区块链笔记(2)-fabric的HelloWorld编写

sunbin2023-11-10 10:01

序言

通过第一篇博客的学习，初步搭建了fabric的基础环境并运行了官方的案例。但是官方End-2-End案例把执行过程集成，通过一条命令即可完成全部操作，初学者通过这些操作只能了解Fabric网络搭建成功与否，对Fabric网络的执行细节还是会感到迷惑。因此打算通过手动的方式搭建一个Orderer、一个Org和一个Peer的Solo排序的Fabric网络。把配置独立出来，形成Orderer和Peer配置的单个yaml配置文件，通过手动执行Orderer和Peer搭建Fabric网络。

1、创建helloworld目录

shell 复制代码 
# cd $GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric
# mkdir helloworld
# cd helloworld
# cd $GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric

2、获取生成工具

解压第一篇博客中附带的hyperledger-fabric-ca-linux-amd64-1.4.6.tar压缩包资源，解压后把bin目录复制到helloworld目录下。修改bin目录的权限

shell 复制代码 
# chmod -R 777 ./bin

3、准备生成证书和区块配置文件

  • crypto-config.yaml：生成证书配置文件，配置如下。（其实就是/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/scripts/fabric-samples/basic-network目录下crypto-config.yaml的文件内容，直接拷贝来即可）

    yaml 复制代码 
    OrdererOrgs:  ##  定义Orderer组织结构
  - Name: Orderer   ##  Orderer的名称
    Domain: example.com  ##  组织的命名域
       # "Specs" - 有关完整说明，请参阅下面的PeerOrgs
    Specs:
      - Hostname: orderer  # hostname + Domain的值组成Orderer节点的完整域名
                             #在crypto-config/ordererOrganizations/example.com/orderers 目录下生成orderer.example.com目录

# "PeerOrgs" - 管理Peer节点的组织的定义
PeerOrgs:
  - Name: Org1  ##  组织名称  组织 1
    Domain: org1.example.com  ##  组织域
    EnableNodeOUs: true     ## 如果设置了EnableNodeOUs，就在msp下生成config.yaml文件
    Template:               ##  允许定义从模板顺序创建的1个或多个主机。
      Count: 1                ##  表示生成几个Peer
    Users:
      Count: 1               ##  表示生成几个普通User，除Admin之外的用户帐户数量

  • configtx.yaml：生成区块及通道配置文件，配置如下。(其实就是修改一下/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/scripts/fabric-samples/first-network目录下configtx.yaml的文件内容）

    yaml 复制代码 
    Organizations:
    ##定义Orderer组织
    - &OrdererOrg
        Name: OrdererOrg
        ID: OrdererMSP
        MSPDir: crypto-config/ordererOrganizations/example.com/msp
        Policies:
            Readers:
                Type: Signature
                Rule: "OR('OrdererMSP.member')"
            Writers:
                Type: Signature
                Rule: "OR('OrdererMSP.member')"
            Admins:
                Type: Signature
                Rule: "OR('OrdererMSP.admin')"
    ##定义Peer组织 1
    - &Org1
        Name: Org1MSP
        ID: Org1MSP
        MSPDir: crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/msp
        Policies:
            Readers:
                Type: Signature
                Rule: "OR('Org1MSP.admin', 'Org1MSP.peer', 'Org1MSP.client')"
            Writers:
                Type: Signature
                Rule: "OR('Org1MSP.admin', 'Org1MSP.client')"
            Admins:
                Type: Signature
                Rule: "OR('Org1MSP.admin')"

        AnchorPeers:   ##  定义组织锚节点 用于跨组织 Gossip 通信
            - Host: peer0.org1.example.com
              Port: 7051
Capabilities:
    Channel: &ChannelCapabilities
        V1_4_3: true
        V1_3: false
        V1_1: false
    Orderer: &OrdererCapabilities
        V1_4_2: true
        V1_1: false
    Application: &ApplicationCapabilities
        V1_4_2: true
        V1_3: false
        V1_2: false
        V1_1: false

#Application应用通道相关配置，主要包括 参与应用网络的可用组织信息
Application: &ApplicationDefaults

    Organizations:

