数据结构 - 机器学习

6.2.1　测试链与私链以太坊属于公有链，官方不但提供了主链，也提供了测试链，然而对于想要更进一步理解以太坊结构的读者，就有些不方便了，如果是在主链上进行操作使用，则有如下一些问题：1）以太坊上的转账交易或者智能合约部署等都需要消耗以太币，显然不适合开发测试的需求；2）以太坊公链的运行节点遍布全球，即便是使用测试链，运行速度也是无法达到实验级的要求的，而且不方便去控制网络中的每一个节点；3）对于公链的使用，只是通过客户端直接去连接使用，但看不到网络具体是怎么搭建起来的，很多细节看不到；4）若在某些场合下只是希望使用以太坊来搭建一个局部的网络，类似于局域网，那肯定不能直接使用公链。基于以上原因，我们有必要自己搭建一个测试链，由于这个测试链通常运行在用户自己的局域网络中，一般情况下并不会开放

以太坊的出现扩展并丰富了比特币中的脚本思想，使之发扬光大，成为一个通用的智能合约编程平台。相比于以太坊中其他的特性（如更复杂的梅克尔树、叔区块、燃料消耗等），智能合约是最有价值的功能设计，它让我们看到了区块链技术可以应用的场景，迄今为止，以太坊仍是使用最广泛的支持智能合约开发的公有链。我们看下以太坊的知识点导图：

Hyperledger(或Hyperledger项目)是一个旨在推动区块链跨行业应用的开源项目，由Linux基金会在2015年12月主导发起该项目，成员包括金融，银行，物联网，供应链，制造和科技行业的领头羊。2015年12月，Linux基金会宣布了Hyperleger项目的启动。创世成员于2016年的2月被宣布。随后的3月29日，另外的10名成员及治理理事会被公布.5月19日BrianBehlendorf被任命为项目的执行总监.项目的目标是区块链及分布式记账系统的跨行业发展与协作，并着重发展性能和可靠性（相对于类似的数字货币的设计）使之可以支持主要的技术、金融和供应链公司中的全球商业交易。该项目将继承独立的开放协议和标准，通过框架方法和专用模块，包括各区块链的共识机制和存储方式，

7.1　项目介绍7.1.1　项目背景比特币网络主要的功能就是维持着比特币这种加密数字货币，虽然也能通过扩展开发，但是功能很有限（未来如果比特币源码经过不断的升级，能够完整支持智能合约等更高级技术后会有改观）。以太坊网络维持着以太币同时提供了智能合约的开发和部署，这些合约的运行也都是建立在以太坊的基础之上的。就这两者本身，都只是提供了最基础的基础设施功能，就好像划了一块地，通上了基本的水电和电话，其他所有的建造就都要靠自己了。这对于很多用户来讲建造成本还是大了些，实现自己想要的功能颇多不便，而更关键的是，在很多应用场合并不需要数字货币这个功能，比如：公司内部的账本审计，还有很多场合需要有明确的权限控制，如企业的供应链系统，还有一些场合不适合运行工作量证明这种共识算法，如金融机构

7.2.1　Fabric基本运行分析Fabric项目的目的是要实现一个面向商业环境的通用权限区块链底层设施，它是用于开发企业级区块链应用的主要框架，2017年7月11日，官方网站宣布发布了1.0正式版，标志着这个框架已经可以进入到生产环境的实践阶段。本节将会通过部署运行一个示例来体会一下如何使用Fabric实现一个智能合约系统并且部署一个网络，在开始之前，我们来了解一下Fabric与比特币、以太坊这些区块链系统有什么差别，以及它的运行框架是什么样的。先看一下彼此的区别：从上表可以看出，Fabric与其他公链系统主要的区别是一个带有许可授权的区块链网络系统，并且不使用通常依靠算力的工作量证明共识算法，而是使用更适合在商业环境下使用的PBFT算法。既然Fabric有着许多的不同，

7.3.1　部署准备1.下载示例程序我们将当前的工作目录切换到fabricsample目录中，下载官网提供的示例：gitclone https://github.com/hyperledger/fabric-samples.git。下载完毕后，在目录下多了一个fabric-samples目录，可看到如下文件：其中包含了好几个示例，我们选择其中的first-network来做测试，进入到first-network目录，看到如下一组文件：这里面大多数是yaml配置文件以及两个脚本文件：byfn.sh和script.sh。Fabric组件的运行需要使用到这些配置文件，而两个sh脚本则用来控制Fabric组件的运行。通过查看配置文件，可以发现这是一个多节点Fabric网络示例，包含了4个

超级账本项目是面向商业应用的，其中的Fabric项目可以认为是对标以太坊的区块链系统，面向企业应用，考虑了很多更复杂的特性，比如身份认证、通道等，目的是提高数据网络的安全性。但是有一点需要注意，从技术角度来说，Fabric只是一个技术框架，并不是一个像比特币、以太坊这样的公链系统，我们可以通过使用Fabric来搭建自己需要的区块链应用系统，自己来部署节点，这是一个很大的区别。我们来看下知识点导图。

区块链程序作为一种计算机软件，如果去除掉那些外部的修饰，抹掉那些思想层面的、金融层面的、哲学层面的包装，它就只是一个普通的应用程序，与我们日常使用的聊天软件、游戏软件、视频播放软件等一样，没什么特别的。如今大家也可以看到有各种各样基于区块链设计的软件，就如前面章节所述，有些是独立的应用系统，如比特币、以太坊等；有些是基于已有系统开发的，如各种以太坊代币应用；有些是提供了区块链资产交易功能的，如比特股、公信宝等；有些是面向开发者服务的，如万云区块链云平台、布比区块链等。技术发展如此之快，我们上下求索唯恐不及，能不能先不要让人眼花缭乱，给一个简单的例子？是的，这就是本章的目的，让我们站在代码的角度，看看一个最简单的区块链程序是怎样组成的。

毫无疑问，要开发一个完整可用的区块链应用程序，不是那么容易的，大家看看比特币的源码、以太坊的源码等就知道了。比特币作为第一代区块链技术的代表，其功能设计比较简单，即便如此，相信不少初次阅读源码的读者仍然会觉得有些迷茫。微链的目的就是以比特币为原型，假设我们自己要开发一个比特币程序（或称为微币），会怎么去做，通过一个极简的结构设计说明，以俯瞰的方式来了解一个区块链应用程序的基本构造。通过微链的设计，我们至少可以回答以下问题：·一个区块链应用程序需要包含哪些基本模块？·一代技术（如比特币）与二代技术（如以太坊）主要有哪些区别？·钱包、挖矿、区块链账本等到底是怎样的组合关系？·所谓的可编程数字货币到底是什么意思？·区块链应用程序可以作为单机程序运行吗？微链会采用半源码半伪码的方式来进行

区块链程序本质上与普通的软件是一样的，因此在开发方式上并没有什么特别的区别。从开发语言上来说，但凡是图灵完备的语言都可以用来开发，比如C++/Java/Go/等，还有现在比较流行的Node.js，目前来说，生产环境的正式程序开发，使用C++和Go比较多，比如比特币就是使用C++开发的，以太坊是使用Go开发的（以太坊同时也有其他语言的版本，如C++、Python），而一些测试环境的程序会使用Node.js，比如模拟以太坊环境的testrpc程序，testrpc是使用JavaScript开发的，并且以Node包的形式发布。可以说，语言选择上没什么限制，选择自己熟悉的即可，个人比较推荐Go，运行效率不错，且Go本身是运行在虚拟机上的，因此也跨平台，语法也容易上手，不过Go目前不太适