超级账本HyperLedger: Fabric Channel配置的读取转换

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说明

这是“网易云课堂IT技术快速入门学院”使用的素材。

操作、配置文件和代码讲解视频在网易云课堂《HyperLeger Fabric进阶实战课》第二章中。

HyperLedger Fabric的Channel的配置文件，以及配置的读取、更新是比较让人迷惑的，有必要单独介绍一下。

这篇文章是对发布在网易云课堂的超级账本HyperLedger视频教程进阶部分的文本补充:

超级账本HyperLedger视频教程：HyperLedger Fabric全手动、多服务器部署与进阶教程–“主页”中可领优惠券

注意：下面的命令，来自多个不同的环境，不要直接复制，根据自己的情况，调整参数！

从Fabric中读取，并解析Channel配置

cd [email protected]/
//读取mychannel最新的的配置区块
./peer.sh channel fetch config config_block.pb -c mychannel -o orderer0.member1.example.com:7050  --tls --cafile tlsca.member1.example.com-cert.pem

//将配置区块转化成json格式
configtxlator proto_decode  --input config_block.pb  --type common.Block >config_block.json

Channel配置也是区块

Channel Configuration (configtx)中对configuration transactions做了清晰的介绍。

Channel的信息，例如有几个成员、每个成员的情况等，是打包在区块中，分发到每个peer中的。

Fabric的手动部署教程中部署Fabric时，生成的创始块，是第一个channel的配置信息:

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis -outputBlock ./genesisblock

对channel配置的更新，是对账本的更改，也是一次transaction，被称为configuration transactions，缩写为configtx。

HyplerLedger Fabric中有两个以”configtx”为前缀的工具：

configtxgen用来生成或者查看channel的配置文件。

configtxlator用来将配置文件在protobuf和json格式之间转换。

Channel配置的文件格式

Channel Configuration (configtx)中介绍channel的配置文件格式:

Groups
    Application
    Orderer
    Consortiums
Values

配置文件是json格式，有Groups和Values组成，其中Groups分为三部分，Application记录的是Channel的成员，Orderer中记录的用来排序的orderer，Consortiums是用来组成Fabric网络的成员。

完整的定义如下：

&ConfigGroup{
    Groups: map<string, *ConfigGroup> {
        "Application":&ConfigGroup{
            Groups:map<String, *ConfigGroup> {
                :&ConfigGroup{
                    Values:map<string, *ConfigValue>{
                        "MSP":msp.MSPConfig,
                        "AnchorPeers":peer.AnchorPeers,
                    },
                },
            },
        },
        "Orderer":&ConfigGroup{
            Groups:map<String, *ConfigGroup> {
                :&ConfigGroup{
                    Values:map<string, *ConfigValue>{
                        "MSP":msp.MSPConfig,
                    },
                },
            },

            Values:map<string, *ConfigValue> {
                "ConsensusType":orderer.ConsensusType,
                "BatchSize":orderer.BatchSize,
                "BatchTimeout":orderer.BatchTimeout,
                "KafkaBrokers":orderer.KafkaBrokers,
            },
        },
        "Consortiums":&ConfigGroup{
            Groups:map<String, *ConfigGroup> {
                :&ConfigGroup{
                    Groups:map<string, *ConfigGroup> {
                        :&ConfigGroup{
                            Values:map<string, *ConfigValue>{
                                "MSP":msp.MSPConfig,
                            },
                        },
                    },
                    Values:map<string, *ConfigValue> {
                        "ChannelCreationPolicy":common.Policy,
                    }
                },
            },
        },
    },

    Values: map<string, *ConfigValue> {
        "HashingAlgorithm":common.HashingAlgorithm,
        "BlockHashingDataStructure":common.BlockDataHashingStructure,
        "Consortium":common.Consortium,
        "OrdererAddresses":common.OrdererAddresses,
    },
}

Channel配置的更新文件

更新channel配置的时候，只需要提交更新的部分：

message ConfigUpdateEnvelope {
	bytes config_update = 1;
	repeated ConfigSignature signatures = 2;
}

被更新的条目会有各自的更改策略mod_policy，提交的更新必须包含足够的签名(满足mod_policy)，才能被接受。

message ConfigSignature {
    bytes signature_header = 1;
    bytes signature = 2;
}

在已有的Channel中添加新的组织的操作中，有一步就是计算出被更新的部分：

./bin/configtxlator compute_update --channel_id mychannel --original ./org3-artifacts/mychannel-config.pb --updated ./org3-artifacts/modified_config.pb --output ./org3-artifacts/org3_update.pb

