Oracle区块链云服务方案介绍

Oracle 区 块链 云服 务 - 原理和 实 践 Oracle Code Shenzhen 蒋春明 架构 师 甲骨文北京研 发 中心 May 08, 2018 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Confidential Oracle Internal/Restricted/Highly Restricted Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Agenda 区 块链简 介 Hyperledger Fabric 架构 Oracle 区 块链 云 简 介 Oracle 区 块链 开 发 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 区 块链简 介 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 佛系程序 员 如何参与区 块链 ？ 币 圈 公 链 链 圈 联 盟 链 公 链 上的 币 圈，投机者的天堂 -Change the word 佛系程序 员 在做 联 盟 链 技 术 -Chain the Enterprise 甲骨文区 块链 云， 为 企 业级联 盟 链应 用 而生 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 各种 链 的解 释 公 链 - 真正的完全去中心的区 块链 用 户 不用注册就能匿名参与的 链 ，无需授 权 就能 访问 网 络 的区 块链 。 公 链 的任何区 块对 外公开，任何人都可以 发 送价 值 。 比特 币 以太坊是著名公 链 ，公 链 适合玩 币 ，使人 疯 狂。 联 盟 链 - 行 业 内的可 监 管区 块链 联 盟 链仅 限于 联 盟成 员 参与，成 员 参与区 块链 运行需要按照 规则获 取 读 写 记账 的 权 限。 成 员 需要注册才可使用。 私有 链 - 机构内私有定制区 块链 私有 链仅 在机构内使用， 读 写 权 ， 记账权 由 组织 内自由定制。 央行 发 行的数字 货币 就是私有 链 。 侧链 - 与比特 币 挂 钩 ，能和比特 币 区 块链 交互的区 块链 跨 链 ，上 链 ， 链 上， 链 下 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 什么是区 块链 ? 就是一个区 块 的 链 （？） 顺 序的 被 hash 的 几乎不可 篡 改的 交易数据的 链 每个区 块 包含多条已排序的交易 区 块链 建立一个所有的有序地交易 链 什么是区 块链 ? 链 + 节 点网 络 + 共 识 算法（ + 智能合 约 ） = 分布式 账 本 节 点网 络 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 数据 结 构 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 联 盟 链 节 点 ( 参与者 ) 需要 许 可才能参与到区 块链 网 络 动 机 企 业应 用和分布式 账 本技 术 distributed ledger technology (DLT) 提升公 链 的性能：比特 币 10 分 钟 出 块 ；以太坊 15 秒，然而 经 常阻塞。 对 于企 业应 用来 说 参与者通常都需要能 够识别 其他参与者 联 盟 链实现 : Chain, Qurum,Tendermint, Ripple, 和 Hyperledger Fabric Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 区 块链 的核心目的 - 去中心 为 什么去中心？ 中心化的缺点：脆弱，不透明 中介机构在 这 中 间赚 各种 钱 为 什么能去中心？ 分布式技 术 密 码 学 博弈 论 去中心后的意 义 本 质 是去中介 开放，共享，去中介 区 块链 演化 (2009- 至今 ) 2009 Bitcoin 硬 编码 的加密 货币 程序，有限的基于堆 栈 的脚本 语 言 Proof-of-work （ POW ）共 识 区 块链 1.0原生加密 货币 (BTC) 公 链 ，匿名加入 2014 Ethereum 区 块链 2.0 Dapps ( 智能合 约 ) ， 专门 的 语 言 (Solidity)Proof-of-work （ POW ）共 识 原生加密 货币 (ETH) 公 链 2017 Hyperledger Fabric Dapps (chaincodes) ，可以使用通 用 语 言 编 写 (e.g., golang, Java) 模 块 化 / 可插拔的共 识 区 块链 3.0去掉原生 货币 多 实 例部署 联 盟 链 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 区 块链 交易和分布式 应 用（ Dapps ） 比特 币 交易 - 简单 的虚 拟货币转 移 交易可以不 简单 ，也可以不和加密 货币 相关 - Dapps - 智能合 约 (Ethereum) 或者 链码 (Hyperledger Fabric) A smart contract is an event driven program, with state, which runs on a replicated, shared ledger and which can take custody over assets on that ledger. Swanson2015 “ 智能合 约 ” - ( 复制 ) 状 态 机 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Confidential Oracle Internal/Restricted/Highly Restricted 12 公 链 共 识 POW 工作量 证 明 # 2 3 5 # 2 3 5 # 2 3 6 # 2 3 6 Transactions (payload) A=hashofblock#236 B=Roothashof Merkletreeoftx hashes C=nonce Block#237 公 链 共 识 POW 工作量 证 明 POW 共 识 