hyperledger fabric超級賬本java sdk樣例e2e代碼流程分析


 一  checkConfig  Before
    1.1  private static final TestConfig testConfig = TestConfig.getConfig();     
    這里加載一個配置文件(test路徑/src/test/java/org/hyperledger/fabric/sdk/testutils.properties,文件不存在就加載代碼中寫死的默認配置),
    配置文件需要設置peer,orderer,ca,eventhub的地址,組織mspid,組織域名。解析配置文件,將信息加載到sampleOrgs中,如果與CA通信
啟用了tls,需要在sampleOrg中(字段caProperties)保存與CA通信的tls證書位置(src/test/fixture/sdkintegration/e2e-2Orgs/$(FAB_CONFIG_GEN_VERS)/crypto-config/peerOrganizations/$(DNAME)/ca/ca.$(DNAME)-cert.pem),用於之后為組織創建CA客戶端,
當前樣例中與CA通信默認沒有啟用TLS。
    ****注意sampleOrgs是一個重要的變量,保存了所有的配置信息,並且之后加入組織的成員信息也保存到sampleOrgs中,sampleOrgs集合中一
個典型組織結構如下:
    
  1.2  為每個組織設置CA客戶端
    從testConfig中獲取到sampleOrgs到testSampleOrgs中,遍歷每個組織並設置每個組織創建CA客戶端,用戶之后訪問CA服務器。
 
二  setup Test
    setup為測試主要流程實現,包括創建user,admin,peerAdmin,為每個用戶獲取CA證書,創建channel,安裝鏈碼,實例化鏈碼,設置事件,進行交易
幾個部分。
    2.1  為每個組織創建用戶,也保存在sampleOrgs中
    組織的用戶信息與常規配置不同,在程序運行區間會有動態添加用戶的需求,並且程序在運行時,需要保存用戶的信息。樣例中為了簡單,將用戶實例對象序列化到文件中,所以這里第一步先去文件中恢復用戶信息到sampleOrg中。
    反序列化本地緩存的用戶對象(/tmp/HFCSampletest)到sampleStore中
    sampleStore = new SampleStore(sampleStoreFile); 
    enrollUsersSetup(sampleStore); //This enrolls users with fabric ca and setups sample store to get users later.
    1) 先獲取組織的CA客戶端實例;
    2) 設置CA實例的加密套件,用於加解密和驗證;
    3) 創建用戶,並通過ca.enroll(user, secret) 向CA服務端申請證書。
          keypair = cryptoSuite.keyGen();   // generate ECDSA keys: signing and encryption keys,非對稱加密生成私鑰
          //url:ca地址; body:通過kvpair和user生成; 加上user和secret去申請證書,最后從response中解析出證書
          String responseBody = httpPost(url + HFCA_ENROLL, body, new UsernamePasswordCredentials(user, secret));  
          這里需要實例化三種用戶。
          首先是admin,即登陸ca的管理員用戶,默認賬號密碼"admin", "adminpw"。這個用戶在ca服務器啟動時就有,先嘗試從用戶存儲文件中獲取,沒有的話直接從CA中獲取keypair和證書即可。所有的用戶抽象為sampleUser的結構,如下圖,keypaire和證書保存在enrollment中。另外所有的用戶都保存到sampleOrg中。

然后是普通用戶,普通用戶可以有多個,先嘗試從序列化后的用戶存儲文件中獲取,沒有的話需要先從CA注冊,再創建keypair,申請證書。最后保存到sampleOrg字段usermap中

sampleOrg sampleorg:  組織集合,包括orderer的地址(與orderer通信時使用的tls證書是啟動CA后去申請的),peer地址,user,admin,peerAdmin
Orderers集合:                 tls證書和orderer地址
HFCCient client:             cryptoSuite加密解密組件,
                                         channel(需要通過tx配置,組織envelope,用peerAdmin簽名后,用orderer對象原子廣播生成channel),                                 
                                         userContext(對最后要發送的envelpe做簽名,如在創建channel時就是用peerAdmin對象的密鑰去做簽名,那就設置為peerAdmin, 如果是發送一筆普通交易,則可以用普通user做簽名)
channel fooChannel:     
 
runFabricTest
1  創建HFClient,一個client配一個channel實例
    設置client的加密組件,用於加密,解密,驗證。
 
2   創建channel
     獲取org1的實例sampleOrg
     創建channel實例,傳入client和sampleOrg
     Channel fooChannel = constructChannel(FOO_CHANNEL_NAME, client, sampleOrg);
             1)  設置userContext   client.setUserContext(sampleOrg.getPeerAdmin());
 
