3
SAP
区块
链
SAP 作为区块链社区的重要参与者,您是否好奇它究竟提供了哪些区块链服务? 本
章将从SAP 区块链成功案例出发,然后从技术角度逐一、详细介绍SAP 云平台上提供的
区块链服务和SAPHANA 区块链服务。希望能帮助您更好地了解如何使用SAP 的区
块链服务。
3.1 基于区块链的新商业模式
通过前两章的介绍,我们了解到区块链和分布式记账技术利用了一系列技术手段对
数据进行了上链“封装”,形成了可信、共识防篡改的技术体系,从而在应用层面,为存证和
确权、交易和交换、溯源、资产金融化等方面提供了技术支持。企业面对具体的业务应用
挑战时,往往可以通过两种途径来解决,如图3-1所示。一种选择是由组织主导,借助管
理和运营的中央数据库实现;另一种选择是通过区块链方法建立共享所有权,借助治理和
运营的共享分布式账本实现。例如,在面对药品追溯验证的需求时,欧盟存在一个中央系
统可以直接将SAPATTP 等系统连接到“国家药品验证系统”,但是如美国,没有中央系
统,就可以尝试用区块链来解决这个问题。
图3-
1
药品验证传统模式与区块链模式
31
第3章SAP
区块链
3.1
SAP
区块链联盟项目
1.
SAP 积极致力于企业级区块链场景的探索和实践,并且运用区块链业务网络对客户
提供不同场景的业务支持。SAP 于2017 年加入由Linux基金会领导的超级账本项目,并
在中国可信区块链联盟被选举为副理事长单位,同时成立了SAP 区块链联盟,该联盟致
力于运用区块链技术探索行业特定的挑战,现在联盟里有超过40 位客户,其中包括高科
技公司英特尔、联想等。同时,SAP 区块链合作创新项目整合了SAP 客户的行业价值链,
并且有超过100 位客户已经参与到区块链概念验证和产品验证中。与SAP 区块链合作
创新项目的部分客户如图3-2所示。
图3-
2
与SAP
区块链合作创新项目的部分客户
在不同行业、不同业务线上,当企业的共享数据需要治理时,区块链就会发挥作用,为
效率提升带来机遇。SAP 在溯源、供应链、公共部门信息管理、运输、金融等方向通过突
出展示有效的解决方案来证明企业区块链所带来的商业价值。
区块链的应用可以分为如下两种模式。
(1)与现有公链集成。
模式一是与现有公链集成,直接基于去中心化的区块链技术,实现价值传递和交易等
应用,如数字货币。瑞波(Ripple)是一家专注于国际支付转账的实时支付结算服务商,受
区块链启发的瑞波交易协议(Rippletransactionprotocol,RTXP)创建于2012 年,是一份
旨在促进和发展全球最快速最廉价货币交易系统的国际协议。目前全球大多数国家的大
多数银行已使用SWIFT 系统。SWIFT 又称为“环球同业银行金融电讯协会”,是国际银
32
SAP
区块链实战———从技术实践到商业创新
行同业间的国际合作组织,成立于1973 年。相对于SWIFT,在当前的国际支付场景中,
Ripple更加快捷,可以做到在几分钟内就完成支付结算。加拿大最大的金融机构ATB
Financial已经与SAP 、Ripple和德国ReiseBankAG 合作,将第一笔真正的国际区块链款
项从加拿大汇往德国。
但模式一场景的创新潜力有限,因为它是一个纯粹的集成主题,没有太多空间用于新
的业务应用程序。预计区块链在各行业的应用,将以模式二为主,即多方协作场景。
(2)多方协作。
模式二即是多方协作的“区块链+”模式,将传统的场景和区块链底层协议相结合,
以便提高效率,降低成本。
什么是多方协作呢? 指的是许多在组织单元中拥有同等权利的参与者在一个业务流
程中一起工作,例如:
.一组银行合作进行国际支付转移;
.一群来自食品行业的人员合作追踪食品;
.一群制造商共同建造一架飞机;
.一组保险公司在担保方面进行合作;
.非政府组织、一些国家代表和公民致力于“安全捐赠”。
3.2
SAP
区块链行业应用案例
1.
