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





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。
    mark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
  • 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 -vnpm -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 -vnpm -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
  • 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,
  • 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 <gari.r.singh@gmail.com>
    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 <gari.r.singh@gmail.com>
    
    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
    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
    mark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。
    • 打开你的连接配置文件<marbles root>/config/connection_profile_local.json
    • 在这个JSON里找到这三个字段:
      • organizations -> x-adminCert -> path
      • organizations -> x-adminKeyStore -> path
      • client -> credentialStore -> path
    • 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。
  • 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<marbles root>/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.jsinstall_chaincode.js
  • 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, _transaction_id=d550ed194a2d798f2a6c2924c0302fdc6323fba2835e128f3dc541f1b6754525
    debug: [fcw] Successfully obtained transaction endorsement
    debug: [fcw] Successfully ordered instantiate endorsement.
    ---------------------------------------
    info: Instantiate done. Errors: nope
    ---------------------------------------
    出现上述输出结果,说明实例化链码成功运行 Marble 项目通过上述操作,我们所有的环境都已经配置完成了,接下来就是运行本项目安装依赖打开命令提示符/终端并导航到 Marbles 目录,并执行下面的几个命令:
    $ cd ~/marbles
    $ sudo npm install gulp -g
    $ sudo npm install
    安装依赖成功后,并且没有错误返回(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运行项目使用如下命令运行项目:
    $ gulp marbles_local
    
      ......
    ..........
    #这里省略了许多输出信息
    ..........
      ......
    
    ----------------------------------- Server Up - localhost:3001 -----------------------------------
    Welcome aboard:  United Marbles
    Channel:     mychannel
    Org:         Org1MSP
    CA:      fabric-ca
    Orderer:     fabric-orderer
    Peer:        fabric-peer-org1
    Chaincode ID:    marbles
    Chaincode Version:  v4
    ------------------------------------------ Websocket Up ------------------------------------------
    
    
    info: [fcw] Going to enroll peer_urls=[grpc://localhost:7051], channel_id=mychannel, uuid=marblesDockerComposeNetworkmychannelOrg1MSPfabricpeerorg1, ca_url=http://localhost:7054, orderer_url=grpc://localhost:7050, enroll_id=admin, enroll_secret=adminpw, msp_id=Org1MSP, kvs_path=/home/ubuntu/.hfc-key-store
    info: [fcw] Successfully loaded enrollment from persistence
    debug: added peer grpc://localhost:7051
    debug: [fcw] Successfully got enrollment marblesDockerComposeNetworkmychannelOrg1MSPfabricpeerorg1
    info: Success enrolling admin
    debug: Checking if chaincode is already instantiated or not 1
    
    info: Checking for chaincode...
    debug: [fcw] Querying Chaincode: read()
    debug: [fcw] Sending query req: chaincodeId=marbles, fcn=read, args=[selftest], txId=null
    debug: [fcw] Peer Query Response - len: 5 type: number
    debug: [fcw] Successful query transaction.
    
    ----------------------------- Chaincode found on channel "mychannel" -----------------------------
    
    
    info: Checking chaincode and ui compatibility...
    debug: [fcw] Querying Chaincode: read()
    debug: [fcw] Sending query req: chaincodeId=marbles, fcn=read, args=[marbles_ui], txId=null
    warn: [fcw] warning - query resp is not json, might be okay: string 4.0.1
    debug: [fcw] Successful query transaction.
    info: Chaincode version is good
    info: Checking ledger for marble owners listed in the config file
    
    info: Fetching EVERYTHING...
    debug: [fcw] Querying Chaincode: read_everything()
    debug: [fcw] Sending query req: chaincodeId=marbles, fcn=read_everything, args=[], txId=null
    debug: [fcw] Peer Query Response - len: 30 type: object
    debug: [fcw] Successful query transaction.
    debug: This company has not registered marble owners
    info: We need to make marble owners
    
    
    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
    info: Detected that we have NOT launched successfully yet
    debug: Open your browser to http://localhost:3001 and login as "admin" to initiate startup
    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
    出现上述输出信息,则表示项目启动成功,现在你可以在浏览器中输入 http://localhost:3001来访问本项目,并且您不需要输入密码或更改预先填写的用户名admin.注意: 本人在使用gulp marbles_local命令启动项目的过程中出现了如下图的错误,有可能你在运行时也会出现这个错误:
    mark
    查看 Issues:208可以发现有人已经遇到过这种问题, 阅读后发现这个bug是由fabric-sdk-node https://jira.hyperledger.org/browse/FAB-2593 引起的, 需要将hfc-key-store目录复制到您的主目录$HOME / .hfc-key-store,然后重新配置connection_profile_local.jsonclient.credentialStore.path. 如果你也遇到了这个问题,可以参考如下步骤.
  • 先将hfc-key-store目录复制到您的主目录$HOME / .hfc-key-store:

    $ cd ~/fabric-samples/fabcar
    $ cp -r hfc-key-store  ~/.hfc-key-store
  • 重新配置connection_profile_local.jsonclient.credentialStore.path:

    $ cd ~/marbles/config
    $ vim connection_profile_local.json

    在文件中定位到下面的片段:

    "client": {
        "organization": "Org1MSP",
        "credentialStore": {
            "path": "/$HOME/.hfc-key-store"
        }
     },
    path改为上面的路径(/$HOME/.hfc-key-store)即可.
  • 返回 Marbles 主目录,重新运行本项目

    $ cd ~/marbles $ gulp marbles_local

    如果这样,还不能运行,你可以在 issues 里找找看有没有相同的错误, 如果有解答过程,可以按照解答的过程,自己试着解决这些问题.

  • 运行配置截图
  • 开始
    mark
    点击选择右边的按钮Guided, 通过这种方式即可以了解 Fabric 又能自定义一些设置

  • 第一步:检查连接配置数据
    mark

  • 第一步是检查你的连接配置JSON文件。 检查的文件是:marbles/config/marbles_local.json和`marbles/config/connection_profile_local.json
  • 第二步:注册管理员
    mark
  • 接下来,我们尝试将您注册为贵公司的管理员。此步骤与您的证书颁发机构(CA)联系并从您的连接配置文件中提供了enrollIDenrollSecret
  • 第三步:查找 Chaincode
    mark
  • 现在我们需要在您的channel(通道)上找到链码。检查或修改您的连接配置文件里配置的链码名为弹珠的通道mychannel
  • 第四步:创建资产
  • 作为一个弹珠贸易公司,您可以携带新的弹珠业主。这些弹珠业主代表您的用户群。
    这一步将创建弹珠用户并且每个用户拥有3个弹珠。
  • 进行下一步前,请点击Create进行创建

  • 第五步:配置完成,点击Enter进入系统

  • 进入系统后,你可以按照本教程开头,或者下面的Gif动画演示的那样为一个用户创建弹珠资产,或者将一个弹珠资产转移给另一个用户;也可以删除这个弹珠资产.
  • 在每次点击创建,删除,交易资产时其实都是在进行调用链码操作,而且本项目还有动画进行调用链码的演示:

    当然,还有更多的功能, 你可以在部署后尽情体验!
  • 参考
  • IBM-Blockchain/marbles(官方项目地址)
  • node 版本管理工具 n 无效的原理及解决方案
  • npm版本怎么降级
  • issues:208
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