FISCO BCOS 2.7.2 中文文档

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摘要

FISCO BCOS Documentation 发 发 发布 布 布 v2.7.2 fisco-dev 2021 年 年 年 04 月 月 月 22 日 日 日 平台介绍 1 FISCO BCOS 区 区 区块 块 块链 链 链 3 2 版 版 版本 本 本信 信 信息 息 息 7 3 搭 搭 搭建 建 建第 第 第一 一 一个 个 个区 区 区块 块 块链 链 链网 网 网络 络 络 23 4 开 开 开发 发 发第 第 第一 一 一个 个 个区 区 区块 块 块链 链 链应 应 应用 用 用 33 5 关 关 关键 键 键概 概 概念 念 念 59 6 网 网 网络 络 络搭 搭 搭建 建 建 67 7 配 配 配置 置 置管 管 管理 理 理 131 8 网 网 网络 络 络维 维 维护 护 护 177 9 创 创 创建 建 建和 和 和使 使 使用 用 用账 账 账户 户 户 205 10 开 开 开发 发 发和 和 和使 使 使用 用 用智 智 智能 能 能合 合 合约 约 约 211 11 多 多 多种 种 种语 语 语言 言 言SDK 253 12 区 区 区块 块 块链 链 链功 功 功能 能 能接 接 接口 口 口列 列 列表 表 表 479 13 使 使 使用 用 用链 链 链上 上 上信 信 信使 使 使 517 14 开 开 开发 发 发期 期 期问 问 问题 题 题排 排 排查 查 查 521 15 开 开 开发 发 发部 部 部署 署 署工 工 工具 具 具(build_chain.sh) 535 16 命 命 命令 令 令行 行 行交 交 交互 互 互控 控 控制 制 制台 台 台 545 17 WeBASE管 管 管理 理 理平 平 平台 台 台 635 18 区 区 区块 块 块链 链 链浏 浏 浏览 览 览器 器 器 639 19 运 运 运维 维 维部 部 部署 署 署工 工 工具 具 具 663 20 数 数 数据 据 据治 治 治理 理 理通 通 通用 用 用组 组 组件 件 件 715 21 多 多 多方 方 方协 协 协作 作 作治 治 治理 理 理组 组 组件 件 件 721 22 区 区 区块 块 块链 链 链应 应 应用 用 用开 开 开发 发 发组 组 组件 件 件 729 i 23 整 整 整体 体 体架 架 架构 构 构 735 24 区 区 区块 块 块链 链 链交 交 交易 易 易流 流 流程 程 程 741 25 数 数 数据 据 据结 结 结构 构 构与 与 与编 编 编码 码 码协 协 协议 议 议 747 26 核 核 核心 心 心模 模 模块 块 块设 设 设计 计 计解 解 解析 析 析 751 27 深 深 深入 入 入浅 浅 浅出 出 出FISCO BCOS 835 28 社 社 社区 区 区 1415 ii FISCO BCOS Documentation, 发 发 发布 布 布 v2.7.2 FISCO BCOS 是一个稳定、高效、安全的区块链底层平台，经过多家机构、多个应用，长时间在生产环 境运行的实际检验。 • 了解FISCO BCOS区块链 • FISCO BCOS 2.X新特性 • 搭建第一个区块链网络 • 开发第一个区块链应用 • 关键概念 • 区块链网络搭建 • 区块链应用开发 • FISCO BCOS Java SDK • 问题排查 • 整体架构 • 共识算法 • 交易并行 • 分布式存储 • 预编译合约 • 更多设计文档 • Github主页 • 深度解析系列文章 • 贡献代码 • 反馈问题 • 应用案例集 • 微信群 、公众号 平 平 平台 台 台介 介 介绍 绍 绍 1 FISCO BCOS Documentation, 发 发 发布 布 布 v2.7.2 2 平 平 平台 台 台介 介 介绍 绍 绍 CHAPTER 1 FISCO BCOS 区块链 标签：FISCO BCOS介绍 关键特性 开发工具 FISCO BCOS是由国内企业主导研发、对外开源、安全可控的企业级金融联盟链底层平台，由金链盟开 源工作组协作打造，并于2017年正式对外开源。 社区以开源链接多方，截止2020年5月，汇聚了超1000家企业及机构、逾万名社区成员参与共建共治， 发展成为最大最活跃的国产开源联盟链生态圈。底层平台可用性经广泛应用实践检验，数百个应用项目 基于FISCO BCOS底层平台研发，超80个已在生产环境中稳定运行，覆盖文化版权、司法服务、政务服 务、物联网、金融、智慧社区等领域。 