SAP 作为世界最大的商业软件提供商,一直致力于探索区块链在各个行业的商业应
用价值,为客户提供最佳技术解决方案。目前,SAP 已与政府、食品供应链、运输、制药等
领域的60 多家企业进行合作,共同探索区块链技术的应用。下面介绍SAP 是如何利用区
块链技术解决各行业中多方协作的痛点的。
1.
公共事务
(1)行业现状和痛点。
通常政府职能部门工作人员每天需要处理大量的文档,审核、盖章然后等待申请者领
取纸质文档。申请者多数情况下还需要将类似或者完全一样的信息提交到其他的政府部
门,进而完成所有审批流程。不难看出在当前情况下,政府机构之间信息共享还没能完全
实现,申请者不得不去不同的机构完成类似甚至相同的事情,与此同时,政府工作人员也
需要花费较长的时间反复验证申请者的信息。设想如果申请者信息能够被有效、统一、安
全地管理,这将极大缩短审核流程,申请者再也无须去不同的机构反复证明自己的身份信
息,这将从根本上颠覆目前的工作流程。而区块链技术有很大的潜力解决此类复杂流程
问题。
第3章SAP区块链33
(2)案例阐述。
nirlIaiiae(定义了所有办事机构必须遵循一定的
在意大利,Agezape'tlaDigtlAGID)
公民办事流程。博尔扎诺(Bolzano)是意大利东北部的城市,是重要的工商业中心。博尔
扎诺的基础建设办公室遵循着AGID定义的协议来管理公民办事流程。在博尔扎诺术语
中,他们使用所谓的“分册管理业务”,分册是一种容器,其中业务流程和附加文档通过数
字化方式保存。数字化存储的分册为区块链的实施提供了可能性。博尔扎诺有21个办事
处,目前主要使用IDP(系统作为用户身份验证,所有的办事处都连接到
IDP系统。
IdeatityProvider)
(3)SAP解决方案。
SAP区块链团队携手当地机构就建设单位的补助金问题一同创建了区块链的解决
方案。该方案力图创建新的组织模型和办事流程,公务员可以通过移动应用端,远程轻松
管理申请者物理文件的转移。
在概念验证阶段,SAP团队在SAPCloudPlatform(SAPCP)一个账户中创建了3个
相互连接的Multichain节点和3个Java应用程序。每个Java应用程序都连接到其中一
个区块链节点。然后为每一个办事处创建一个区块链账户,这些账户用于创建区块链交
易。接下来通过一个简单的REST服务为每个办事处账户分配名称,这些名称显示在用
户界面中,如图3-3所示,例如创建者:OficeforConstruction。
图3-
3
显示办事处账户名称的用户界面
34
SAP
区块链实战———从技术实践到商业创新
SAP 团队通过区块链存储所谓的分册的所有交易。区块链记录了交易的时间戳,保
证了信息的不可篡改性。我们将分册id作为键值,数据作为流值存储,如图3-4所示。
图3-
4
存储在区块链的原始数据格式
通过该方案,新分册的创建、物理文档的扫描、物理和数字文档的验证以及员工的数
字签名全部合并为一步,如图3-5所示。整合好的分册信息可以方便地通过multichain
实现信息共享。
图3-
5
存储在区块链的扫描件
第3章SAP
区块链35
(4)商业价值。
该方案成功帮助博尔扎诺市政机构重新定义了办事流程,整合了原来相对零散、不统
一的分册处理机制。这极大程度上去除原先重复性的工作,申请人无须反复去不同的市
政机构递交材料,公务员也可以方便地在移动端处理文档,同时在区块链保证的前提下有
效共享给其他机构。更重要的是,该方案也推开了区块链在政府机构应用的大门,证明了
区块链的应用价值,相信区块链还会在相同领域扮演更加重要的角色。
2.
