Fabric基礎架構原理(3)：通道
本文選自新書《區塊鏈核心技術與應用》，略有刪節。上期介紹了Fabric基礎架構的共識與交易機制，本次介紹Fabric私密交易方式：通道。
通道的結構
通道是Fabric中非常重要的概念，它實質是由排序節點劃分和管理的私有原子廣播通道，目的是對通道的資訊進行隔離，使得通道外的實體無法訪問通道內的資訊，從而實現交易的隱私性。
目前通道分為系統通道（System Channel）和應用通道（Application Channel）。排序節點通過系統通道來管理應用通道，使用者的交易資訊通過應用通道傳遞。對一般使用者來說，通道是指應用通道。系統通道與應用通道的關係如圖10-5所示：
系統通道與應用通道
通道由排序服務節點負責管理，同時該節點還負責排序通道中的交易。在通道中一般包含有若干成員（組織），若兩個網路實體的身份證書能夠追溯到同一個根CA，則認為這兩個實體屬於同一組織。此外，通道中的每個組織都會有一個或以上的“錨節點”，它負責與其他組織交換共享賬本的資料。
建立通道的時候定義了成員，只有通過成員MSP驗證的實體，才能夠加入到通道並訪問通道資料。一個驗證例子如下：
Org1 是通道 mychannel 的成員之一，與 Org1 繫結的 MSP 標識為 Org1MSP，其代表的 CA 稱為 CA1；若實體的 MSP 滿足以下條件則認為實體有許可權訪問 mychannel 的資料：
實體的MSP標識(ID)為 Org1MSP；
實體身份證書的信任鏈源頭為 CA1。
實體只要滿足通道中任意成員的 MSP 校驗，則認為該實體有許可權訪問通道中的資料。
1.通道的配置
通道的配置資訊都被打包到一個區塊中，並存放在通道的共享賬本中。該區塊除了配置資訊外不包含其他交易資訊，稱之為通道的配置區塊（Configuration Block）。通道可以使用配置區塊來更新配置，因此在賬本中每新新增一個配置區塊，通道就按照最新配置區塊的定義來修改配置。通道賬本的首個區塊一定是配置區塊，也稱為初始區塊（Genesis Block）。
2.使用configtxgen工具生成通道的配置
configtxgen是Fabric提供的工具，用於生成通道所需要的配置檔案。configtxgen工具以一個yaml檔案作為輸入，一般稱為 configtx.yaml，該檔案定義了將要建立通道的配置資訊，該檔案通常包括以下部分：
1）Profiles: 包含了通道的配置模板，通過configtxgen工具的引數 -profile 來指定使用哪個模板。
2）Organizations: 定義了組織以及與之相應的 MSP。
3）Orderer: 定義系統通道的相關配置，如排序節點地址、共識演算法。
4）Application: 定義應用通道相關配置，被 profile 引用。
以下面的配置檔案configtx.yml為例，解釋如何通過 configtxgen 建立通道的初始區塊。 configtx.yml 清單如下：
上面的 profile 定義了系統通道和應用通道兩種不同型別的通道。
系統通道必須定義 Orderer 和 Consortiums 兩部分，應用通道必須定義 Application 和 Consortium 兩部分。 （更詳細的說明請參看 雜湊1024社群文章[需貼上地址到瀏覽器]：https://hash1024.org/topics/50 ）
定義好 yaml 檔案後，需要把 configtxgen 工具以及 msp 目錄都拷貝到yaml檔案的所在的目錄下，configtxgen 預設會讀取當前目錄的 configtx.yaml 作為輸入：
1）建立排序節點的初始區塊：
configtxgen -profile Genesis -outputBlock genesis.block
該命令通過 profile 引數來指定生成 yaml 檔案中 Profile.Genesis 的配置，通過 -outputBlock 引數來將區塊寫入 genesis.block 檔案。
2）建立應用通道 mychannel 的初始區塊的交易檔案 channel.tx：
configtxgen -profile Channel -outputCreateChannelTx channel.tx -channelID mychannel
該命令通過-outputCreateChannelTx引數將生成的交易寫入channel.tx檔案，通過-channelID來指定建立通道的名稱為mychannel。
3）建立配置區塊的交易檔案Org1MSPanchors.tx以更新mychannel中PeerOrg1的錨節點：
configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate Org1MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg PeerOrg1MSP
該命令通過-asOrg來指定使用PeerOrg1MSP身份建立配置區塊，並且通過-outputAnchorPeersUpdate引數將配置區塊寫入到檔案Org1MSPanchors.tx中。
類似地，建立配置區塊的交易檔案 Org2MSPanchors.tx 以更新 mychannel 中 PeerOrg2 的錨節點：
configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate Org2MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg PeerOrg2MSP
3.通道相關命令
對通道的管理可通過命令列的方式，與通道相關的命令如下：
peer channel create: 用於建立通道，主要引數有-c, -f, -o分別用於指定通道ID, configtx的路徑和orderer的地址。
peer channel fetch：抓取通道中的特定區塊，通過-c和-f引數來指定通道ID和orderer地址。
peer channel join：加入通道，通過-b引數指定初始區塊。
peer channel list：列出peer加入的通道。
peer channel update ：簽名並且傳送configtx以升級通道配置，需要通過-c, -f, -o引數分別指定通道ID, configtx的路徑以及排序節點的地址。
4.動態修改通道配置
在通道建立後，通道相關的配置以區塊的形式存在於通道的賬本中。如果需要修改通道的配置，可通過生成新的配置區塊去更新。修改通道配置的步驟如下：
1)通過sdk或CLI獲得最新的配置區塊。
2)編輯配置區塊。
3)計算配置更新量。
4)為配置區塊新增配置更新量。
5)sdk或CLI簽名併發送配置區塊。
若新的配置區塊通過驗證，則通道配置以最新配置區塊為準。具體操作流程請參考後文修改通道配置。
（未完待續）
（來源：亨利筆記）
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