注 注 注解 解 解: FISCO BCOS以联盟链的实际需求为出发点，兼顾性能、安全、可运维性、易用性、可扩展性， 支持多种SDK，并提供了可视化的中间件工具，大幅缩短建链、开发、部署应用的时间。此外，FISCO BCOS通过信通院可信区块链评测功能、性能两项评测，单链TPS可达两万。 1.1 关 关 关键 键 键特 特 特性 性 性 1.2 架 架 架构 构 构 FISCO BCOS 在2.0中，创新性提出“一体两翼多引擎”架构，实现系统吞吐能力的横向扩展，大幅提升性 能，在安全性、可运维性、易用性、可扩展性上，均具备行业领先优势。 3 FISCO BCOS Documentation, 发 发 发布 布 布 v2.7.2 一体指代群组架构，支持快速组建联盟和建链，让企业建链像建聊天群一样便利。根据业务场景和业务 关系，企业可选择不同群组，形成多个不同账本的数据共享和共识，从而快速丰富业务场景、扩大业务 规模，且大幅简化链的部署和运维成本。 两翼指的是支持并行计算模型和分布式存储，二者为群组架构带来更好的扩展性。前者改变了区块中按 交易顺序串行执行的做法，基于DAG（有向无环图）并行执行交易，大幅提升性能；后者支持企业（节 点）将数据存储在远端分布式系统中，克服了本地化数据存储的诸多限制。 多引擎是一系列功能特性的总括，比如预编译合约能够突破EVM的性能瓶颈，实现高性能合约；控制台 可以让用户快速掌握区块链使用技巧等。 上述功能特性均聚焦解决技术和体验的痛点，为开发、运维、治理和监管提供更多的工具支持，让系统 处理更快、容量更高，使应用运行环境更安全、更稳定。 4 Chapter 1. FISCO BCOS 区 区 区块 块 块链 链 链 FISCO BCOS Documentation, 发 发 发布 布 布 v2.7.2 1.3 核 核 核心 心 心模 模 模块 块 块 FISCO BCOS采用高通量可扩展的多群组架构，可以动态管理多链、多群组，满足多业务场景的扩展需 求和隔离需求，核心模块包括： • 共 共 共识 识 识机 机 机制 制 制：可插拔的共识机制，支持PBFT、Raft和rPBFT共识算法，交易确认时延低、吞吐量 高，并具有最终一致性。其中PBFT和rPBFT可解决拜占庭问题，安全性更高。 • 存 存 存储 储 储：世界状态的存储从原来的MPT存储结构转为分布式存储，避免了世界状态急剧膨胀导致性 能下降的问题；引入可插拔的存储引擎，支持LevelDB、RocksDB、MySQL等多种后端存储，支持 数据简便快速扩容的同时，将计算与数据隔离，降低了节点故障对节点数据的影响。 • 网 网 网络 络 络：支持网络压缩功能，并基于负载均衡的思想实现了良好的分布式网络分发机制，最大化降 低带宽开销。 1.4 性 性 性能 能 能 为提升系统性能，FISCO BCOS从提升交易执行效率和并发两个方面优化了交易执行，使得交易处理性 能达到万级以上。 • 基 基 基于 于 于C++的 的 的Precompiled合 合 合约 约 约：区块链底层内置C++语言编写的Precompiled合约，执行效率更高。 • 交 交 交易 易 易并 并 并行 行 行执 执 执行 行 行：基于DAG算法根据交易间互斥关系构建区块内交易执行流，最大化并行执行区块 内的交易。 • 交易生命周期的异步并行处理：共识、同步、落盘等各个环节的异步化以及并行处理。 1.5 安 安 安全 全 全性 性 性 考虑到联盟链的高安全性需求，除了节点之间、节点与客户端之间通信采用TLS安全协议外，FISCO BCOS还实现了一整套安全解决方案： • 网 网 网络 络 络准 准 准入 入 入机 机 机制 制 制：限制节点加入、退出联盟链，可将指定群组的作恶节点从群组中删除，保障了系 统安全性。 • 黑 黑 黑白 白 白名 名 名单 单 单机 机 机制 制 制：每个群组仅可接收相应群组的消息，保证群组间网络通信的隔离性；CA黑名单机 制可及时与作恶节点断开网络连接，保障了系统安全。 • 权 权 权限 限 限管 管 管理 理 理机 机 机制 制 制：基于分布式存储权限控制机制，灵活、细粒度地控制外部账户部署合约和创建、 插入、删除和更新用户表的权限。 • 支 支 支持 持 持国 国 国密 密 密算 算 算法 法 法：支持国密加密、签名算法和国密通信协议。 • 落 落 落盘 盘 盘加 加 加密 密 密方 方 方案 案 案：支持加密节点落盘数据，保障链上数据的机密性。 • 密 密 密钥 钥 钥管 管 管理 理 理方 方 方案 案 案：在落盘加密方案的基础上，采用KeyManager服务管理节点密钥，安全性更强。 • 同 同 同态 态 态加 加 加密 密 密、 、 、群 群 群环 环 环签 签 签名 名 名：链上提供了同态加密、群环签名接口，用于满足更多的业务需求。 