食品供应链
(1)行业现状与痛点。
食品供应链有着极其复杂的流程,参与方直接或间接地影响着食品的生产和运输及
最终品质。在食品的生产、流通、销售过程中,各参与方分别记录产品信息,并且只在必要
的时候跟有商业利益关系的合作伙伴共享这些信息。随着食品在供应链中的流转,完整
的溯源信息并没有被记录下来。这就导致了以下问题:首先,缺乏时效数据降低了供应链
参与方对市场预判的准确度;其次,消费者只能通过最后环节,即零售商贴的标签了解产
品,无法真实完整地获知食品的产地和质量信息;最后,在需要对产品进行召回时,由于信
息的缺失,供应商不得不将各方数据进行汇总比较,这无疑是低效的。
(2)案例阐述。
①从藤枝到餐桌———蓝莓的验证之旅。
Naturipe是著名的浆果品牌,其历史可以追溯到1917 年。旗下产品包括蓝莓、黑莓、
树莓、草莓和蔓越莓等。Naturipe在全球拥有700 家中小型农场,其中蓝莓种植历史悠
久,很多都是多代传承种植,种植地区包括智利、美国、阿根廷和墨西哥等,南北美洲两地
恰好形成季节互补,实现全年无间断供应。
为了追溯鲜果产品,统一产品品质,加快鲜果出口,针对食品供应链行业面临的种种
挑战,Naturipe与SAP 合作,通过实施区块链技术,建立水果溯源体系,记录蓝莓从种植
到零售的生命周期。
农场收集和分享农作物的生产信息,例如产地、是否有机、生长周期等,数字化作物生
长周期如图3-6所示。
分销商将货运信息、发送者、接受者和批次信息等上链,如图3-7所示。
在最后环节,即零售商收到产品之后,将自己的信息也记录在区块链上,如图3-8
所示。
当发生产品召回时,分销商和零售商可以快速找到被影响到的商品批次,及时从市场
撤回问题产品,并通过记录在区块链中的信息来甄别问题源头。同时,客户也可以通过手
机App 等终端了解产品的生命周期。
36
SAP
区块链实战———从技术实践到商业创新
图3-6数字化作物生长周期
图3-7采集,物流信息上链
图3-8验证蓝莓之旅
37
第3章SAP区块链
②从海洋到餐桌———讲述每一条金枪鱼的故事。
总部位于圣地亚哥的BumbleBeFoods(大黄蜂食品)是北美最大的海鲜罐头公司,
提供全系列罐装和袋装金枪鱼、鲑鱼、沙丁鱼和特种蛋白产品。BumbleBeFoods长期
以来一直是海鲜产品追踪的行业领导者,为了进一步提高产品供应链对消费者和客户的
透明度,履行对国际海产品可持续性基金会的承诺,确保原料是公平采购的新鲜金枪鱼。
BumbleBeFoods和SAP合作,继续创新和改进海鲜的可追溯性。
BumbleBeFoods正在使用SAP云平台区块链服务追踪黄鳍金枪鱼从印度尼西亚
洋到餐桌的旅程。
借助SAP的区块链技术,通过将金枪鱼捕捞、运输、检验、产品包装等环节信息上链。
消费者和客户可以通过使用智能手机扫描产品包装上的二维码,轻松访问Anova..黄鳍金枪
鱼罐头的完整来源和历史。区块链技术通过代码的快速转换,提供了有关鱼市之旅的即时
信息,包括捕获物的大小、捕获点和捕获它的社区,以及验证真实性、新鲜性、安全性等。
区块链技术允许BumbleBeFoods等公司存储数据并创建防篡改的供应链历史记
录,每个参与者都可以共享和查看这些历史记录。对于BumbleBeFoods来说,区块链
是在各方之间共享数据的最安全的方式,因为它是不可破坏和可验证的。BumbleBe
s是第一家将SAP区块链技术成功纳入生产的食品公司。Food(3)商业价值。
据世界卫生组织统计,每年全球有40多万人死于受污染的食物,全球每年有约10%
