用Fabric CA管理HF區塊鍊使用者證書

Fabric-CA是Hyperledger Fabric自帶的證書管理工具，對于開發和測試非常友善。在這個教程中我們将探索Fabric-CA的使用方法并利用它完成使用者的注冊/Register和登記/Enrollment。

Hyperledger Fabric是一個許可制的區塊鍊平台，在通路Fabric網絡之前必須先進行身份識别并獲得通路許可。Fabric網絡中的身份是使用數字證書實作的，是以需要CA來處理證書的管理。

雖然Hyperledger Fabric允許使用第三方CA軟體來管理使用者證書，但出于友善考慮也自帶了一個Fabric CA工具可以作為Fabric網絡中的CA。由于Fabric自帶的應用執行個體都是使用Fabric CA，是以我們在這個教程中将探索Fabric CA，特别是它在使用者注冊登記中的應用。

在這片文章中，我們使用部署在First網絡上的Fabcar應用，這個執行個體應用包含了鍊碼和用戶端應用，其中的enrolAdmin.js和registerUser.js實作了基于Fabric CA的注冊登記。

為了讓整個過程展示的更清晰，我們調整了代碼。同時我們也會檢視Fabric CA的資料庫，以便更好的了解在登記和注冊時Fabric CA的運作機制。

相關教程推薦：

Hyperledger Fabric Java鍊碼與應用開發詳解

Hyperledger Fabric Node.js鍊碼與應用開發詳解

1、安裝

我們需要一個Fabric節點來運作Fabric CA的示範，它應當包含Hyperledger Fabric相關的所有軟體。如果你還沒有Fabric節點，可以參考

這篇文章

建立一個。

一旦準備好了Fabric節點，可以運作如下指令啟動Fabcar示範：

cd fabric-samples/fabcar
./startFabric.sh

這個腳本會啟動First網絡，以及每個機構的CA。讓我們先重點關注Org1的Fabric-CA。

我們使用Fabcar應用中的JavaScript代碼，特别是enrollAdmin.js和registerUser.js，因為這兩部分代碼都是用SDK來通路Fabric CA和Fabric網絡。

這就是First網絡以及用戶端應用與Fabric網絡互動的示意。讓我們再次關注ca_peerOrg1以及進行登記注冊的代碼。

2、Fabric CA注冊登記代碼

通路Fabric CA涉及到兩個流程。登記（enrollment）指的是使用者從指定CA請求并擷取數字證書，注冊（registration）通常由注冊員完成，他負責告訴CA簽發數字證書。

給使用者簽發數字證書有幾種不同的方式。Fabcar腳本所采用的流程類似下面這樣：

在Fabric CA中登記管理者，然後管理者收到簽名私鑰和證書，這些資料存放在 wallet/admin目錄下
管理者在Fabric CA中注冊user1，CA傳回一個密文
CA傳回的密文用于在Fabric CA中登記user1，登記後得到user1的簽名私鑰和證書。這些資料存放在wallet/user1目錄下，将被用于後續執行鍊碼互動（查詢、交易）。

enrollAdmin.js執行步驟1，registerUser.js執行步驟2和3：

3、修改Fabric CA示例代碼

我們沒有修改enrollAdmin.js，它隻是簡單地使用預設地管理者資訊（admin:adminpw），這些資訊預置在fabric-samples/first-network/目錄下的docker-compose-ca.yaml。結果就是admin的簽名私鑰和證書，儲存在wallet/admin目錄。

regsiterUser.js被拆分為兩個檔案：regUser.js和enrollUser.js，這麼做的原因在于：

我們可以觀察到Fabric CA使用者注冊和登記的差異之處。
我們可以看到這兩個步驟實際上是由不同的角色執行的：注冊步驟是由注冊員（admin）操作，而登記步驟則是使用者自己使用得到的密文來完成，這很重要，因為隻有使用者自己才可以知道密鑰，管理者也不應當知道。
我們可以把代碼中的寫死部分抽出來作為參數，這可以讓代碼适應Fabric CA的其他應用場景。

下面是重寫代碼後的示意：

4、Fabric CA使用者注冊：regUser.js

regUser.js需要一個參數：登記ID，傳回結果是一個密文，稍後該密文将用于使用者登記。注意regUser.js的執行需要Fabric CA中存在admin錢包。

node regUser.js <enrollmentID>

代碼大部分拷貝自原來的registerUser.js：

/*
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 */

'use strict';

const { FileSystemWallet, Gateway, X509WalletMixin } = require('fabric-network');
const path = require('path');

const ccpPath = path.resolve(__dirname, '..', '..', 'first-network', 'connection-org1.json');

async function main() {
    try {

        // Create a new file system based wallet for managing identities.
        const walletPath = path.join(process.cwd(), 'wallet');
        const wallet = new FileSystemWallet(walletPath);
        console.log(`Wallet path: ${walletPath}`);

    const user = process.argv[2];

        // Check to see if we've already enrolled the user.
        const userExists = await wallet.exists(user);
        if (userExists) {
            console.log('An identity for the user ' + user + ' already exists in the wallet');
            return;
        }

        // Check to see if we've already enrolled the admin user.
        const adminExists = await wallet.exists('admin');
        if (!adminExists) {
            console.log('An identity for the admin user "admin" does not exist in the wallet');
            console.log('Run the enrollAdmin.js application before retrying');
            return;
        }

        // Create a new gateway for connecting to our peer node.
        const gateway = new Gateway();
        await gateway.connect(ccpPath, { wallet, identity: 'admin', discovery: { enabled: true, asLocalhost: true } });