1.6 可 可 可运 运 运维 维 维性 性 性 联盟链系统中，区块链的运维至关重要，FISCO BCOS提供了一整套运维部署工具，并引入了合 合 合约 约 约命 命 命名 名 名 服 服 服务 务 务、数 数 数据 据 据归 归 归档 档 档和 和 和迁 迁 迁移 移 移、合 合 合约 约 约生 生 生命 命 命周 周 周期 期 期管 管 管理 理 理等工具来提升运维效率。 • 运 运 运维 维 维部 部 部署 署 署工 工 工具 具 具: 部署、管理和监控多机构多群组联盟链的便捷工具，支持扩容节点、扩容新群组等 多种操作。 • 合 合 合约 约 约命 命 命名 名 名服 服 服务 务 务: 建立合约地址到合约名和合约版本的映射关系，方便调用者通过记忆简单的合约名 来实现对链上合约的调用。 1.3. 核 核 核心 心 心模 模 模块 块 块 5 FISCO BCOS Documentation, 发 发 发布 布 布 v2.7.2 • 数据归档、迁移和导出功能: 提供数据导出组件，支持链上数据归档、迁移和导出，增加了链上数 据的可维护性，降低了运维复杂度。 • 合 合 合约 约 约生 生 生命 命 命周 周 周期 期 期管 管 管理 理 理: 链上提供合约生命周期管理功能，便于链管理员对链上合约进行管理。 1.7 易 易 易用 用 用性 性 性 FISCO BCOS引入开发部署工具、交互式控制台、区块链浏览器等工具来提升系统的易用性，大幅缩短 建链、部署应用的时间。 • 开 开 开发 发 发部 部 部署 署 署工 工 工具 具 具 • 基 基 基于 于 于Web3SDK的 的 的交 交 交互 互 互式 式 式的 的 的命 命 命令 令 令行 行 行工 工 工具 具 具console • Interactive command line tool console based on Java SDK • 区 区 区块 块 块链 链 链浏 浏 浏览 览 览器 器 器 为了便于不同语言开发者快速开发应用，FISCO BCOS同时支持Java SDK、Node.js SDK、Python SDK和Go SDK 1.8 社 社 社区 区 区开 开 开发 发 发工 工 工具 具 具 依托庞大的开源生态，社区内众伙伴秉承“来自开发者，用于开发者”的共建理念，在FISCO BCOS底层 平台之上，自主研发多个趁手开发工具并回馈给社区，从不同业务层面需求上降低区块链应用开发难度 和成本。以下作部分列举，欢迎更多机构或开发者向社区反馈更多好用的工具。 • 区 区 区块 块 块链 链 链中 中 中间 间 间件 件 件平 平 平台 台 台WeBASE：面向多种对象，如开发者、运营者，并根据不同的场景，包括开 发、调试、部署、审计等，打造丰富的功能组件和实用工具，提供友好的、可视化的操作环境。 • 分 分 分布 布 布式 式 式身 身 身份 份 份解 解 解决 决 决方 方 方案 案 案WeIdentity：基于区块链的分布式多中心的技术解决方案，提供分布式实体 身份标识及管理、可信数据交换协议等一系列的基础层与应用接口，可实现实体对象（人或物） 数据的安全授权与交换。 • 分 分 分布 布 布式 式 式事 事 事件 件 件驱 驱 驱动 动 动架 架 架构 构 构WeEvent：实现了可信、可靠、高效的跨机构、跨平台事件通知机制。在不 改变已有商业系统的开发语言、接入协议的情况下，实现跨机构、跨平台的事件通知与处理。 • 跨 跨 跨链 链 链协 协 协作 作 作方 方 方案 案 案WeCross：支持跨链事务交易，满足跨链交易的原子性，对跨链进行治理，可支持 多方协作管理，避免单点风险。 • 场 场 场景 景 景式 式 式隐 隐 隐私 私 私保 保 保护 护 护解 解 解决 决 决方 方 方案 案 案WeDPR：针对隐匿支付、匿名投票、匿名竞拍和选择性披露等应用方 案，提供即时可用场景式隐私保护高效解决方案，助力各行业合法合规地探索数据相关业务。 • 区 区 区块 块 块链 链 链数 数 数据 据 据治 治 治理 理 理组 组 组件 件 件解 解 解决 决 决方 方 方案 案 案：稳定、高效、安全的区块链数据治理组件解决方案，分别从底层 数据存储层、智能合约数据解析层和应用层三个方面，提供了区块链数据挖掘、裁剪、扩容、可 信存储、抽取、分析、审计、对账、监管等数据治理方面的关键能力。 • 区 区 区块 块 块链 链 链多 多 多方 方 方协 协 协作 作 作治 治 治理 理 理组 组 组件 件 件解 解 解决 决 决方 方 方案 案 案：可无缝适配FISCO BCOS的区块链治理组件解决方案。首批 开源的四个组件分别从私钥丢失重置、合约权限细粒度管控、私钥和证书的全生命周期管控等方 面着手，提供了可部署的智能合约代码、易于使用的SDK和可参考的落地实践De...