的人口因为食品安全问题罹患疾病,通过区块链提升食品供应链的效率,提供对于食品数
据的存储和追溯能力,可以准确及时地发现和控制食源性疾病的传播蔓延。同时,食品企
业通过区块链技术实现创新的同时,支持消费者溯源并加强他们对品牌的信心。
3.运输行业
(1)行业现状与痛点。
在当前的国际航运管理中,有许多缔约方扮演着不同的角色。如卖方(托运人)和买
方(收货人),它们的银行(出口、进口、代理银行)、货运代理、承运人和政府部门等(海关、
税务、安全、港口等)。这些缔约方都使用着各自独立的数字系统。其中一些系统之间通
过B2B(BusinestoBusines)接口进行数据交换,但是由于没有单一的真实来源。为了
“证明事实真相”,仍需通过快递服务(DHL快递、联邦快递等)交换并装运带有印章和签
名的纸质原始表格。文件的处理和运输占据了物流总成本很大一部分。
提货单是一种纸质单据,由海运公司签发。在国际贸易中,它被用作货物的确权证
据,经承运人确认已收到货物,并在目的地将货物交给单据持有人。这是货物所有权的证
明。提货单原件持有人是货物的所有人,是唯一有权从卸货港提货的人。当船在途中(如
商品交易)时,货物所有权可能会发生变化,由于货物无法移交,提货单却是可以移交的。
38
SAP
区块链实战———从技术实践到商业创新
所以各缔约方都需要查看提货单原件,以确认或批准贸易、出口、进口、融资等。
这个过程主要存在以下痛点。
①多方处理的数据或文档没有单一的真实来源→各方系统之间B2B 接口的开发成
本高昂。
②因纸质文件的运输导致的时间成本,在文件运输过程中如果集装箱无法被按时提
取,在卸货港产生的滞留成本。
③去数字化和再数字化:将数字化单据打印成纸质单据→寄送纸质单据→将纸质单
据扫描成PDF 文件。
④基于电子邮件的审查周期、审批流程冗长
。
⑤E2E 流程中相关文件真实性无法保证
。
⑥遭遇假冒提货单/欺诈,导致货物被盗。
⑦纸质提货单丢失风险。
(2)案例阐述。
通过区块链技术,SAP 引入了“电子提货单”,不同业务伙伴间的货品传递实现了真
正的安全、互信、无纸化。当货物到港的时候,电子提货单的所有者能直接从货运商变更
为下一阶段的所有者。
(3)技术架构
。
其技术架构如图3-9所示
。
图3-9技术架构
(4)商业价值。
将航运各方聚集在区块链网络中,可以使每一方以不同的方式和程度受益。在信息
第3章SAP
区块链39
数字化的过程中提高效率与透明度,从而节省实际成本,例如纸张运输成本,或在卸货港
的滞期费/滞留费。
由于区块链技术非常昂贵,产生的价值和成本节约应以一种有待商定的方式共享。
在一个完美的世界场景中,世界上的公司组成一个联盟(联合), 以便拥有一个管理委员会
来决定成员资格、费用、规则、技术、合作伙伴等事宜。
未来,这些各方将实施接口或所谓的后端适配器,以便将记录系统与区块链网络连接
起来。最终用户将无法识别数据是否来自区块链等。SAP 将需要为相关后端提供区块
链适配器,以提供获得区块链价值的先决条件。
产生的价值如下。
①提高最终用户的效率。
②无须人工处理纸质文件(接收、分类、扫描、发送等)。
③不需要重复输入数据。
④提高信息透明度/可见性。
⑤确保E2E 流程中所有文件版本的单一真实来源。
⑥与各方系统之间B2B 接口的开发成本相比,区块链只需要一个与区块链系统集成
的接口———供应链可见性。例如,3个合作伙伴可能使用不同的系统追踪事件,则对于同
一事件,可能有3种不同的结果。
4.