    Policies:
        Readers:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "ANY Readers"
        Writers:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "ANY Writers"
        Admins:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "MAJORITY Admins"

    Capabilities:
        <<: *ApplicationCapabilities

#Orderer系统通道相关配置，包括 Orderer 服务配置和参与Orderer 服务的可用组织
Orderer: &OrdererDefaults
    OrdererType: solo
    Addresses:
        - orderer.example.com:7050
    BatchTimeout: 2s
    BatchSize:     ##  区块打包的最大包含交易数
        MaxMessageCount: 10
        AbsoluteMaxBytes: 99 MB
        PreferredMaxBytes: 512 KB

    Kafka:
        Brokers:
            - 127.0.0.1:9092   ##  kafka的 brokens 服务地址 允许有多个
    Organizations:    ##  参与维护 Orderer 的组织，默认为空

    Policies:
        Readers:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "ANY Readers"
        Writers:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "ANY Writers"
        Admins:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "MAJORITY Admins"
        BlockValidation:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "ANY Writers"
    Capabilities:
        <<: *OrdererCapabilities

#Channel系统通道相关配置
Channel: &ChannelDefaults
    Policies:
        Readers:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "ANY Readers"
        Writers:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "ANY Writers"
        Admins:
            Type: ImplicitMeta
            Rule: "MAJORITY Admins"
    Capabilities:
        <<: *ChannelCapabilities


#一系列通道配置模板，包括Orderer 系统通道模板 和 应用通道类型模板
Profiles:
    ##Orderer的系统通道模板 必须包括 Orderer、 Consortiums 两部分
    OneOrgsOrdererGenesis:
        <<: *ChannelDefaults
        Orderer:
            <<: *OrdererDefaults
            Organizations:
                - *OrdererOrg
        Consortiums:
            SampleConsortium:
                Organizations:
                    - *Org1
    OneOrgsChannel:
        Consortium: SampleConsortium
        Application:
            <<: *ApplicationDefaults
            Organizations:
                - *Org1

  • 生成公私钥和证书，执行该命令后会生成一个crypto-config文件夹

    shell 复制代码 
    # ./bin/cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml

  • 生成创世区块

    shell 复制代码 
    # mkdir channel-artifacts
# ./bin/configtxgen -profile OneOrgsOrdererGenesis -outputBlock ./channel-artifacts/genesis.block

  • 生成通道配置区块

    shell 复制代码 
    # ./bin/configtxgen -profile OneOrgsChannel -outputCreateChannelTx ./channel-artifacts/mychannel.tx -channelID mychannel

上述操作见截图

4、准备Docker配置文件

配置docker-orderer.yaml和 docker-peer.yaml文件，复制到helloworld目录下。序言说过本例子是一个Orderer、一个Org和一个Peer的Solo排序的Fabric网络 ，这两个配置文件其实是修改了/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/scripts/fabric-samples/basic-network目录下的docker-compose.yml文件

先看docker-orderer.yaml文件

ruby 复制代码 
version: '2'
services:
  orderer.example.com:
    container_name: orderer.example.com
    image: hyperledger/fabric-orderer
    environment:
      - ORDERER_GENERAL_LOGLEVEL=debug
      - ORDERER_GENERAL_LISTENADDRESS=0.0.0.0
      - ORDERER_GENERAL_GENESISMETHOD=file
      - ORDERER_GENERAL_GENESISFILE=/var/hyperledger/orderer/orderer.genesis.block
      - ORDERER_GENERAL_LOCALMSPID=OrdererMSP
      - ORDERER_GENERAL_LOCALMSPDIR=/var/hyperledger/orderer/msp
      # enabled TLS
      - ORDERER_GENERAL_TLS_ENABLED=true
      - ORDERER_GENERAL_TLS_PRIVATEKEY=/var/hyperledger/orderer/tls/server.key
      - ORDERER_GENERAL_TLS_CERTIFICATE=/var/hyperledger/orderer/tls/server.crt
      - ORDERER_GENERAL_TLS_ROOTCAS=[/var/hyperledger/orderer/tls/ca.crt]
    working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric
    command: orderer
    volumes:
      - ./channel-artifacts/genesis.block:/var/hyperledger/orderer/orderer.genesis.block
      - ./crypto-config/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp:/var/hyperledger/orderer/msp
      - ./crypto-config/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/tls/:/var/hyperledger/orderer/tls
    ports:
      - 7050:7050

