专栏名称: 区块链技术学习

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基于ubuntu16.04部署IBM开源区块链项目-弹珠资产管理(Marbles)

区块链技术学习 · 公众号 · · 2019-06-12 12:30

正文

来自：博客园， 作者：Dmego

链接：https://www.cnblogs.com/dmego/p/9043312.html

前言

本教程基本上是对 Marbles 项目的翻译过程. 如果英文比较好的话，建议根据官方操作说明,一步步进行环境部署。当然你也可以参考本教程在自己的主机上部署该项目。

Marbles 介绍

关于 Marbles

这个应用程序的基础网络是 Hyperledger Fabric，后者是一个 Linux Foundation 项目。您可能想查阅以下操作说明来稍微了解一下 Hyperledger Fabric

本演示旨在帮助开发人员了解链代码的基础知识以及如何使用 Fabric 网络开发应用程序。

这是一个非常简单的资产转移演示。多个用户可以创建并相互转移弹珠

版本

各种版本的 marbles 同时存在。本版本兼容 Hyperledger Fabric v1.1x 。你可以通过检出别的分支来获取别的版本的 marble ，这里演示使用的是 ae4e37d 分支

应用程序背景

请大家集中注意力，这个应用程序将演示如何利用 Hyperledger Fabric 在许多弹珠所有者之间转移弹珠。

我们将在 Node.js 中使用一些 GoLang 代码完成此任务。该应用程序的后端将是在我们的区块链网络中运行的 GoLang 代码。

从现在开始，这些 GoLang 代码将称为“链代码”或“cc”。

该链代码本身会创建一颗弹珠，将它存储到链代码状态中。该链代码本身可以将数据作为字符串存储在键/值对设置中。因此，我们将字符串化 JSON 对象，以便存储更复杂的结构.

弹珠的属性包括：

ID（唯一字符串，将用作键）

颜色（字符串，CSS 颜色名称）

尺寸（int，以毫米为单位）

所有者（字符串）

我们将创建一个用户界面，它可以设置这些值并将它们存储在区块链的账本中。弹珠实际上是一个键值对。键为弹珠 ID，值为一个包含（上面列出的）弹珠属性的 JSON 字符串。

与 cc 的交互是通过对网络上的一个对等节点使用 gRPC 协议来完成的。

gRPC 协议的细节由一个名为 Hyperledger Fabric Client SDK 的 SDK 处理。请查看下图了解拓扑结构细节。

应用程序通信流

1、管理员将在他们的浏览器中与我们的 Node.js 应用程序 Marbles 进行交互。

2、此客户端 JS 代码将打开一个与后端 Node.js 应用程序的 Websocket 连接,管理员与该站点交互时,客户端 JS 将消息发送到后端。

3、读取或写入账本称为提案,这个提案由 Marbles (通过SDK)构建,然后发送到一个区块链对等节点。

4、该对等节点将与它的 Marbles 链代码容器进行通信. 链代码容器将运行/模拟该交易. 如果没有问题, 它会对该交易进行背书,并将其发回我们的Marbles程序。

5、然后, Marbles (通过SDK)将背书后的提案发送到订购服务.订购方将来自整个网络的许多提案打包到一个区块中. 然后它将新的区块广播到网络中的对等节点。

6、最后,对等节点会验证该区块并将它写入到自己的账本中,该交易现在已经生效,所有后续读取都会反映此更改。

Marbles 项目环境配置

这里使用的是本地的 Hyperledger Fabric 网络来部署项目,如果想使用 IBM Cloud IBM Blockchain 服务来部署该项目,请参考前言中给的官方文档。

注意：本教程使用的系统环境是: ubuntu16.04

设置 Chaincode(链码) 开发环境

如果您通过本人的上一篇博客《基于ubuntu16.04快速构建Hyperledger Fabric网络》

链接： https://dmego.me/2018/05/14/quick-start-hyperledger-fabric.html

已经搭建好了一个 Hyperledger Fabric 网络，那么这里只需要安装 Node.js 的环境并验证环境是否正确即可，如果您没有在本地搭建 Hyperledger Fabric 网络,建议您通过上述博客先在本地构建好网络环境。