制药行业
1)行业现状与痛点
为了提高药品利用率,在美国每年有价值近70 亿美元的退回药品被转售,然而由于
全球范围内假冒药品存在严重问题(据路透社称,全球假药市场价值每年可能高达2000
亿美元), 如何对退回药品进行鉴别是一个不容忽视的问题。
为了在提高药品利用率的同时防止假冒药品被退回,《美国药品供应链安全法》
(DSCSA)增加了一系列条例来保证药品行业的供应链安全。
(1)产品序列化:从2017 年11 月27 日开始,药品制造商应在每个包装上贴上或印
上产品标识;
(2)退回药品验证:从2019 年11 月27 日开始,药品制造商收到退回的产品后,在打
算进一步分销该产品之前,必须对产品进行验证。验证内容包括每个包装上的标准数字
标识符、批号和有效期等。
在欧洲也有类似的法律,但欧盟采用了集中数据库,制造商将数据上传到监管机构的
集中数据库。在美国,由于数据缺乏集中性,将需要在所有不同的信息化系统之间进行大
量的集成。
40
SAP区块链实战———从技术实践到商业创新
2)案例阐述
为了降低系统间集成的复杂性,打造以行业为联盟的可信任共享信息平台,SAP与
美国医药行业一起,利用区块链概念和技术来搭建确保数据安全和完整性的SAP生命科
学信息协作中心(s)。将药品供应链的参与
informationcolaborationhubforlifescience
方纳入联盟链中,实现对药品的溯源。在药品生产过程中,各药品制造商必须将产品代
码、批次、到期日期和序列号等信息上链。以便供应链下游以及客户可以轻松验证药品真
伪,实现药品供应链上下游对共享数据的治理,如图3-10所示。
图3-10使用区块链实现药品供应链上下游对共享数据的治理
结合移动互联网,该区块链解决方案支持行业对共享数据不可篡改的需求,避免了许
多复杂的集成,为药品制造商和批发商提供了可扩展和安全的数据平台,以满足即将到来
的验证监管要求,如图3-11所示。
图3-11药品验证
41
第3章SAP区块链
3)商业价值
该方案帮助美国制药行业建立了可信任的药物共享信息平台,实现了低成本的药物
溯源与鉴真。在提高药品利用率的同时,杜绝了假药流入市场,保障了消费者的生命安全
与医药行业的可持续发展。
在了解SAP区块链各行业的应用后,本书接下来会深入阐述SAP云平台区块链
服务。
3.2 SAP
云平台区块链服务
SAP云平台在SAP倡导的数字化平台概念中起了重要作用。SAP云平台是一种平
台,即服务(PaS)产品,可为云应用程序提供开发和运行环境。SAP云平台基于SAP
HANA内存数据库技术,使用开源和开放标准,允许独立软件供应商、初创企业和开发人
员创建基于HANA的云应用程序。SAP致力于为客户打造一个业务技术平台,客户只
需专注于业务,无须关注底层技术模块搭建,如图3-12所示。
图3-12
SAP云平台概述
SAP云平台通过使用前沿技术,如区块链、机器学习和高级分析功能帮助客户扩展
本地或基于云的ERP应用程序;建立和部署新的企业业务云和移动应用程序;集成和连
接不同数据源的企业应用程序;将企业应用程序和数据连接到物联网。
SAP云平台促进了SAPS/4HANA财务与SAPAriba采购和SAPSucesFactors
人力资源等云应用程序的集成。不仅如此,它还可以将这些应用程序与非SAP系统的数
据源集成在一起,包括社交媒体站点和其他供应商的企业应用程序。总结来说,SAP云
平台能够帮助企业数字化转型得更敏捷、更高效、更彻底。
42
SAP
区块链实战———从技术实践到商业创新
通过SAP 云平台,可以很方便地扩展现有的本地和云解决方案,最大化利用之前的
投资。既可以在SAP 云平台上部署自己的应用,也可以借助SAP 应用中心现有的应用