Channel配置的生成

configtxgen是用来生成配置文件的，它读取confitx.yaml中的信息，然后按照命令行参数，生成对应的配置文件。

在Fabric的手动部署教程的中，用这个命令生成了创始块，也就是channel的第一个配置：

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis -outputBlock ./genesisblock

mychannel的配置：

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputCreateChannelTx mychannel.tx -channelID mychannel

以及两个组织的AnchorPeer更新文件：

./bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate Org1MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org1MSP
./bin/configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate Org2MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org2MSP

在在已有的Channel中添加新的组织中，用configtxgen生成了Org3的json格式的配置文件：

$ ./bin/configtxgen -printOrg Org3MSP > ./org3-artifacts/org3.json
2018-06-18 08:35:14.998 UTC [common/tools/configtxgen] main -> INFO 001 Loading configuration

查看configtxgen的命令行手册，可以看到它所有的功能：

$ ./configtxgen -h
Usage of ./configtxgen:
  -asOrg string
        Performs the config generation as a particular organization (by name), only including values in the write set that org (likely) has privilege to set
  -channelID string
        The channel ID to use in the configtx (default "testchainid")
  -inspectBlock string
        Prints the configuration contained in the block at the specified path
  -inspectChannelCreateTx string
        Prints the configuration contained in the transaction at the specified path
  -outputAnchorPeersUpdate string
        Creates an config update to update an anchor peer (works only with the default channel creation, and only for the first update)
  -outputBlock string
        The path to write the genesis block to (if set)
  -outputCreateChannelTx string
        The path to write a channel creation configtx to (if set)
  -printOrg string
        Prints the definition of an organization as JSON. (useful for adding an org to a channel manually)
  -profile string
        The profile from configtx.yaml to use for generation. (default "SampleInsecureSolo")
  -version
        Show version information

它的主要功能就是使用三个-outputXXX分别生成AnchorPeer的更新文件、创世块、channel的创建文件：

-outputAnchorPeersUpdate string
    Creates an config update to update an anchor peer (works only with the default channel creation, and only for the first update)
-outputBlock string
    The path to write the genesis block to (if set)
-outputCreateChannelTx string
    The path to write a channel creation configtx to (if set)

以及一个-printOrg用来将指定的组织的所有信息打包到一个json文件中：

  -printOrg string

查看Channel的配置文件与更新

configtxgen对应的还提供了两个-inspectXX参数，用来将生成的二进制文件转换称可读格式:

查看创始区块：

./bin/configtxgen -inspectBlock ./genesisblock
{
    "data": {
        "data": [
            {
                "payload": {
                    "data": {
                        "config": {
                            "channel_group": {
...

查看channel的创建文件：

$ ./bin/configtxgen  -inspectChannelCreateTx mychannel.tx
{
    "payload": {
        "data": {
            "config_update": {
                "channel_id": "mychannel",
                "read_set": {
...

channel的更新文件用同样的方式查看：

$ ./bin/configtxgen  -inspectChannelCreateTx   Org1MSPanchors.tx
{
    "payload": {
        "data": {
            "config_update": {
                "channel_id": "mychannel",
                "read_set": {
...

从Fabric中读取最新的Channel配置

Channel Configuration介绍了channel的创建过程与更新过程，channel的配置最终也要分发到每个peer。

可以用peer channel命令从Fabric中读取最新的channel配置，在已有的Channel中添加新的组织中就是这样做的：

cd [email protected]/
./peer.sh channel fetch config config_block.pb -c mychannel -o orderer.example.com:7050  --tls --cafile tlsca.example.com-cert.pem

peer1.1.0中，子命令channel的子命令都有：

Available Commands:
  create       Create a channel
  fetch        Fetch a block
  getinfo      get blockchain information of a specified channel.
  join         Joins the peer to a channel.
  list         List of channels peer has joined.
  signconfigtx Signs a configtx update.
  update       Send a configtx update.

protobuf与json格式的转换

从fabric中读取的block格式为protobuf格式，可以用configtxlator将其转换为json格式：

./bin/configtxlator proto_decode --input ./org3-artifacts/config_block.pb --type common.Block

configtxlator中介绍了configtxlator的使用方法，主要有四个子命令：

start [<flags>]
    Start the configtxlator REST server

proto_encode --type=TYPE [<flags>]
    Converts a JSON document to protobuf.

proto_decode --type=TYPE [<flags>]
    Converts a proto message to JSON.

compute_update --channel_id=CHANNEL_ID [<flags>]
    Takes two marshaled common.Config messages and computes the config update which transitions between the two.

