我相信智能合约(链码)是Hyperledger Fabric区块链网络的核心。正确开发
链码可以真正发挥一个安全区块链的优势,反之则会带来
灾难性的后果。在这篇文章里我不打算探讨Hyperledger Fabric链码设计的特定模式的
好与坏,而是希望分享我在开发若干Hyperledger Fabric概念验证应用过程中
总结的一些基本准则。
> Hyperledger Fabric区块链开发教程:
[Node.js](http://xc.hubwiz.com/course/5c95f916a8d86b7067ffebb8?affid=studygo7878) |
[Java](http://xc.hubwiz.com/course/5c9b89f54898e59b7b63430a?affid=studygo7878) |
[Golang](http://xc.hubwiz.com/course/5e256bed6831eec33c15d9c0?affid=studygo7878)
## 1、启用peer节点的开发模式
使用开发模式开启你的Hyperledger Fabric链码开发流程。这一点无论
怎么强调都不过分,这会节省你大量的时间和精力,因为你可以自由地
修改代码而无需重新部署并激活链码,也无需一遍遍地重启网络。
参考文档:https://gist.github.com/arnabkaycee/d4c10a7f5c01f349632b42b67cee46db
## 2、使用Fabric链码的日志
这可能是能帮助你调试Hyperledger Fabric链码并快速找出链码bug的
第一个有用的技能。链码日志很简单易用,使用Fabric内建的logger即可。
参考文档:
- Golang:[shim ChaincodeLogger](https://godoc.org/github.com/hyperledger/fabric/core/chaincode/shim#ChaincodeLogger)
- NodeJS:[shim newLogger](https://fabric-shim.github.io/Shim.html#.newLogger__anchor)
- Java:可以使用任何标准的日志框架,例如log4j
## 3、避免在Fabric链码中使用全局键
在开发Hyperledger Fabric链码时,我们经常会发现在搜索数据方面
限制很多,因此要跟踪在键值库中注册的键,我们有时会尝试使用某些全局数据。
例如,当你再Hyperledger Fabric应用中跟踪注册的弹珠时,可能
想创建一个全局的计数器以便生成弹珠的下一个ID。但是这么做的时候,
你就引入了对这个变量的依赖。在开始的时候这看起来不是个问题,但是
当你提交并发交易时就会出错。为什么?让我解释一下。
看一下链码:
```
package main
import (
//other imports
"github.com/hyperledger/fabric/core/chaincode/shim"
pb "github.com/hyperledger/fabric/protos/peer"
)
//不要这么做!
totalNumberOfMarbles := 0
func (t *SimpleChaincode) initMarble(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) pb.Response {
var err error
marbleId := fmt.Sprintf("MARBLE_%06d",totalNumberOfMarbles)
marbleName := args[0]
color := strings.ToLower(args[1])
owner := strings.ToLower(args[3])
size, err := strconv.Atoi(args[2])
//other code to initialize
objectType := "marble"
marble := &marble{objectType, marbleId, marbleName, color, size, owner}
//--------------CODE SMELL----------------
//BIG source of Non-determinism as well as performance hit.
totalNumberOfMarbles = totalNumberOfMarbles + 1
//--------------CODE SMELL----------------
//regular stuff...
err = stub.PutState(marbleId, marbleJSONasBytes)
if err != nil {
return shim.Error(err.Error())
}
}
```
那么,为什么我不喜欢这样?
第一个原因。假设你已经完成这个Fabric链码,一切都很正常,直到有一天,
某个运行这个链码的peer节点,崩溃了。虽然账本数据还在,但是内部有些
可怕的事情已经发生了。你可能重新启动peer节点,起初一切看起来都正常。
但是突然,这个节点背书的所有交易都开始失败了。为什么?就是因为
那个全局计数变量已经不能正确跟踪真实的值了。其他的peer节点都
计数到比如15K了,而这个节点突然从零开始计数,你的弹珠的ID又
从零开始了。因此,当你将这个交易发送给排序节点(Orderer)并到达提交节点(Peer)
时,提交节点上的验证系统(Validation System Chaincode)会比较所有背书交易的提议响应,
同时检查是否有足够的签名存在,只要有一个提议响应不匹配,提交节点就会抛出一个
ENDORSEMENT_POLICY_FAILURE异常。
第二个原因。现在让我们尝试解决上面的问题,在Fabric链码的最后添加如下的代码:
```
stub.PutState("marble_count", totalNumberOfMarbles)
```
这样会好一些吗?Noooooooooooooooooo!