快速开展自己的业务。截至2019 年,SAP 已经在SAP 云平台上部署了50+ 的企业级应
用,SAP 应用中心也有超过1700+ 合作伙伴提供的现成应用可以直接被下载使用。SAP
云平台作为SAP 客户数量增长最快的产品,已经有超过14000 个客户。这里也有1600+
经验丰富的合作伙伴随时待命,支持您对SAP 云平台的使用,如图3-13 所示。
图3-13
SAP
云平台现状
当打开SAP 云平台Cockpit,在区域标签页内能发现SAP 云平台提供两套运行环
境,多环境和Neo环境。多环境的基础设施由公有云基础设施提供商提供,SAP 仅负责
维护平台层。而Neo环境的底层基础设施是由SAP 自己提供。多环境的运行环境包含
了CloudFoundryapplicationruntime,这是基于CloudFoundry基金会的开源应用平台
构建而成。如果需要开发基于微服务架构的应用,SAP 推荐选择多环境运行环境。因为
在多环境下能使用多种编程模型,例如Java、nodejs、SAPHANAextendedapplication
services和advancedmodel(SAPHANAXSA )。Neo环境则更偏向于UI5、Java和
HANAExtendedService开发。
SAP 云平台数据中心大多位于美国和欧洲。2019 年底,SAP 云平台成功落地阿里
云。这对于中国的SAP 客户、合作伙伴都是振奋人心的消息,今后可以更方便地在SAP
云平台上开展业务。
通过SAP 云平台可以尝试将最新技术集成到SAP 传统产品中。SAP 云平台提供了
100+ 个服务,如区块链、机器学习、物联网服务等。就区块链服务而言,SAP 已经集成了
HyperledgerFabric、Multichain以及Quorum 开源区块链技术并且提供区块链应用启用
服务,如图3-14 所示。
第3章SAP
区块链43
图3-14
SAP
区块链服务
想要实现一个区块链系统,除了参照开发者文档自己开发之外,也可以使用提供区块
链服务的云平台直接搭建,这可以帮助我们在项目初期节约经费和时间。SAP 云平台提
供了两种主流的区块链服务:HyperledgerFabric和Multichain。
3.1
HypregrFbic区块链平台服务
2.eldear
HyperledgerFabric是一种开源的企业级许可分布式分类账技术平台,专为在企业环
境中使用而设计。它是一个基于模块化架构,提供分布式账本解决方案的平台,是Linux
基金会在2015 年创立的超级账本(Hyperledger)项目下的区块链项目之一。Hyperledger
Fabric支持智能合约,利用容器技术装载一些链码(chaincode)实现业务逻辑。和其他区
块链不同的是,它是一个私有的、有许可的区块链系统。在有许可的区块链系统中,数据
的隐私性和安全性可以得到保护,也可以实现网络成员管理。
1.
技术架构
1)分布式账本
在第1章中我们已经了解到,分布式账本是区块链网络的核心,它记录了网络上发生
的所有交易,网络中每个成员都有一份账本。在HyperledgerFabric区块链网络中,这个
账本系统有两个组成部分:世界状态(worldstate)和区块链(blockchain)。
世界状态描述的是某一时刻的账本状态,一般是以键值对组合的形式保存在世界状
态数据库中,并且可以对其进行增、删、改、查的操作。世界状态中记录了当前每个业务对
象(如车、发票、个人资产等)的真实属性以及版本号信息。应用程序对世界状态的改变会
体现在这些对象的属性值和版本号上。
当HyperledgerFabric网络节点接收到交易请求信号之后,会先根据共识机制验证