再看docker-peer.yaml文件

ini 复制代码 
version: '2'

services:

  peer0.org1.example.com:
    container_name: peer0.org1.example.com
    image: hyperledger/fabric-peer
    environment:
      - GOPATH=/opt/gopath
      - CORE_PEER_ID=peer0.org1.example.com
      - CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
      - CORE_PEER_CHAINCODEADDRESS=peer0.org1.example.com:7052
      - CORE_PEER_CHAINCODELISTENADDRESS=0.0.0.0:7052
      - CORE_PEER_GOSSIP_EXTERNALENDPOINT=peer0.org1.example.com:7051
      - CORE_PEER_LOCALMSPID=Org1MSP
  
      - CORE_VM_ENDPOINT=unix:///host/var/run/docker.sock
      # the following setting starts chaincode containers on the same
      # bridge network as the peers
      # https://docs.docker.com/compose/networking/
      - CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=helloworld_default
      #- CORE_LOGGING_LEVEL=ERROR
      - CORE_LOGGING_LEVEL=DEBUG
      - CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
      - CORE_PEER_GOSSIP_USELEADERELECTION=true
      - CORE_PEER_GOSSIP_ORGLEADER=false
      - CORE_PEER_PROFILE_ENABLED=true
      - CORE_PEER_TLS_CERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.crt
      - CORE_PEER_TLS_KEY_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.key
      - CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/ca.crt
    volumes:
        - /var/run/:/host/var/run/
        - ./crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/msp:/etc/hyperledger/fabric/msp
        - ./crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls:/etc/hyperledger/fabric/tls
    working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
    command: peer node start
    ports:
      - 7051:7051
      - 7052:7052
      - 7053:7053

  cli:
    container_name: cli
    image: hyperledger/fabric-tools
    tty: true
    environment:
      - GOPATH=/opt/gopath
      - CORE_VM_ENDPOINT=unix:///host/var/run/docker.sock
      - CORE_LOGGING_LEVEL=DEBUG
      - CORE_PEER_ID=cli
      - CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
      - CORE_PEER_LOCALMSPID=Org1MSP
      - CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
      - CORE_PEER_TLS_CERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/server.crt
      - CORE_PEER_TLS_KEY_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/server.key
      - CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt
      - CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/msp
    working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
    volumes:
        - /var/run/:/host/var/run/
        - ./chaincode/go/:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/helloworld/chaincode/go
        - ./crypto-config:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/
        - ./channel-artifacts:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/channel-artifacts
    depends_on:
      - peer0.org1.example.com

5、准备部署智能合约

在helloworld目录新建chaincode/go/helloworld多级目录，编写智能合约文件到该目录下。该目录有两个文件，一个是cmd/main.go文件，一个是chaincode.go文件

cmd目录下的main.go文件：

go 复制代码 
package main

import (
    "fmt"

    "github.com/hyperledger/fabric/core/chaincode/shim"
    "github.com/hyperledger/fabric/helloworld/chaincode/go/helloworld"
)
func main() {
    err := shim.Start(new(helloworld.SimpleChaincode))
    if err != nil {
        fmt.Printf("Error starting Simple chaincode: %s", err)
    }
}

chaincode.go文件

go 复制代码 
package helloworld

import (
    "fmt"
    "github.com/hyperledger/fabric/core/chaincode/shim"
    pb "github.com/hyperledger/fabric/protos/peer"
)

// SimpleChaincode implements a simple chaincode to manage an asset
type SimpleChaincode struct {
}