验证 Git 环境

一般来说 linux 系统都是自带 Git ,如果系统里没有装,可以使用如下命令来进行安装

$ sudo apt-get install git

安装完成后验证一下

$ git --version
git version 2.7.4

验证 GO 环境

Go安装安装了一组Go CLI工具，这些工具在编写链接代码时非常有用。例如，该 go build 命令允许您在尝试将其部署到网络之前检查链代码是否实际编译。

验证安装环境

$ go version
go version go1.10 linux/amd64
$ echo $GOPATH
/home/ubuntu/go

这里的 ubuntu是我的用户名,表示我的 GOPATH 目录是我的主目录下的 go 文件夹,当然你的 GOPATH 不需要匹配上面的那个。它只是很重要的，但你必须把这个变量设置为文件系统上的有效目录。

安装 Node.js 环境

首先可以先使用 node -v 和 npm -v 命令来验证系统中是否有 Node.js 环境,如果没有安装则需要使用如下命令进行安装:

$ sudo apt-get install nodejs
$ sudo apt install nodejs-legacy
$ sudo apt install npm

安装完成之后使用 node -v 和 npm -v 命令来查看版本信息：

$ node -v
v4.2.6
$ npm -v
3.5.2

遗憾的是通过这种方式安装的 Node.js 版本都比较低,而且并不符合我们项目的环境要求 (官网文档中出现的版本为:node:v6.10.1;npm:3.10.10) ，为了避免因软件版本不同而引起的问题,我们还需要对 Node 以及 npm 的版本进行升级操作

先配置 npm 仓库,因为国内的网络环境,直接从 npm 官方源安装软件包速度会特别慢

$ npm install -g nrm

安装完成之后，列出可用的软件源

$ nrm ls
  npm ---- https://registry.npmjs.org/
  cnpm --- http://r.cnpmjs.org/
  taobao - https://registry.npm.taobao.org/
  nj ----- https://registry.nodejitsu.com/
  rednpm - http://registry.mirror.cqupt.edu.cn/
  npmMirror  https://skimdb.npmjs.com/registry/
  edunpm - http://registry.enpmjs.org/

可以切换到淘宝的源,这个速度在国内还是很快的

$ nrm use taobao
Registry has been set to: https://registry.npm.taobao.org/

安装 node 版本管理工具 n

$ npm install -g n

通过 n 安装指定版本

$ n 6.10.1

再次使用 node -v 命令,查看当前版本

$ node -v
v6.10.1

升级 npm 的版本号

$ npm install -g npm@3.10.10

再次使用 npm -v 命令,查看当前版本

$ npm -v
3.10.10

至此，Node.js的环境就算是搭建完成了

Hyperledger Fabric 版本切换

官方文档中提供了三种选择，一种是不想对链码进行修改的，下面操作可以不必执行。

而想要自己修改链码的而且想使用最新版本 Fabric 的可以切换到最新的分支,虽然说该项目兼容 Hyperledger Fabric v1.1x ，但是出于避免出现未知的错误,建议将分支切换到文档中使用的版本 ae4e37d 。

切换步骤命令如下：

1、将此版本与网络/ Fabric 的提交哈希匹配（前7个字符将起作用）

$ cd $GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric
$ git checkout ae4e37d

如果按照我的上篇博客配置的，这里的 $GOPATH 既用户主目录下的 go 文件夹。

2、使用git分支确认级别。它应该显示与您提供的相符的提交级别

$ git branch
  (HEAD detached at ae4e37d)
  release-1.1

显示已经切换到 ae4e37d 分支,当前最新发布版本为 1.1 。

当然，你如果想知道 ae4e37d 分支的具体信息，可以通过如下命令查看：

$ git log -p
commit ae4e37dbafe74997534ab317dec5c3f4f53b6a84
Author: Gari Singh 
Date: Mon Aug 7 17:50:39 2017 -0400