该请求,随后就会被网络成员节点打包并以区块链的形式存储在数据库中。区块链是由
多个区块利用哈希算法生成的区块头前后相连构成的,而区块则是由多条交易记录组
44
SAP
区块链实战———从技术实践到商业创新
成的
2
。
)成员节点
角色
H
。
yperledgerFabric网络是由各种各样的节点构成的,每个节点都有独特的功能和
成员节点是区块链参与者的基本节点,一共有两种。最常见的成员节点是提交节点,
每个节点都可以是提交节点,其主要功能就是维护区块链账本和提交交易请求。还有一
种成员节点叫作背书节点,是负责执行智能合约并验证交易请求合法性的节点,同时也负
责对交易请求进行签名背书。由此可以看出HyperledgerFabric区块链的许可链属性,
即并不是所有满足基本交易条件的交易请求都会改变账本状态,而是需要根据背书策略
经过背书节点的许可才能继续。
3)共识
除了上面两种成员节点之外,网络中还有一种必不可少的排序节点。排序节点就是
用来对交易记录进行排序的节点,进而防止出现“双花”问题。为了对交易的合理合法性
进行验证,必须将它们按照发生的顺序记录在账本上,即使它们可能是网络中不同的参与
者生成的。保持账本中交易记录在区块链网络中同步的过程称为共识。共识机制确保了
账本仅在交易获得适当的参与者批准后才会被更新,并且在账本被更新时以相同的顺序
记录下相同的交易。
(
比特币区块链是通过“挖矿”即工作量证明共识算法)来验证交易的,但这种算法会
消耗巨大的计算资源,而且每个网络成员节点都可以参与共识过程,以及对交易的排序和
打包过程。当节点由于某些人为或者不确定的原因对交易的顺序产生歧义时,还是有可
能会出现账本分叉的情况,即网络节点的账本区块链存在多个版本。
HyperledgerFabric则提供了专门负责交易排序的节点(orderer)和可配置的背书策
略。网络中的多个排序节点提供交易排序服务,然后再发送给背书节点和提交节点。这
套系统使得网络管理者可以自行选择一种最能代表参与者之间关系的共识机制。排序节
点上可以使用的共识机制包括Rat( v4.SOLO(2.
Kafkv0已弃用)。
f官方推荐,1.1加入)、v0已弃用)和
a(2.
4)通道
在HyperledgerFabric这样的分布式系统中通常会有多个组织共同参与,即使操作
的业务对象相同,在与不同的网络成员交易时的业务逻辑也不尽相同,因此Hyperledger
Fabric提供了通道(channels)的功能,可以让一个组织参与到不同的区块链网络中。这个
功能对于在网络上存在竞争关系的成员非常重要,它们可能并不想要将自己的一部分敏
感信息(如价格)告诉竞争对手。
每个通道都可以拥有一份完全独立的账本,并且在创建通道之后,只有通道内的成员
45
第3章SAP
区块链
才可以保存所在通道中的账本。图3-15 是一个简单的多通道网络案例,图中三个组织各
有一组成员节点,每个节点上都记录着与组织业务相关的链码和账单,并且组织B可以同
时在两个通道中处理不同的业务。
图3-15
HyperledgerFabric分布式账本
5)链码
dg
智能合约是用来定义和管理区块链账本所记录的资产的。在HyperleerFabric
中,智能合约就是以链码的形式来开发和管理的。除此之外,链码可以用来表示
HyperledgerFabric的底层代码,但实际上只有区块链网络的管理者才需要从链码角度来
进行维护管理和部署,其他区块链成员和应用程序开发者都可以直接从智能合约角度来
理解链码。
2.
使用演示
下面主要介绍在SAP 云平台上HyperledgerFabric的使用。截至目前,SAP 云平台
上所支持的Hypereearc服务版本为v1.4,预期将于2021 年3月21 日从SAP
ldgrFbi4.
