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golang实现区块链:使用fabric进行分布式账本技术的搭建

新一代分布式账本技术——区块链,现在越来越多地应用在不同领域。在这个领域中,使用了很多不同编程语言开发的系统,其中Golang更是广泛使用的编程语言之一。在这篇文章中,我们将讨论如何使用Golang和Fabric框架,来搭建一个分布式账本系统。

1. 区块链技术简介

区块链是通过分布式记账技术,实现了去中心化、不可篡改、安全可靠的分布式账本技术。其核心思想就是将数据存储在多个节点上,每个节点都可以对数据进行验证和更新,从而实现了一个分布式账本系统。在区块链中,每个区块都包含了前一个区块的哈希值,这样就形成了一个不可修改的链式结构,保证了数据的安全性和完整性。

2. Golang简介

Go语言(Golang)是一种由Google开发的开源编程语言。其特点是高效、简洁、安全、并行,被誉为是一种“云时代的C语言”。Golang的编译速度快,结构简单,能够有效地解决并发编程问题。由于其高效的开发和执行速度,越来越多的区块链平台选择使用Golang进行开发。

3. Fabric框架介绍

Hyperledger Fabric是一个基于区块链技术的开源平台,其可以用于构建企业级的分布式应用程序。Fabric可以快速构建一个可扩展的去中心化应用平台,因此在企业级的应用开发中得到广泛应用。Fabric提供了一个灵活的架构,支持可插拔的组件,可以快速创建多样化的分布式应用程序。其核心组件包括区块链、链码、共识模块、身份认证和授权等。

4. 搭建分布式账本系统

接下来我们来具体讲述如何使用Golang和Fabric框架,来搭建一个分布式账本系统。

第一步,需要安装Fabric框架,具体步骤如下:

1. 安装Docker和Docker Compose。
2. 下载Fabric源代码。
3. 进入fabric-samples/first-network目录,使用make命令生成二进制文件和配置文件。
4. 使用docker-compose命令启动Fabric网络。

第二步,创建链码(Chaincode)。

Chaincode是在Hyperledger Fabric中实现业务逻辑的代码。在这里,我们使用Golang编写一个简单的Chaincode,实现增删改查等基本功能。代码如下:

```go
package main

import (
	"fmt"
	"github.com/hyperledger/fabric/core/chaincode/shim"
	"github.com/hyperledger/fabric/protos/peer"
)

// SimpleChaincode example simple Chaincode implementation
type SimpleChaincode struct {
}

func (t *SimpleChaincode) Init(stub shim.ChaincodeStubInterface) peer.Response {
	_, args := stub.GetFunctionAndParameters()
	fmt.Println("init is running self test %v", args)
	return shim.Success(nil)
}

func (t *SimpleChaincode) Invoke(stub shim.ChaincodeStubInterface) peer.Response {
	function, args := stub.GetFunctionAndParameters()
	fmt.Println("invoke is running " + function)

	switch function {
	case "set":
		return t.set(stub, args)
	case "get":
		return t.get(stub, args)
	case "delete":
		return t.delete(stub, args)
	default:
		fmt.Println("invoke did not find function: " + function)
		return shim.Error("Received unknown function invocation")
	}
}

func (t *SimpleChaincode) set(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) peer.Response {
	if len(args) != 2 {
		return shim.Error("Incorrect number of arguments. Expecting 2")
	}

	err := stub.PutState(args[0], []byte(args[1]))
	if err != nil {
		return shim.Error(err.Error())
	}
	return shim.Success(nil)
}

func (t *SimpleChaincode) get(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) peer.Response {
	if len(args) != 1 {
		return shim.Error("Incorrect number of arguments. Expecting 1")
	}

	value, err := stub.GetState(args[0])
	if err != nil {
		return shim.Error(err.Error())
	}
	if value == nil {
		return shim.Error("Key not found")
	}

	return shim.Success(value)
}

func (t *SimpleChaincode) delete(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) peer.Response {
	if len(args) != 1 {
		return shim.Error("Incorrect number of arguments. Expecting 1")
	}

	err := stub.DelState(args[0])
	if err != nil {
		return shim.Error(err.Error())
	}
	return shim.Success(nil)
}

// main function starts up the chaincode in the container during instantiate
func main() {
	err := shim.Start(new(SimpleChaincode))
	if err != nil {
		fmt.Printf("Error starting Simple chaincode: %s", err)
	}
}
```

第三步,将Chaincode部署到Fabric网络中。

使用Fabric提供的cli命令行工具,可以在Fabric网络中部署Chaincode。具体步骤如下:

1. 打包Chaincode,生成tar包。
2. 使用cli container中的peer chaincode install命令,将Chaincode安装到网络中。
3. 使用cli container中的peer chaincode instantiate命令,实例化Chaincode。

第四步,使用Fabric SDK连接Fabric网络。

使用Fabric SDK,可以连接到Fabric网络中的Peer节点,进行数据读写。具体步骤如下:

1. 创建一个Fabric客户端对象。
2. 使用client对象创建一个channel对象。
3. 使用channel对象创建一个chaincode对象。
4. 使用chaincode对象调用Chaincode中的方法,实现数据的读写。

5. 总结

通过本文的介绍,我们了解了如何使用Golang和Fabric框架,来搭建一个分布式账本系统。作为一种高效、简洁、安全的编程语言,Golang已经成为了区块链领域中广泛使用的语言之一。而Fabric框架则提供了一个灵活、可扩展的架构,可以快速构建多样化的区块链应用程序。