Hyperledger Fabric Ledger——賬本總賬

Ledger

Ledger（賬本）即所有的state transitions（狀态切換），是有序且不可篡改的。state transitions（狀态切換）是由參與方送出的chaincode（智能合約）調用（“transactions/事務”）的結果。每個事務都将産生一組資産鍵值對，這些鍵值對作為建立、更新或删除而送出給Ledger（賬本）。

Ledger（賬本）由blockchain（區塊鍊）（“chain”）組成，區塊則用來存儲有序且不可篡改的記錄，以及儲存目前狀态的state database（狀态資料庫）。在每一個channel中都會存在一個Ledger（賬本）。每一個peer都會維護它作為其中成員的每一個channel中的本地拷貝的Ledger（賬本）。

chain是一個事務日志，是一個由hash連結的連結各個區塊的結構，其中每個區塊都包含了N個事務的序列。區塊header包含了該區塊的事務的hash，以及上一個區塊頭的hash。這樣，所有在賬本上的交易都是按順序排列的，并以密碼方式連結在一起。換句話說，在不破壞hash連結的情況下篡改賬本資料是不可能的。最近的區塊的hash代表了以前的每個事務，進而確定所有的peers都處于一緻和可信的狀态。

chain存儲在peer檔案系統（本地或附加存儲）上，有效地支援blockchain工作負載的應用程式的特性。

該賬本的目前狀态資料表示chain事務日志中包含的所有鍵的最新值。由于目前狀态表示channel所知道的所有最新鍵值，是以有時也稱為“World State（世界狀态）”。

在chaincode調用對目前狀态資料執行操作的事務時，為了使這些chaincode互動非常有效，所有鍵的最新值都存儲在一個狀态資料庫中。狀态資料庫隻是一個索引視圖到chain的事務日志中，是以可以在任何時候從chain中重新生成它。在事務被接受之前，狀态資料庫将自動恢複（或在需要時生成）。

狀态資料庫選項包括LevelDB和CouchDB。LevelDB是嵌入在peer程序中的預設狀态資料庫，并将chaincode資料存儲為鍵/值對。CouchDB是一個可選的外部狀态資料庫，當你所寫的chaincode資料被模組化為JSON時，它提供了額外的查詢支援，允許對JSON内容進行豐富的查詢。

在高層業務邏輯處理上，transaction flow（事務處理流程）是由應用程式用戶端發送的事務協定，該協定最終發送到指定的背書節點。背書節點會驗證用戶端的簽名，并執行一個chaincode函數來模拟事務。最終傳回給用戶端的是chaincode結果，即一組在chaincode（讀集）中讀取的鍵/值版本，以及在chaincode（寫集）中寫入的鍵/值集合，即傳回該peer執行chaincode後模拟出來的讀寫集結果，同時還會附帶一個背書簽名。

用戶端将背書組合成一個事務payload，并将其廣播至一個ordering service（排序服務節點），ordering service（排序服務節點）為目前channel上的所有peers提供排序服務并生成區塊。

實際上，用戶端在将事務廣播到排序服務之前，先将本次請求送出到peer，由peer來驗證事務。

首先，peer将檢查背書政策，以確定指定的peer的正确配置設定已經簽署了結果，并且他們将根據事務payload對簽名進行身份驗證。

其次，peer将對事務讀取集進行版本控制，以確定資料完整性，并防止諸如重複開銷之類的問題。Hyperledger Fabric具有并發控制，即事務允許并行執行（通過背書）來增加吞吐量，并且在送出（所有peer）的情況下，每個事務都經過驗證，以確定沒有其他事務修改它已經讀取的資料。換句話說，它確定了在執行（準許）時間之後讀取的資料沒有發生變化，是以執行結果仍然有效，并且可以送出到賬本狀态資料庫。如果讀取的資料被另一個事務更改，則該區塊中的相同僚務被标記為無效，并且不應用于賬本狀态資料庫。用戶端應用程式被警告，并且可以在适當的情況下處理錯誤或重試。

（備注：上述最後一段話的邏輯理論上是正确的，即讀取本地版本然後根據本地版本發送廣播至排序服務，再由排序服務進行事務處理。但事務處理結果通過實際使用sdk開發，該結果并未即時傳回給目前調用用戶端，即用戶端無法實時擷取事務狀态，隻能通過再次查詢來确認最終結果。後續版本sdk可能會修複此問題。）