    FAB-5652 Prepare fabric for 1.0.2 release

    -base version = 1.0.2
    -prev version = 1.0.1
    -is_release = false

    Change-Id: Ibce2a81193b09015eef896391b0e8166d40e7102
    Signed-off-by: Gari Singh 

diff --git a/Makefile b/Makefile
index d1febaa..ffe51f3 100755
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -36,9 +36,9 @@
 #   - unit-test-clean - cleans unit test state (particularly from docker)

 PROJECT_NAME   = hyperledger/fabric

通过上面的命令输出结果可以看到，该分支是基于 1.0.2 版本的.切换到该分支后，还需要验证结构安装。

打开命令提示符/终端输入一下命令：

$ cd $GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02
$ go build --tags nopkcs11 ./

它应该返回没有错误/警告。您还应该看到在该目录中创建了可执行文件。

请注意，nopkcs11标签很重要。 PKCS 11是您不太可能在您的系统上使用的公钥加密标准。请记住在开发/构建链码时使用此标志。

对编写链码 IDE 的选择官方文档推荐了两个 Visual Studio Code 和 Atom,具体的 IDE 开发环境配置可以在网上搜索。

搭建一个本地的Hyperledger网络

这里是构建一个本地的Hyperledger网络,然后测试该网络步骤过程。

先下载 Marbles 项目

我们需要将 Marbles 下载到本地系统。让我们使用 Git 通过克隆此存储库来完成该任务。即使您计划将 Marbles 托管在 IBM Cloud 中，也需要执行这一步，运行以下命令即可：

$ cd ~
$ git clone https://github.com/IBM-Blockchain/marbles.git --depth 1
$ cd marbles

注意：我这里将 Marbles 克隆到了用户主目录下,你可以选择任意合适的目录

下载 Hyperledger Fabric 官方例子

我们将使用 Hyperledger Fabric 例子运行本地网络。他们的代码具有 Fabric 网络的设置以及链接代码示例。我们只会使用网络设置部分。

使用以下命令下载它们的节点示例：

$ git clone https://github.com/hyperledger/fabric-samples.git
$ cd fabric-samples

如果之前没有下载各种结构组织的 Docker 镜像,那么可以使用下面的命令进行下载

$ curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/hyperledger/fabric/release-1.1/scripts/bootstrap-1.1.0-preview.sh -o setup_script.sh
$ sudo bash setup_script.sh

请务必通过运行以下命令或将其粘贴到您的.profile文件中，将这些二进制文件添加到PATH变量中。

运行命令

$ export PATH=$PWD/bin:$PATH

若想永久将这些二进制文件添加到PATH变量中,可以加入到系统环境变量中

$ vim ~/.profile

打开后在最后一行插入插入 export PATH=/home/ubuntu/fabric-samples/bin:$PATH 这里可以先使用 pwd 命令来获取您本地 fabric-samples 的目录，然后将上面命令中的 $PWD 换成该目录即可,最后使用 :wq 保存退出，执行下面命令刷新一下。