云平台下线,届时将不再支持新的订购和续订。更多详情请咨询官方账号团队。
在SAP 云平台上获取区块链服务之前,首先需要确保完成以下准备工作。
(1)开启全局账户并可以使用CloudFoundry环境。
(2)购买HyperledgerFabric服务以及各种服务计划的使用额度。
(3)将所需的额度分配到子账户。
(4)创建至少两个空间用于部署HyperledgerFabric服务
。
具体操作步骤介绍如下
。
46
SAP区块链实战———从技术实践到商业创新
1)创建服务实例。
在空间面板中,选择ServiceMarketplace,并在右
侧的服务列表中选择HyperledgerFabric服务,如
图3-16所示。
单击进入服务详情页面,并在“创建实例”窗口创
建新实例,如图3-17所示。图3-16
HyperledgerFabric服务
图3-17
创建HyperledgerFabric实例
新建实例时需要选择服务计划,基本的服务计划有dev和channel。创建dev实例会
建立一个HyperledgerFabric基本的节点网络,包括一个Orderer节点,4个Per节点和
账本数据库;l实例可以管理和监控cl内的交易记录,API调用记录和节点
channehanne
状态,还可以管理链码。
由此可见,不同的服务计划对区块链的控制程度是不同的,但因为一个空间下的所有
成员可以管理空间内的实例,所以需要将dev实例和channel实例分别创建在两个不同的
空间下,方便对区块链进行角色分配和权限控制。
这里我们先创建一个dev实例,在完成下一个步骤之后再创建channel实例。
2)建立实例间的联系
dev实例和channel实例不能独立产生效果,它们之间必须建立联系。在
HyperledgerFabric中是通过ServiceKey来连接channel实例和dev实例的。Service
Key中可以维护channel实例对dev实例的操作权限。
47
第3章SAP
区块链
在HyperledgerFabric中要创建一个ServiceKey,需要先在dev实例中创建其所属
的channel,然后再为这个channel创建ServiceKey,如图3-18 所示。注意,在上一步骤中
v实例”里创建的cl和选择服务计划时创建的“l实例”并不是同一个概念。
de(“) hannechanne
图3-18
创建ServiceKey
创建完ServiceKey之后,就可以去第二个空间,按照之前的步骤创建一个channel
实例,同时指定这个channel实例的参数,即其ServiceKey。至此,我们已经成功连接了
两个实例,并可以通过channel实例看到dev实例网络的状态。
3)链码的开发
在SAP 云平台中,一份可部署的链码包结构如图3-19 所示。
图3-19
链码包结构图
48 SAP区块链实战———从技术实践到商业创新
接下来用一个简化版的HelloWorld链码来了解链码的具体内容。
首先定义一个包含了两个简单函数(read和write)的go语言程序文件hello_world.
go作为智能合约。此外,链码中还必须完成Init和Invoke函数。Init函数是在channel
上初次部署链码时运行的初始化代码。Invoke函数是每次调用智能合约的必经之路,其
参数就是所需调用的函数名。
type HelloWorld struct {
}f
unc main() {
shim.Start(new(HelloWorld))
}f
unc (cc *HelloWorld) Init(stub shim.ChaincodeStubInterface) peer.Response {
return shim.Success(nil)
}f
unc (cc *HelloWorld) Invoke(stub shim.ChaincodeStubInterface) peer.Response {
function, args :=stub.GetFunctionAndParameters()
switch function {
case "read": return read(stub, args)
case "write": return write(stub, args)
default: return shim.Error("Valid functions are 'read|write'!")
}
}f
unc read(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) peer.Response {
if value, err :=stub.GetState(args[0]); err ==nil && value !=nil {
return shim.Success(value)
}
return shim.Error("Not Found")
}f
unc write(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) peer.Response {
if err :=stub.PutState(args[0], []byte(args[1])); err !=nil {
return shim.Error(err.Error())
}
return shim.Success(nil)
}
然后定义一份OpenAPI接口描述文档hello_world.yaml,包含智能合约的函数名称
和输入参数。
paths:
/{id}:
get:
第3章 SAP区块链 49
operationId: read
parameters:
-name: id
in: path
type: string
required: true
responses:
200:
description: OK
500:
description: Failed
post:
operationId: write
parameters:
-name: id
in: path
type: string
required: true
-name: text
in: formData
type: string
responses:
200:
description: OK
500:
description: Failed
最后创建整个链码的描述文件chaincode.yaml,用来管理链码生命周期。
Id: com-sap-icn-blockchain-example-helloWorld
Version: 13
4)部署和测试链码
接下来就可以在channel实例面板中的InstantiateChaincode页面中安装并部署链
码包,如图3-20所示。
部署链码的同时可以设置EndorsementPolicy背书策略,用来控制发生在链上的交
易需要经过哪些节点的认证才可以被记录在账本中。图3-20中的Any指任意一个所选
组织(organization)中的节点认证过后即可记录,Majority指需要超过50%的节点认证之
后才可以记录,而All指必须经过全部节点的认证。此外,还可以使用Hyperledger
Fabric提供的简单的代码实现更复杂的背书策略。使用n和out_of关键词规定交易被记