想象一下,有两个并发交易都试图插入新的弹珠。
例如,一个交易要将marble_count的值更新为34,marble_count状态的新版本为10。
而另一个交易则要将marble_count的值更新为35, 它也认为marble_count的新版本为10。
记住,由于这两个交易是并发的,两个交易看到的都是current_version(marble_count) = 09。
现在其中一个交易将在另一个交易之前到达Fabric的排序节点,marble_count键已经更新到
新的值,这时marble_count的版本已经是10,因此后到的交易将失败,因为
marble_count的版本已经是10 ,而后续交易还认为它读的是版本09并且将
更新到版本10。这是区块链中经典的双花问题(double spending)。
Hyperledger Fabric在提交交易时使用一种优化的锁模型。正如我已经解释过的,
提议响应由客户端从背书节点采集,然后发送给排序节点并最终由排序节点将其
分发给提交节点。着这个两步过程中,如果有些在背书阶段读取的键的版本发生了变化,
你就会得到MVCC_READ_CONFLICT错误。当存在并发交易同时更新相同的键时,就有
可能出现这个问题。
关于这一点的详细说明,可以参考[这篇文章](https://medium.com/wearetheledger/hyperledger-fabric-concurrency-really-eccd901e4040)。
## 4、聪明地使用CouchDB查询
Couch DB查询(又称为Mongo查询)在搜索Fabric节点的键值库中的数据时非常有用,
但是有一些坑你需要注意。
- Couch DB查询不会修改交易的READ SET
Mongo查询仅用来查询节点的键值库也就是状态库。它不会修改交易的read set。这可能会在交易中
导致幻读(phantom reads)。
- 只能搜索已经存入CouchDB的数据
不要试图用Mongo查询按键名搜索。虽然你可以访问CouchDB的Fauxton控制台,
但你无法按键查询。例如,不允许查询` channelName\0000KeyName`。更好
的方法时将键作为你自己数据的属性保存。
## 5、编写确定性的Fabric链码
永远不要编写不确定的链码。意思是说如果我在多个不同的时间、不同的环境下
执行链码,总应该得到相同的结果。例如,避免使用像`rand.New(...)`或
`t := time.Now() ` 这样的代码,或者依赖于某个没有在账本中持久化的变量。
这是因为,如果生成的读写集不一样,Hyperledger Fabric的验证系统链码(Validation System Chaincode)
会拒绝交易并抛出ENDORSEMENT_POLICY_FAILURE异常。
## 6、调用其他通道的Fabric链码时要小心
在链码中调用同一个通道中的另一个链码没问题,但是要了解的是,如果
是要调用另一个通道的链码,你只能得到链码方法的返回结果,而不会在
另一个通道账本中有任何提交。目前,跨通道的链码调用不会修改数据,因此,
一个交易一次只能写入一个通道。
## 7、记得设置Fabric链码的执行超时时间
在高负载的情况下,你的Hyperledger Fabric链码可能不会在30s内完成。因此一个好的实践是
根据需求定制链码执行超时值。这是由core.yaml中的参数决定的。你可以
在docker compose 文件中如下设置:
```
Example: CORE_CHAINCODE_EXECUTETIMEOUT=60s
```
## 8、避免从Fabric链码中访问外部资源
访问外部资源可能会暴露系统漏洞并给你的Hyperledger Fabric链码引入安全威胁。无论如何
你不会希望外部资源中的恶意代码影响你的链码逻辑。因此请尽可能的避免
再Fabric链码中访问区块链外部的资源。
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原文链接:[Hyperledger Fabric链码开发的8条军规 — 汇智网](http://blog.hubwiz.com/2020/02/17/fabric-chaincode-guide/)
有疑问加站长微信联系(非本文作者))