             2)  將sampleOrg下所有的orderer地址,實例化orderer對象,做成orderers集合

 

 orderers.add(client.newOrderer(orderName, sampleOrg.getOrdererLocation(orderName), ordererProperties));
            3)  選擇集合中的第一個orderer去創建channel
                 先讀取[channel name].tx配置文件到ChannelConfiguration channelConfiguration對象中
                 然后創建channel,依據channel創建策略去創建channel,這里只需要peerAdmin的簽名,如果策略需要更多,則需要指定更多
                 public Channel newChannel(String name, Orderer orderer, ChannelConfiguration channelConfiguration,   byte[]... channelConfigurationSignatures)
                 Channel newChannel = client.newChannel(name, anOrderer, channelConfiguration, client.getChannelConfigurationSignature(channelConfiguration, sampleOrg.getPeerAdmin()));
                 newChannnel實現流程,[channelName].tx實際就是一個envelope結構體,先發序列化出來

 反序列化payload

 

反序列化payload的header中的channelheader

 

 校驗下header的值,common.java中定義了type的值:public enum HeaderType,這里我們tx中應該為CONFIG_UPDATE(2),表示一筆更新channel配置的交易

 接着反序列化payload的data域,configUpdateEnv

 

                 獲取其中的configUpdate字段內容,發送
                 
     從中會重新構建一個envelope,做簽名后,再用orderer對象發送(發送給orderer對象中保存的地址,使用其tls證書)
                private void sendUpdateChannel(byte[] configupdate, byte[][] signers, Orderer orderer)   這里就要創建channel了
                 1) 先構建一個交易上下文
                  TransactionContext transactionContext = getTransactionContext();
                  從中調用new TransactionContext(this, userContext, client.getCryptoSuite());返回交易上下文對象

 

      cryptoPrimititives: client.getCrytoSuite() 加密解密驗證套件,   userContext(即2-1中定義,主要是使用其公私鑰來給envelope做簽名),channel當前的channel對象,identity身份認證信息 

      2)構建上下文對象后,要構建envelope,會使用上下文對象來作簽名。重要:上下文對象中包含client的usercontext,這里要區別開創建channel傳進來的signer,signer是直接把序列化的證書byte存到了envelope中的payload中的data域(data域為一個configupdateenv結構,包含了signatures字段)。而上下文對象中的client的usercontext則是用來對envelope各個部分做簽名(包括payload整體做簽名(放到envelope的開始),payload的header,payload的data)
                猜測:signer可以自己設置任意用戶,任意多個簽名byte,即指定channel設置的一個策略???????

       2-1)創建configupdateenv,同上面的configUpdateEnvelope結構,這里重新構建信封結構,添加簽名。
                 這里簽名只有peerAdmin的簽名。configupdateEnv將作為envelope payload結構中data域

              2-2)然后設置envelope payload結構的header域,header域包括channel header(包含type,是普通交易還是channel配置等等和交易txid),signatureheader(簽名頭)
               final ByteString sigHeaderByteString = getSignatureHeaderAsByteString(transactionContext);  //signatureheader由交易上下文生成
               final ChannelHeader payloadChannelHeader = ProtoUtils.createChannelHeader(HeaderType.CONFIG_UPDATE,
                        transactionContext.getTxID(), name, transactionContext.getEpoch(), transactionContext.getFabricTimestamp(), null, null);  //channel header
                final Header payloadHeader = Header.newBuilder().setChannelHeader(payloadChannelHeader.toByteString())
                        .setSignatureHeader(sigHeaderByteString).build();   //設置envelope payload的header
               2-3)設置envelope payload的data域
               final ByteString payloadByteString = Payload.newBuilder()
                        .setHeader(payloadHeader)
                        .setData(configUpdateEnvBuilder.build().toByteString())
                        .build().toByteString();
 
                2-4)設置整個envelope
                ByteString payloadSignature = transactionContext.signByteStrings(payloadByteString);
                Envelope payloadEnv = Envelope.newBuilder()
                        .setSignature(payloadSignature)
                        .setPayload(payloadByteString).build();
 
                2-5)根據orderer中設置的orderer地址和tls,使用原子廣播發送信封
                BroadcastResponse trxResult = orderer.sendTransaction(payloadEnv);
    
                至此channel創建完畢,將創建的channel加入到去安居channels變量中
                后續參見End2endIT.java   844
                 // Set peer to not be all roles but eventing.
                1)    newChannel.joinPeer(peer, createPeerOptions().setPeerRoles(PeerRole.NO_EVENT_SOURCE));
                添加所有的peer到channel中,peer對象的屬性在sampleOrg中存儲
               