$ source  ~/.profile

启动网络

接下来，我们需要启动Fabric。运行下面的脚本来让所有的事情都发生：

 $ cd ./fabcar
 $ sudo ./startFabric.sh

一两分钟后，命令提示符将返回,运行结果如下图所示：

现在运行该命令 docker ps 查看当前正在运行的 Docker 容器。您应该看到类似于以下内容的内容：

CONTAINER




    
 ID        IMAGE                                   COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                                            NAMES
01cdf948b39c        dev-peer0.org1.example.com-fabcar-1.0   "chaincode -peer.add…"   2 minutes ago       Up 2 minutes                                                         dev-peer0.org1.example.com-fabcar-1.0
2f79bac1371e        hyperledger/fabric-tools                "/bin/bash"              3 minutes ago       Up 3 minutes                                                         cli
648da0074a8d        hyperledger/fabric-peer                 "peer node start"        3 minutes ago       Up 3 minutes        0.0.0.0:7051->7051/tcp, 0.0.0.0:7053->7053/tcp   peer0.org1.example.com
868e0f78f80e        hyperledger/fabric-ca                   "sh -c 'fabric-ca-se…"   3 minutes ago       Up 3 minutes        0.0.0.0:7054->7054/tcp                           ca.example.com
4c385bb6aa9d        hyperledger/fabric-couchdb              "tini -- /docker-ent…"   3 minutes ago       Up 3 minutes        4369/tcp, 9100/tcp, 0.0.0.0:5984->5984/tcp       couchdb
4b9a2b2b0718        hyperledger/fabric-orderer              "orderer"                3 minutes ago       Up 3 minutes        0.0.0.0:7050->7050/tcp                           orderer.example.com

如果你没有看到全部6个容器在运行，那么有些问题是错误的。在继续之前，您需要排除故障。我建议进入一个已停止的容器的日志 sudo docker logs peer0 （替换名称为w / e的peer0已停止）。

如果您看到 containerID already exists 正在运行的 Docker 工具 - 组成，那么您需要删除现有的容器。该命令将删除所有容器 docker rm -f $(docker ps -aq)

安装并实例化链代码

很好，就快要完成了！现在，我们需要运行我们的 Marbles 链码。请记住，链码是一个关键组件，它最终会在账本上创建我们的 Marbles 事务。该链码是需要安装在对等节点上，然后在一个通道上实例化的 GoLang 代码。已为您编写好该代码！我们只需要运行它。

准备

我们需要一些弹珠依赖来运行安装/实例化脚本。通过返回 Marbles 目录的根目录并输入这些命令来安装弹珠 npm 依赖关系：

$ cd ~/marbles
$ npm install

重要的是安装没有错误返回（警告是好的）。如果你有 npm 安装错误，在继续之前你必须解决并修复这些错误

生成证书与密钥文件

这是一个非常重要步骤！安装和实例化操作需要管理员证书和私钥。如果找不到这些文件，您将无法运行任何操作。

第1步：在终端/命令提示符中更改路径到fabric-samples/fabcar目录：

$ cd ../fabric-samples/fabcar

第2步：运行命令：

$ node enrollAdmin.js
 Store path:/home/ubuntu/fabric-samples/fabcar/hfc-key-store
Successfully enrolled admin user "admin"
Assigned the admin user to the fabric client ::{"name":"admin","mspid":"Org1MSP","roles":null,"affiliation":"","enrollmentSecret":""




    
,"enrollment":{"signingIdentity":"9b6f84a7672908c0629d9b3ad0bf23437d624089061e937af0b0476ec6dec81d","identity":{"certificate":"-----BEGIN CERTIFICATE-----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\nG40hZ4UOoNS2tvIXHRglMMHvKjs=\n-----END CERTIFICATE-----\n"}}}

第3步：运行命令：

$ node registerUser.js 
 Store path:/home/ubuntu/fabric-samples/fabcar/hfc-key-store
Successfully loaded admin from persistence
Successfully registered user1 - secret:PfPGkGQmNgfw
Successfully enrolled member user "user1" 
User1 was successfully registered and enrolled and is ready to intreact with the fabric network

