一、架构

Fabric是一个permissioned blockchain system，也就是整个区块链网络的每一个peer都可以及时知道其他peer的存在。

多个peer可以组成organization，在organization内，peers之间互相信任，每一个peer都维护一份ledger的副本，ledger包含有效和无效的transaction，除此之外peer还以状态数据库的形式维护一个当前状态。

除了peer外，还有一个重要的角色是ordering service，用来给transaction排序。

二、工作流程

Fabric基本的流程包括四个阶段，分别是

模拟（simulate）、
排序（order）、
验证（validata）、
提交（commit），

如下图所示：

1. 模拟

如其名字所说的一样，这一阶段只是模拟进行交易，并不真正更新ledger。

client发起交易请求，请求被发送至endorsers（endorsement peer，这些peer是根据endorsement policy选出来的），
endorsers根据当前本地的ledger状态并行模拟进行这些交易，虽然不改变ledger状态，但是会产生一个read set和一个write set记录这个交易的影响，模拟完成后，endorser对read set和write set进行签名并将其一起返回给client。
如果client收到的read set和write set是一致的（可能存在恶意endorser或者智能合约存在不确定的算法导致出现不一致），那么client就会生成一个真正的交易请求，包含read set、write set和对应的签名，并将这个请求发送给ordering service。

2. 排序

ordering service对来自client的交易进行排序，需要注意的是这里并不检查交易的内容，默认按照交易到达的顺序进行排序（这种简单的排序可能导致大量的交易冲突，降低性能，如果按某一特定的顺序排序可以极大的较少交易冲突，提高吞吐量，这也是这篇论文Blurring the Lines between Blockchains and Database Systems: the Case of Hyperledger Fabric提出的最重要的工作，这里就不细说）。

ordering service将交易排序后打包成block，发送给网络中的peers，这里不保证所有的peer同时收到这个block，但保证收到的block的顺序是一致的（使用gossip协议）。

3. 验证

当peer收到block后，就开始验证阶段。

验证阶段主要包括两个检查：

Endorsement Policy检查

检查交易是否满足endorsement policy以及是否包含有效的签名，否则说明交易可能被client或者恶意peer篡改过，直接丢弃。

交易冲突检查

检查交易之间是否存在冲突，也就是是否读脏数据的问题（某个交易在读取ledger之前，ledger被前一个交易改变了），如果存在就丢弃该交易。

A block T 1· · · T nis valid when, if a key k is read by transaction T i , then k has not been written by a transaction Tj with j < i.

两次检查都通过的话就可以进入commit阶段了。

4. 提交

peer将block添加到链上，注意这里是所有的交易（有效的和无效的）都加进来了。然后根据有效的交易改变当前的ledger状态。

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