Hyperledger Fabric 交易过程中读写集语义

原创
03/01 15:40
阅读数 278

Hyperledger Fabric 交易过程中读写集语义

https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/zh_CN/latest/readwrite.html

交易模拟和读写集

背书节点 在模拟交易期间,会为交易准备一个读写集。读集 包含了模拟期间交易读取的键和键的版本的列表。写集 包含了交易写入键(可以与读取集中的键重叠)的新值。如果交易是删除一个键,该键就会被增加一个删除标识(在新值的位置)。

如果交易多次向同一个键写入数据,只有最后写入的数据会记录下来。同样,如果交易读取一个键的值,就会返回这个键的已提交状态的值,即使读取之前在同一个交易中更新了键值。换句话说,不支持“读你所写”的语义。

就像前面所说的,键的版本只记录在读集中;写集只包含键和交易设置的键的最新值。

版本的实现有很多种。版本设计的基本需求是,键不能有重复的版本号。例如单调递增的数字。**在目前的实现中,我们使用交易所在的区块高度来作为交易中所有修改的键的版本号。**这样区块中交易的高度通过一个元组来表示(txNumber 是区块中交易的高度)。这种方式比递增的数字有更多好处,主要有,它可以让其他组件比如状态数据库、交易模拟和验证有更多的设计选择。

下边是为模拟一个交易所准备的读写集示例。为了简化说明,我们使用了一个递增的数字来表示版本。

<TxReadWriteSet>
  <NsReadWriteSet name="chaincode1">
    <read-set>
      <read key="K1", version="1">
      <read key="K2", version="1">
    </read-set>
    <write-set>
      <write key="K1", value="V1">
      <write key="K3", value="V2">
      <write key="K4", isDelete="true">
    </write-set>
  </NsReadWriteSet>
<TxReadWriteSet>

另外,如果交易在模拟中执行的是一个范围查询,范围查询和它的结果都会被记录在读写集的 查询信息(query-info) 中。


交易验证和使用读写集更新世界状态

提交节点 使用读写集中的读集来验证交易,使用写集来更新受影响的键的版本和值。

在验证阶段,如果读集中键的版本和世界状态中键的版本一致就认为该交易是 有效的 ,这里我们假设所有之前 有效 的交易(同一个区块中该交易之前的交易)都会被提交(提交状态)。当读写集中包含一个或多个查询信息(query-info)时,需要执行额外的验证。

这种额外的验证需要确保在根据查询信息获得的结果的超集(多个范围的合并)中没有插入、删除或者更新键。 换句话说,如果我们在模拟执行交易期间重新执行任何一个范围,我们应该得到相同的结果。这个检查保证了如果交易在提交期间出了虚项,该交易就会被标记为无效的。这种检查只存在于范围查询中(例如链码中的 GetStateByRange 方法)其他查询中没有实现(例如链码中的 GetQueryResult 方法)。其他查询仍会存在出现虚项的风险,我们应该只在不向排序服务提交的只读交易中使用查询,除非应用程序能保证模拟的结果和验证/提交时的结果一致。

如果交易通过了有效性验证,提交节点就会根据写集更新世界状态。在更新阶段,会根据写集更新世界状态中对应的键的值。然后,世界状态中键的版本会更新到最新的版本。


模拟和验证示例

本章节通过示例场景帮助你理解读写集语义。在本例中,k 表示键,在世界状态中表示一个元组 (k,ver,val)ver 是键 k 的版本, val 是值。

现在假设有五个交易 T1,T2,T3,T4 和 T5 ,所有的交易模拟都基于同一个世界状态的快照。下边的步骤展示了世界状态和模拟这些交易时的读写活动。

World state: (k1,1,v1), (k2,1,v2), (k3,1,v3), (k4,1,v4), (k5,1,v5)
T1 -> Write(k1, v1'), Write(k2, v2')
T2 -> Read(k1), Write(k3, v3')
T3 -> Write(k2, v2'')
T4 -> Write(k2, v2'''), read(k2)
T5 -> Write(k6, v6'), read(k5)

现在,假设这些交易的顺序是从 T1 到 T5(他们可以在同一个区块,也可以在不同区块)

  1. T1 通过了验证,因为它没有执行任何读操作。然后世界状态中的键 k1k2 被更新为 (k1,2,v1'), (k2,2,v2')

  2. T2 没有通过验证,因为它读了键 k1,但是交易 T1 改变了 k1

  3. T3 通过了验证,因为它没有执行任何读操作。然后世界状态中的键 k2 被更新为 (k2,3,v2'')

  4. T4 没有通过验证,因为它读了键 k2,但是交易 T1 改变了 k2

  5. T5 通过了验证,因为它读了键 k5,但是 k5 没有被其他任何交易改变

注意:不支持有多个读写集的交易。

展开阅读全文
加载中

作者的其它热门文章

打赏
0
0 收藏
分享
打赏
0 评论
0 收藏
0
分享
返回顶部
顶部