将json文件编码为protobuf格式:

./bin/configtxlator proto_encode --input ./org3-artifacts/modified_config.json --type common.Config --output ./org3-artifacts/modified_config.pb

注意在解码、编码操作中，都需要用参数--type指定类型。

计算出modified_config.pb与config.pb之间的差异，并记录到文件org3_update.pb中：

./bin/configtxlator compute_update --channel_id mychannel --original ./org3-artifacts/mychannel-config.pb --updated ./org3-artifacts/modified_config.pb --output ./org3-artifacts/org3_update.pb

protobuf消息的类型

configtxlator在编码解码过程中，需要用--type指定类型，fabric的类型定义文件在源代码目录protos中:

$ find ./protos -name "*.proto"
./protos/ledger/rwset/kvrwset/kv_rwset.proto
./protos/ledger/rwset/rwset.proto
./protos/ledger/queryresult/kv_query_result.proto
./protos/gossip/message.proto
./protos/orderer/configuration.proto
./protos/orderer/kafka.proto
./protos/orderer/ab.proto
./protos/peer/events.proto
./protos/peer/chaincode_shim.proto
./protos/peer/transaction.proto
./protos/peer/configuration.proto
./protos/peer/peer.proto
./protos/peer/chaincode.proto
./protos/peer/query.proto
./protos/peer/signed_cc_dep_spec.proto
./protos/peer/proposal_response.proto
./protos/peer/proposal.proto
./protos/peer/chaincode_event.proto
./protos/peer/admin.proto
./protos/common/policies.proto
./protos/common/ledger.proto
./protos/common/configuration.proto
./protos/common/configtx.proto
./protos/common/common.proto
./protos/msp/msp_principal.proto
./protos/msp/identities.proto
./protos/msp/msp_config.proto

还是以在已有的Channel中添加新的组织中的操作为例。

下面命令中指定的common.Block：

./bin/configtxlator proto_decode --input ./org3-artifacts/config_block.pb --type common.Block

就是在protos/common/common.proto中定义的：

message Block {
    BlockHeader header = 1;
    BlockData data = 2;
    BlockMetadata metadata = 3;
}

对应的go语言的源码./protos/common/common.pb.go：

type Block struct {
    Header   *BlockHeader   `protobuf:"bytes,1,opt,name=header" json:"header,omitempty"`
    Data     *BlockData     `protobuf:"bytes,2,opt,name=data" json:"data,omitempty"`
    Metadata *BlockMetadata `protobuf:"bytes,3,opt,name=metadata" json:"metadata,omitempty"`
}

channel配置的更新文件对应的类型为common.ConfigUpdate：

./bin/configtxlator proto_decode --input ./org3-artifacts/org3_update.pb --type common.ConfigUpdate | jq . > ./org3-artifacts/org3_update.json

将更新内容向fabric中提交时，需要加上信封，对应类型为common.Envelope：

echo '{"payload":{"header":{"channel_header":{"channel_id":"mychannel", "type":2}},"data":{"config_update":'$(cat ./org3-artifacts/org3_update.json)'}}}' | jq . > ./org3-artifacts/org3_update_in_envelope.json
./bin/configtxlator proto_encode --input ./org3-artifacts/org3_update_in_envelope.json --type common.Envelope --output ./org3-artifacts/org3_update_in_envelope.pb

接下来…

更多关于超级账本和区块链的文章

参考

  1. Channel Configuration (configtx)
  2. 超级账本HyperLedger视频教程：Fabric的手动部署教程
  3. configtxgen
  4. configtxlator
  5. 在已有的Channel中添加新的组织
  6. Channel Configuration: Channel creation
  7. Channel Configuration: Configuration updates
  8. HyperLedger Fabric protos
编程基础  系统基础  关注跟踪 
Kubernetes  Prometheus  超级账本 


HyperLedger

  1. hyperledger fabric 1.3.0 多节点手动部署
  2. 【视频】超级账本HyperLedger: Fabric源码走读(一)：项目构建与代码结构
  3. 【视频】超级账本HyperLedger: Fabric Go SDK的使用
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  5. 超级账本HyperLedger: Fabric 1.2.0使用时遇到的问题
  6. 超级账本HyperLedger: Fabric的Chaincode开发过程中遇到的问题
  7. 【视频】超级账本HyperLedger: 为Fabric的Peer节点配置CouchDB
  8. 【视频】超级账本HyperLedger: Fabric从1.1.0升级到1.2.0
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