// 链码实例化时，调用Init函数初始化数据
// 链码升级时，也会调用此函数重置或迁移数据
func (t *SimpleChaincode) Init(stub shim.ChaincodeStubInterface) pb.Response {
    // 获取交易提案中的参数
    args := stub.GetStringArgs()
    if len(args) != 2 {
        return shim.Error("Incorrect arguments. Expecting a key and a value")
    }
    // 通过调用stub.PutState()设置变量和数值
    // 在账本上设置key和value
    err := stub.PutState(args[0], []byte(args[1]))
    if err != nil {
        return shim.Error(fmt.Sprintf("Failed to create asset: %s", args[0]))
    }
    return shim.Success(nil)
}

// 调用Invoke函数进行资产交易
// 每笔交易通过get或set操作Init函数创建的key和value
// 通过set可以创建新的key和value
func (t *SimpleChaincode) Invoke(stub shim.ChaincodeStubInterface) pb.Response {
    // 获取交易提案中的函数和参数
    fn, args := stub.GetFunctionAndParameters()

    var result string
    var err error
    if fn == "set" {
        result, err = set(stub, args)
    } else { // assume 'get' even if fn is nil
        result, err = get(stub, args)
    }
    if err != nil {
        return shim.Error(err.Error())
    }

    // Return the result as success payload
    return shim.Success([]byte(result))
}

// 保存key和value到账本上
// 如果key存在，覆盖原有的value
func set(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) (string, error) {
    if len(args) != 2 {
        return "", fmt.Errorf("Incorrect arguments. Expecting a key and a value")
    }

    err := stub.PutState(args[0], []byte(args[1]))
    if err != nil {
        return "", fmt.Errorf("Failed to set asset: %s", args[0])
    }
    return args[1], nil
}

// 获取key对应的value
func get(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) (string, error) {
    if len(args) != 1 {
        return "", fmt.Errorf("Incorrect arguments. Expecting a key")
    }

    value, err := stub.GetState(args[0])
    if err != nil {
        return "", fmt.Errorf("Failed to get asset: %s with error: %s", args[0], err)
    }
    if value == nil {
        return "", fmt.Errorf("Asset not found: %s", args[0])
    }
    return string(value), nil
}

6、启动Fabric网络

  • 启动orderer

    docker-compose -f docker-orderer.yaml up -d

  • 启动peer

    docker-compose -f docker-peer.yaml up -d

  • 启动cli容器

    bash 复制代码 
    docker exec -it cli bash

  • 创建Channel

    shell 复制代码 
    # ORDERER_CA=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem

# peer channel create -o orderer.example.com:7050 -c mychannel -f ./channel-artifacts/mychannel.tx --tls --cafile $ORDERER_CA

  • Peer加入Channel

    bash 复制代码 
    peer channel join -b mychannel.block

7、安装与运行智能合约

  • 安装智能合约

    bash 复制代码 
    peer chaincode install -n mycc -p github.com/hyperledger/fabric/helloworld/chaincode/go/helloworld/cmd -v 1.0

  • 实例化智能合约

    swift 复制代码 
    peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 --tls --cafile $ORDERER_CA -C mychannel -n mycc -v 1.0 -c '{"Args":["a","helloworld"]}' -P "OR ('Org1MSP.peer')"

  • Peer上查询A，显示Helloworld

    erlang 复制代码 
    peer chaincode query -C mychannel -n mycc -c '{"Args":["get","a"]}'

  • 若想修改a的值，可以调用set方法

    css 复制代码 
    peer chaincode invoke -C mychannel -n mycc -c '{"Args":["set","a","helloha"]}' --tls --cafile $ORDERER_CA
#由helloworld变成了helloha
peer chaincode query -C mychannel -n mycc -c '{"Args":["get","a"]}'
    复制代码

  • 退出，清除网络

    javascript 复制代码 
    docker stop $(docker ps -aq)
docker rm $(docker ps -aq)

    操作截图，最后显示helloworld则表示成功

  • 智能合约操作命令参数说明

    参数n 说明
    -n 链码名称
    -v 版本
    -p（小写） 链码本地路径
    -P（大写） 指定链码所关联的背书策略
    -c（小写） 指定链码的初始化参数值
    -C（大写） 指定通道名称
    --tls 是否启动TLS与Orderer通信
    --cafile $ORDERER_CA 指定Orderer服务的TLS证书，TLS启动时有效
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