略。应用程序可以选择符合其独特业务需求的交易、权限和共识算法，与传统区块链系统相比，这显著提高了灵活性。传统区块链系统的核心功能和应用程序功能位于同一平台上，这可能会影响安全性和性能。.

作为一款开源的企业级区块链即服务平台，Hyperledger Sawtooth 无需深入了解底层核心系统设计，即可执行定制化的智能trac。它支持多种共识算法，包括 PBFT 和 PoET，并提供针对企业应用优化的用户友好型设计。此外，Sawtooth 确保了独立的权限管理，通过消除可能泄露敏感信息的中心化服务，从而保障了dent机密性。.

Hyperledger Sawtooth 作为一个模块化平台，支持分布式账本的开发、部署和运维。它采用创新的“经过时间证明”（PoET）共识算法，并利用可信执行环境（TEE）实现公平高效的共识。凭借其可插拔的共识算法以及对许可型和非许可型网络的支持，Sawtooth 提供了一个分布式账本，用于记录跨网络节点的交易和智能trac执行情况。交易并行处理，从而提升性能。.

为了简化智能trac的部署和执行，Sawtooth 提供了 Sawtooth Lake 智能trac引擎。该平台提供 RESTful API，可实现与账本的无缝交互和交易提交。Hyperledger Sawtooth 拥有卓越的可扩展性，能够支持拥有数千个节点的网络，并每秒处理数百万笔交易。.

Hyperledger Sawtooth 是一个灵活而强大的平台，用于构建和部署分布式账本。它适用于各种应用，例如供应链管理、数字资产 trac和投票系统。通过将核心账本系统与特定于应用程序的环境分离，Sawtooth 简化了应用程序开发，同时确保了系统安全。这种方法允许开发人员 defi特定于其应用程序的业务规则，从而能够使用他们首选的编程语言轻松地进行托管、管理和使用，即使在核心区块链网络之外也是如此。.

Hyperledger Sawtooth 的架构

让我们详细了解一下 Hyperledger Sawtooth 的架构 组件 和功能：

Hyperledger Sawtooth 架构图（来源：sawtooth.hyperledger.org/docs/1.2/architecture/） 

客户

Hyperledger Sawtooth 采用异步客户端/服务器模式。客户端向服务器发送请求，服务器则返回零个或多个响应。客户端可以发送多个请求而无需等待响应，服务器也可以发送多个响应而无需等待新的请求。.

REST API

Hyperledger Sawtooth 提供了一个matic REST 式 API，允许客户端使用常见的 JSON/HTTP 标准与验证器进行交互。该 REST API 作为独立的流程，用于提交交易和读取区块，并提供与编程语言无关的接口。它使用 OpenAPI 规范进行了详尽的文档编写，确保机器和用户都能清晰易懂地使用。为了提升服务质量，该 REST API 支持常见的 HTTP 状态码，例如 404（未找到）和 503（服务不可用）。它使用 JSON 信封将元数据发送回客户端，并提供包含代码、标题和消息属性的错误处理功能。该 API 支持查询参数来指定请求格式，并且其端点提供对 Sawtooth 账本中资源的引用，包括区块、交易和元数据。.

交易处理器

事务处理器负责验证和处理事务的业务逻辑，决定是否将事务包含在状态中。它们应用事务更改并将其添加到下一个区块。验证器节点确保事务签名的有效性。可以向事务处理器添加额外的逻辑以满足特定需求。事务处理程序用于处理事务，包含应用和辅助函数。软件开发工具包 (SDK) 提供的处理器类提供通用功能，而处理程序类包含特定于应用程序的业务逻辑。事务处理器类与验证器类和处理程序类连接。.

共识引擎

共识 API 已重新设计并迁移到一个名为“共识引擎”的独立进程中。它为与语言无关dent 共识算法提供接口，从而扩展了 Sawtooth 的共识选项。共识引擎与 REST API 和交易处理器一起作为独立进程运行。它包含三个处理器：BlockPublisher（用于创建候选区块）、BlockVerifier（用于验证共识规则的合规性）和 ForkResolver（用于选择下一个区块作为链头）。.

验证器

在 Hyperledger Sawtooth 中，授权节点以类似的方式验证区块和批次。区块验证包括检查链上交易权限和应用链上区块验证规则。批次被发送到交易调度器。网络层负责验证器、REST API、交易处理器和客户端之间的通信。它处理节点发现、交易处理、区块管理，并支持共识引擎。Sawtooth 支持交易的串行和并行调度，并能高效地处理修改相同状态地址的交易。验证器进程由链控制器、区块管理器和发布者组成。链控制器负责维护当前链的最后一个区块并确定链头更新；区块管理器和发布者负责创建新的候选区块并将有效交易添加到其中。.

Hyperledger Sawtooth 的特性

以下是 Hyperledger Sawtooth 的一些独特功能：

• 应用层与核心系统分离
• 具有锯齿形权限功能的私有网络
• 通过高级并行调度器执行并行事务
• 支持活动的创建和传播
• Ethereum EVM 智能trac与 Seth 的兼容性
• 动态共识
• 示例交易族

结论 

随着区块链技术的应用不断扩展，Hyperledger Fabric 和 Hyperledger Sawtooth 等平台在帮助企业构建安全且可扩展的区块链解决方案方面发挥着至关重要的作用。Hyperledger 的协作模式和庞大的成员基础促进了区块链工具和网络的开发与标准化。凭借其模块化架构、强大的共识机制以及对智能trac的支持，Hyperledger Fabric 和 Hyperledger Sawtooth 为希望利用区块链技术优势的企业提供了坚实的基础。随着区块链格局的不断演变，Hyperledger 始终处于行业前沿，推动着全球各行各业的创新和转型。.