 
                2)    for (Orderer orderer : orderers) { //add remaining orderers if any.
                        newChannel.addOrderer(orderer);
                      }
                      添加所有的orderer到channel中
 
                3)   設置eventhub,其實是設置與eventhub服務端的連接,后面去交易的時候才去設置監聽的事件
 
    3   回到End2endIT.java 206行,在創建channel后安裝實例化鏈碼
         sampleStore.saveChannel(fooChannel);   在sampleStore中本地序列化存儲創建的channel對象
         
         然后runChannel     runChannel(client, fooChannel, true, sampleOrg, 0);        
         3-1) 注冊了chaincode事件
 
         3-1) 第一步,先安裝鏈碼,所有的peer都要安裝,安裝鏈碼只需要封裝proposal發送給peers就可以了
                Collection<Peer> peers = channel.getPeers();
                numInstallProposal = numInstallProposal + peers.size();
                responses = client.sendInstallProposal(installProposalRequest, peers);     
 
         3-2) 實例化鏈碼
                responses = channel.sendInstantiationProposal(instantiateProposalRequest, channel.getPeers());      //封裝proposal並發送給peer
 
         3-3) 發送交易,實例化鏈碼也當作一筆交易處理,需要進行orderer排序,commiter驗證提交
          channel.sendTransaction(successful, createTransactionOptions() //Basically the default options but shows it's usage.
                    .userContext(client.getUserContext()) //could be a different user context. this is the default.
                    .shuffleOrders(false) // don't shuffle any orderers the default is true.
                    .orderers(channel.getOrderers()) // specify the orderers we want to try this transaction. Fails once all Orderers are tried.
        .nOfEvents(nOfEvents) // The events to signal the completion of the interest in the transaction
           ) 
           successful是所有交易提案的結果集合
           在sendTransaction中,封裝一個envelope,不同於channel創建中的envelope,這個envelope中payload封裝為交易提案response,response為
           多個背書節點的響應,這里拿出來一個,ed是所有背書的集合(讀寫集簽名),proposalResponsePayload為提案結果payload,共同作為payload
    for (ProposalResponse sdkProposalResponse : proposalResponses) {
                ed.add(sdkProposalResponse.getProposalResponse().getEndorsement());
                if (proposal == null) {
                    proposal = sdkProposalResponse.getProposal();
                    proposalTransactionID = sdkProposalResponse.getTransactionID();
                    proposalResponsePayload = sdkProposalResponse.getProposalResponse().getPayload();
 
                }
            }
 
           Payload transactionPayload = transactionBuilder
                    .chaincodeProposal(proposal)
                    .endorsements(ed)
                    .proposalResponsePayload(proposalResponsePayload).build();
           Envelope transactionEnvelope = createTransactionEnvelope(transactionPayload, userContext)
           resp = orderer.sendTransaction(transactionEnvelope);    3118行,發送信封,這里會逐個orderer依次發送,哪個返回success,就break。
  4     執行chaincode
     client.setUserContext(sampleOrg.getUser(TESTUSER_1_NAME));   //重要:執行交易使用普通用戶對envelope做簽名即可
 
     ///////////////
     /// Send transaction proposal to all peers
   TransactionProposalRequest transactionProposalRequest = client.newTransactionProposalRequest();
   transactionProposalRequest.setChaincodeID(chaincodeID);
   transactionProposalRequest.setChaincodeLanguage(CHAIN_CODE_LANG);
   //transactionProposalRequest.setFcn("invoke");
   transactionProposalRequest.setFcn("move");
   transactionProposalRequest.setProposalWaitTime(testConfig.getProposalWaitTime());
   transactionProposalRequest.setArgs("a", "b", "100")
 
     掠過交易提案過程,這里獲取到所有提案結果successful后,設置並發送envelope給orderer  634
        out("Sending chaincode transaction(move a,b,100) to orderer.");
        eturn channel.sendTransaction(successful).get(testConfig.getTransactionWaitTime(), TimeUnit.SECONDS);
    執行到sendTransaction channel.java 3079
    return sendTransaction(proposalResponses, createTransactionOptions().orderers(orderers).userContext(userContext));
    然后同實例化鏈碼一樣,3179行,封裝envelope並發送給orderer
        public CompletableFuture<TransactionEvent> sendTransaction(Collection<ProposalResponse> proposalResponses,TransactionOptions transactionOptions) 

 


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