ИСПОЛЬЗОВАНИЕ HYPERLEDGER FABRIC НА ПРАКТИКЕ

USING HYPERLEDGER FABRIC IN PRACTICE

Aleksei Parakhin

student, Higher School of Computer Science and Applied Mathematics, Immanuel Kant Baltic Federal University,

Russia, Kaliningrad

АННОТАЦИЯ

В данной практической работе будет показана реализация простейшего чейнкода на платформе hyperledger fabric, используя технологию блокчейн. Идея данной технологии заключается в том, чтобы создать последовательность транзакций, которая будет содержать в своих блоках всю информацию о транзакции.

ABSTRACT

In this practical work will show the implementation of the simplest chaincode on the hyperledger fabric platform using blockchain technology. The idea of this technology is to create a sequence of transactions that will contain all the information about the transaction in its blocks.

Ключевые слова: цепочка блоков (блокчейн), транзакции, хэширование, банкинг, финансы, hyperledger fabric.

Keywords: blockchain, transaction, hashing, banking, finance, hyperledger fabric.

Введение

Блокчейн — новейшая технология, интерес к которой вырос вместе с популярностью криптовалют. Сегодня ее широко обсуждают не только в мире финансов. Блокчейн уже пробуют использовать для хранения и обработки персональных данных и идентификации, в маркетинге и компьютерных играх.

В дословном переводе блокчейн — это непрерывная цепочка блоков. В ней содержатся все записи о сделках — хоть с луковицами тюльпанов в ботаническом саду. В отличие от обычных баз данных, изменить или удалить эти записи нельзя, можно только добавить новые.

Блокчейн еще называют технологией распределенных реестров, потому что всю цепочку сделок и актуальный список владельцев хранят на своих компьютерах множество независимых пользователей. Даже если один или несколько компьютеров дадут сбой, информация не пропадет [1].

Дальше мы разберем работу блокчейна на основе платформы Hyperledger Fabric.

Что такое Hyperledger Fabric?

Hyperledger Fabric — это проект Linux Foundation с открытым исходным кодом, который предлагает модульную среду блокчейна и является стандартом де-факто для корпоративных платформ блокчейна. Открытая модульная архитектура, которая создавалась как основа для разработки приложений корпоративного класса и отраслевых решений, использует готовые компоненты для решения широкого спектра задач.

Hyperledger Fabric, в разработке которого принимало участие более 120000 организаций и более 15000 проектировщиков, предлагает уникальный подход к достижению консенсуса, который обеспечивает производительность в требуемом масштабе без ущерба для конфиденциальности данных [2].

Принцип работы Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric — это открытая и надежная платформа распределенного реестра корпоративного класса. Она предлагает расширенные средства обеспечения конфиденциальности — доступом к общим данным обладают только разрешенные (известные) участники сети.

Смарт-контракты описывают бизнес-процессы, которые требуется автоматизировать с помощью самовыполняющихся соглашений между сторонами, представленных в виде строк кода. Код и соглашения смарт-контрактов размещаются в распределенной, децентрализованной сети блокчейна. Отслеживаемые и необратимые транзакции укрепляют доверие между организациями. В результате компании получают возможность быстрее принимать более обоснованные решения, экономя время, сокращая расходы и уменьшая риски.

Проектирование приложений

При проектировании Hyperledger Fabric главной целью была модульная архитектура. Что бы ни требовалось - сменный консенсус, сменный протокол управления учетными записями (можно поставить, например, LDAP или OpenID Connect), протоколы управления ключами или криптографические библиотеки - платформа была спроектирована так, чтобы иметь возможность подстроиться ко всему разнообразию промышленных юзкейсов.

Fabric состоит из следующих модульных компонентов:

• Сменный ordering service устанавливает консенсус в последовательности транзакций и затем передает сформированные блоки пирам.
• Сменный membership service provider ставит в соответствие сущностям сети их криптографические учетные записи.
• Опциональный peer-to-peer gossip service распространяет блоки, полученные от ordering service, среди пиров.
• Смарт-контракты (‘chaincode’) выполняются внутри контейнерного окружения для изоляции (например, Docker). Они могут быть написаны на стандартных языках программирования, но не имеют прямого доступа к состоянию реестра.

Реестр можно настроить так, чтобы поддерживать разные виды DBMS.

Сменные политики по подтверждению и валидации (endorsement and validation policies) могут быть настроены независимо для каждого приложения.

Существует справедливое суждение - не существует одного блокчейна, подходящего для всех юзкейсов. Однако Hyperledger Fabric может быть настроен многочисленными способами, чтобы удовлетворять самым разным запросам для самых разных юзкейсов.

Fabric представляет новую архитектуру для транзакций, которую называют execute-order-validate (выполнить-упорядочить-валидировать). Она решает проблемы гибкости, масштабируемости, производительности и конфиденциальности, присутствующие в архитектуре order-execute, разбивая транзакционный поток на три шага:

• выполнить транзакцию и проверить ее корректность, запросив ее подтверждение
• упорядочить транзакции с помощью (сменного) консенсус-протокола
• валидировать транзакции через определенную для каждого типа транзакций политику подтверждения (endorsement policy), прежде чем занести их в реестр.

Такой дизайн радикально отличается от парадигмы order-execute в том, что Fabric выполняет транзакции до определения их конечного порядка.

В Fabric, определенная для каждого типа транзакций политика подтверждения указывает на то, какие узлы и в каком количестве должны поручиться за корректность выполнения определенного смарт-контракта. Так, каждая транзакция должна быть выполнена (подтверждена) только на подмножестве узлов, чтобы удовлетворить политике подтверждения. Это позволяет использовать параллельное выполнение, увеличивая общую производительность системы. Эта фаза также убирает весь недетерминизм, так как противоречивые результаты будут отфильтрованы перед ordering’ом[2].

Выводы

Технология блокчейна еще не достигла своего финального вида. Регулярно разработчики придумывают новые и новые подходы и методы, позволяющие использовать идею блокчейна в полной красе.

Присоединяясь к сети блокчейна, вы можете быть уверены в том, что всегда будете получать достоверную и оперативную информацию, а также в том, что ваши конфиденциальные записи блокчейна доступны только выбранным вами участникам сети.

В заключение хочется заметить, что технология блокчейн в России находит пути интеграции в бизнес. Так компания Инносети, предоставляющие услуги для страхового бизнеса, имеет самый большую цепочку блоку. насчитывающую сотни тысяч блоков. Кроме того, Центральный банк России планирует создание цифрового рубля, основанием для которого должна стать технология блокчейн.

Список литературы:

1. Блокчейн: что это такое и как его используют в финансах. [электронный ресурс]: — Режим доступа. — URL: https://fincult.info/article/blokcheyn-chto-eto-takoe-i-kak-ego-ispolzuyut-v-finansakh/ (дата обращения 05.03.2022).
2. Блокчейн-платформа для предприятий. [электронный ресурс]: — Режим доступа. — URL:  https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/ru/latest/whatis.html (дата обращения 05.03.2022).