        // Get the CA client object from the gateway for interacting with the CA.
        const ca = gateway.getClient().getCertificateAuthority();
        const adminIdentity = gateway.getCurrentIdentity();

        // Register the user, enroll the user, and import the new identity into the wallet.
        const secret = await ca.register({ affiliation: 'org1.department1', enrollmentID: user, role: 'client' }, adminIdentity);
        console.log('Successfully registered user ' + user + ' and the secret is ' + secret );

    } catch (error) {
        console.error(`Failed to register user ${user}: ${error}`);
        process.exit(1);
    }
}

main();

5、Fabric CA登記使用者：enrollUser.js

enrollUser.js需要兩個參數，登記ID和注冊時得到的密文，傳回的結果是在wallet目錄中建立的錢包。注意enrollUser.js的運作不需要Fabric CA中admin錢包的存在。該檔案應當由使用者自己執行。

node enrollUser.js <enrollmentID> <secret>

代碼大部分來自原始的enrollAdmin.js：

/*
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 */

'use strict';

const FabricCAServices = require('fabric-ca-client');
const { FileSystemWallet, X509WalletMixin } = require('fabric-network');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

const ccpPath = path.resolve(__dirname, '..', '..', 'first-network', 'connection-org1.json');
const ccpJSON = fs.readFileSync(ccpPath, 'utf8');
const ccp = JSON.parse(ccpJSON);

async function main() {
    try {

        // Create a new CA client for interacting with the CA.
        const caInfo = ccp.certificateAuthorities['ca.org1.example.com'];
        const caTLSCACerts = caInfo.tlsCACerts.pem;
        const ca = new FabricCAServices(caInfo.url, { trustedRoots: caTLSCACerts, verify: false }, caInfo.caName);

        // Create a new file system based wallet for managing identities.
        const walletPath = path.join(process.cwd(), 'wallet');
        const wallet = new FileSystemWallet(walletPath);
        console.log(`Wallet path: ${walletPath}`);

    const user = process.argv[2];
    const secret = process.argv[3];

        // Check to see if we've already enrolled the admin user.
        const userExists = await wallet.exists(user);
        if (userExists) {
            console.log('An identity for this user already exists in the wallet');
            return;
        }

        // Enroll the admin user, and import the new identity into the wallet.
        const enrollment = await ca.enroll({ enrollmentID: user, enrollmentSecret: secret });
        const identity = X509WalletMixin.createIdentity('Org1MSP', enrollment.certificate, enrollment.key.toBytes());
        await wallet.import(user, identity);
        console.log(`Successfully enrolled user ${user} and imported it into the wallet`);

    } catch (error) {
        console.error(`Failed to enroll admin user "admin": ${error}`);
        process.exit(1);
    }
}

main();

6、示範

現在我們看一下如何使用這三個腳本來為Fabcar應用在Fabric CA中注冊登記user1使用者。

第一步，運作fabcar/startFabric.sh

在運作前確定Fabric CA的錢包目錄是空的。

cd fabric-samples/fabcar
./startFabric.shcd javascript
rm -rf wallet

結果如下：

第二步，安裝依賴子產品。

npm install

第三步，為org1的Fabric CA安裝sqlite3

因為我們要檢視Fabric CA的資料庫，所有安裝sqlite3。

打開另一個終端：

docker exec -it ca_peerOrg1 bash

為 ca_peerOrg1安裝sqlite3：

apt-get update
apt-get install sqlite3

Fabric CA的資料庫路徑為：/etc/hyperledger/fabric-ca-server/fabric-ca-server.db，現在我們可以檢視一下資料庫：

cd /etc/hyperledger/fabric-ca-server
sqlite3 fabric-ca-server.db

現在已經進入了sqlite3的指令行：

sqlite> .tables

我們的興趣在于Fabric CA的users表和certificates表，用SQL語句檢視其内容：

sqlite> select * from users;
sqlite> select * from certificates;

我們看到使用者admin已經在資料庫裡。這是Fabric CA啟動時生成的，這個admin幾乎有所有的角色，但目前還沒有生成證書。

現在我們可以開始第一個登記了：登記admin。

第四步，在Fabric CA中登記admin

首先登記admin來獲得其簽名私鑰和證書，結果存放在wallet/admin：

node enrollAdmin.js

結果：

現在再看一下users表：

可以看到admin的某個字段從0變成了1，這是其狀态字段，表示已經簽發了證書。

如果我們快速将其與Fabric CA錢包目錄wallet/admin中的檔案對比，就會看到admin的真實證書：

現在在Fabric CA中注冊user1：

node regUser.js user1

我們現在收到密文MDfRiAUccsna，在使用者登記時需要這個密文。在Fabric CA的錢包目錄，我們還沒有看到user1的錢包。

這時檢視Fabric CA資料庫就可以清晰地看到發生的事情。我們看到users1被添加到users表中，但是其證書還未簽發。user1的屬性與regUser.js的資訊一緻。另外，user1的狀态是0，表示其證書還未簽發。

第五步，在Fabric CA中登記user1，擷取私鑰和證書

運作enrollUser.js來登記user1：

node enrollUser.js user1 MDfRiAUccsna

我們看到user1現在出現在Fabri CA的錢包裡了。我們也看到在Fabric CA資料庫中user1的證書已建立：

狀态從0遷移到1，表示證書已簽發：

第六步，用user1運作查詢腳本，檢查是否有權限

node query.js

原文連結：

Faric CA教程 - 彙智網

用Fabric CA管理HF區塊鍊使用者證書

1、安裝

2、Fabric CA注冊登記代碼

3、修改Fabric CA示例代碼

4、Fabric CA使用者注冊：regUser.js

5、Fabric CA登記使用者：enrollUser.js

6、示範

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