机制 挖 矿 （ 块 ） 在共 识 （ POW ） 之后 ， 节 点 执 行智能合 约 块验证 / 智能合 约执 行 ( 每个 矿 工 ) 验证 ( 执 行 ) 负 荷中的交易 验证 哈希 满 足条件 hash of #237 EXECUTE Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Hyperledger Fabric 架构 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | HLF 主要部件 共享 账 本 只可添加的分布式 记录 系 统 块 + 状 态 智能合 约链码 (Chaincode) 交易的商 业逻辑 无状 态 和可 终 止 共 识 机制 验证 和排序交易 安全 访问 控制 隐 私保 护 验证 CA 证书 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | HLF 节 点功能解耦 不同密集度的需求 / 负载 链码 : 计 算 密集 共享 账 本 : 存 储 密集 共 识 机制 : 网 络 密集 安全 : 信任 密集 解构全功能的 节 点 Endorser : 背 书 交易 请 求 Committer : 写 块 Orderer : 只排序，不管交易内容 CA : 认证 管理 Config Processor SystemConfig TrustModel Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 排序服 务 是由一 组 Orderer 节 点运行的通信服 务 ，提供原 子的广播服 务 排序服 务 是网 络 的根源， 为 Peer 和 应 用程序提供服 务 处 理所有的配置交易来 设 定网 络 策略 (readers, writers, admins) Orderer 使用可插拔的信任引擎 (CFT 或者 BFT) 来 对 交 易 进 行排序Atomic broadcast Orderer orderer Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Peer Peer 是网 络 中 维护账 本状 态 和管理 链码 的 节 点 Peer 可以是背 书节 点，提交 节 点，背 书节 点永 远 也是提交 节 点 背 书节 点 执 行和背 书 交易 提交 节 点 验证 背 书 策略和交易 结 果 Peers 组 成一个 P2P 的 gossip 网 络 peer Endorser Committer Ledger Chaincode Event blockHashSegNo+offset blockNumSegNo+offset txIdSegNo+offset 账 本 Last written key/value block Transaction Log tx array TX Reads Writes TX Reads Writes TX Reads Writes TX Reads Writes File System 可替 换 State Database Latest written key/values for use in transaction simulation Supports keyed queries, composite key queries, key range queries Key History index tracking history of a key Block index Level DB Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | HLF v1 逻辑视图 E O O O Orderer O C C CA SDK CC C E E V1 E 通道 : CH1 P P P账 本 X 联 合 : Y (A+C+D) ; 通道 : CH2 PP账 本 Y Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | O O O O O O HLF D Org C P P P 甲骨文公有云 本地部署 Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | Oracle 区 块链 云 应 用开 发 39 OBCS 参与者角色 应 用开 发 者 智能合 约 开 发 者 区 块链 网 络 管理者 Application Developers Client Keys SDK Smart Contract Developer REST Proxy (HLF SDK) BCS Console Blockchain Network Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | REST emits block cachedstate, history,txtxntxntxntxn Blockchain Ledger Applicatio n SDK Copyright 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 应 用程序开 发 流程概 览 开 发 者 创 建 应 用程序和 链码 链码 部署在网 络 上，控制 账 本的状 态 应 用程序 处 理用 户 接口和提交交易到 网 络 上， 调 用 链码 网 络 能 够 触 发 事 件 ，通 过 事件 与 其他 系 统 集成 Blockchain developer develops develops Accesses event Invokes/queries emits Smart Contract D get put, delete Peer Client Applicati on S D K 背 书 策略 : “E0,E1andE2mustsign” (P3,P4arenotpartofthepolicy) E 0 E 1 E 2 Endorser Ledger Committer Application O O O OA p 用放大 镜 看交易 过 程 : 步 骤 1/7 发 起交易 应 用程序 发 起交易 客 户 端程序提交一个交易 请 求 给链码 A 。 必 须 由 peers E 0 , E 1 , E 2 背 书 Key: P 4P 3 A B