第4步：仔细检查文件夹中是否创建了一些密钥和证书文件 fabric-samples/fabcar/hfc-key-store

第5步：接下来，我们需要验证连接配置文件中的文件路径是否与您的安装相匹配。

organizations -> x-adminCert -> path

organizations -> x-adminKeyStore -> path

client -> credentialStore -> path

打开你的连接配置文件

/config/connection_profile_local.json

在这个JSON里找到这三个字段：

每个字段中 path 的值需要反映您的环境（您的目录结构）。你可以浏览这些文件夹和文件以验证它们是否存在。

您可能需要根据您放置 fabric-samples 目录的位置以及密钥存储数据所在的位置来更改这些值。一旦路径有效，您可以继续。

第6步：你完成了！将路径更改回弹珠根目录： cd ~/marbles 并继续执行下面的安装链接代码说明。

安装链码

完成之后，我们需要将链代码放到 peer 节点的文件系统中。记住 chaincode 定义了什么弹珠（资产）是我们系统交易的业务逻辑。

你可以在这个目录中找到弹珠链码 /chaincode/src/ 。这个目录下的文件就是链码文件。

我们将使用位于scripts文件夹中的脚本 install_chaincode.js 。它会读取我们的弹珠配置文件和连接配置文件数据。您可以通过编辑 install_chaincode.js 文件来更改本项目链代码ID或版本。

如果您想编辑这些文件并想要更多关于其内容的信息，请打开下面的配置和连接配置文件自述文件。如果您对默认设置没有问题，那么只需将这些文件单独保存并运行下面的命令即可。

配置和连接配置文件格式帮助

使用下面的命令安装弹珠链代码文件：

$ cd ./scripts
$ node install_chaincode.js

  ......
..........
#这里省略了许多输出信息
..........
  ......


---------------------------------------
info: Now we install
---------------------------------------
debug: [fcw] Installing Chaincode
debug: [fcw] Sending install req targets=[grpc.http2.keepalive_time=300, grpc.keepalive_time_ms=300000, grpc.http2.keepalive_timeout=35, grpc.keepalive_timeout_ms=3500, grpc.max_receive_message_length=-1, grpc.max_send_message_length=-1, grpc.primary_user_agent=grpc-node/1.10.1, _url=grpc://localhost:7051, addr=localhost:7051, , _request_timeout=90000, , _name=null], chaincodePath=marbles, chaincodeId=marbles, chaincodeVersion=v4
info: [packager/Golang.js]: packaging GOLANG from marbles
debug: [fcw] Successfully obtained transaction endorsement
---------------------------------------
info: Install done. Errors: nope
---------------------------------------

出现上述输出结果，说明链码安装成功。

实例化链码

接下来我们需要实例化链码。这会让您的 channel(通道) 启动弹珠链码 mychannel 。一旦完成，我们准备使用区块链网络来记录我们的系统(Marbels)活动。使用下面的命令完成实例化：

$ node instantiate_chaincode.js  

  ......
..........
#这里省略了许多输出信息
..........
  ......

---------------------------------------
info: Now we instantiate
---------------------------------------
debug: [fcw] Instantiating Chaincode peer_urls=[grpc://localhost:7051], channel_id=mychannel, chaincode_id=marbles, chaincode_version=v4, cc_args=[12345], ssl-target-name-override=null, pem=null, grpc.http2.keepalive_time=300, grpc.keepalive_time_ms=300000, grpc.http2.keepalive_timeout=35, grpc.keepalive_timeout_ms=3500
debug: [fcw] Sending instantiate req targets=[grpc.http2.keepalive_time=300, grpc.keepalive_time_ms=300000, grpc.http2.keepalive_timeout=35, grpc.keepalive_timeout_ms=3500, grpc.max_receive_message_length=-1, grpc.max_send_message_length=-1, grpc.primary_user_agent=grpc-node/1.10.1, _url=grpc://localhost:7051, addr=localhost:7051, , _request_timeout=90000, , _name=null], chaincodeId=marbles, chaincodeVersion=v4, fcn=init, args=[12345], 0=214, 1=155, 2=127, 3=34, 4=197, 5=82, 6=208, 7=191, 8=141, 9=140, 10=57, 11=113, 12=46, 13=90, 14=76, 15=231, 16=170, 17=118, 18=197, 19=137, 20=186, 21=212, 22=64, 23=33