Introducción¶
Hyperledger Fabric es una plataforma para soluciones de ledger distribuido que esta sustentado con una arquitectura modular que entrega los altos niveles de confidencialidad, resiliencia, flexibilidad y escalabilidad. Esta diseñada para soportar implementaciones intercambiables de diferentes componentes y acomodar la complejidad y sutileza que existe a través del ecosistema económico.
Recomendamos que los usuarios primerizos comiencen leyendo el resto de la introducción a continuación para familiarizarse con cómo funciona una blockchain y con las capacidades específicas y componentes de Hyperledger Fabric.
Una vez que estén cómodos — o si ya están familiarizados con blockchain y Hyperledger Fabric — ir a Getting Started y de allí exploren las demos, especificaciones técnicas, APIs, etc.
¿Qué es una Blockchain?¶
Un Ledger Distribuido
En el corazón de una red de blockchain se encuentra un ledger distribuido que registra todas las transacciones que ocurren en la red.
Un ledger de blockchain es comúnmente descrito como descentralizada porque esta replicado através de muchos participantes de la red, cada uno de los cuales colabora en su mantenimiento. Veremos que la descentralización y colaboración son capacidades poderosas que reflejan la manera en que las empresas intercambian bienes y servicios en el mundo real.
Adicionalmente a ser descentralizado y colaborativo, la información registrada en blockchain solo puede ser agregada, utilizando técnicas criptográficas que garantizan que una vez que una transacción ha sido agregada al ledger no pueda ser modificada. Esta propiedad de «inmutabilidad» hace simple determinar la procedencia de información porque los participantes están seguros que no ha sido modificada luego del hecho. Este es el motivo por el cual a veces las blockchains son descritas como sistemas de prueba.
Contratos Inteligentes
Para soportar la consistente actualización de información — y habilitar una amplia variedad de funciones del ledger (transaccionar, consultar, etc) — una red de blockchain utiliza contratos inteligentes para proveer el acceso controlado al ledger.
Los contratos inteligente no son sólo un mecanismo clave para encapsular información y mantenerlo simple a través de toda la red, también pueden ser escritos para permitirle a los participantes ejecutar ciertos aspectos de las transacciones automáticamente.
Un contrato inteligente puede, por ejemplo, ser escrito para estipular el costo de envío de un ítem donde el valor del cargo de envío cambia dependiendo de cuan rápido llega el ítem. Con los términos acordados por ambas partes y escritas al ledger, los fondos correspondientes cambian de mano automáticamente cuando el ítem es recibido.
Consenso
El proceso para mantener las transacciones del ledger sincronizadas através de la red — para asegurar que los ledger solo se actualicen cuando las transacciones son aprobadas por los participantes apropiados, y cuando los ledgers si actualizan, lo hagan con las mismas transacciones en el mismo orden — es llamado consenso.
Aprenderás mucho mas sobre ledgers, contratos inteligentes y consenso mas adelante. Por ahora, es suficiente que pienses en blockchain como un sistema transaccional compartido y replicado que es actualizado vía contratos inteligentes y mantenido consistentemente sincronizado por medio de un proceso colaborativo que se llama consenso.
¿Por qué es útil Blockchain?¶
Los Sistemas de Registro de Hoy
Las redes transaccionales de hoy no son mas que versiones ligeramente actualizadas de redes que han existido desde que se han mantenido registros de negocios. Los miembros de una red de negocios transaccionan entre ellos, pero mantienen registros separados de sus transacciones. Y las cosas que están transaccionando — sean tapices flamencos del siglo 16 o los títulos financieros de hoy — deben establecer su procedencia cada vez que son vendidos para asegurarle al negocio que vende un ítem que posee una cadena de títulos verificando que sea de de su propiedad.
Lo que te queda es una red de negocio que se parece a esto:
La tecnología moderna ha llevado este proceso del uso de tabletas de piedra y carpetas de papel a discos duros y plataformas de nube, pero la estructura subyacente es la misma. No existen sistemas unificados para administrar la identidad de los participantes de la red, entonces establecer la procedencia es tan laborioso que lleva días compensar transacciones de títulos financieros (el volumen mundial de esto esta estimado en muchos billones de dólares), los contratos deben estar firmados y ejecutados manualmente, y todas las bases de datos en el sistema contiene información única y consecuentemente representa un único punto de falla.
Es imposible construir un sistema de registro que comprenda una red de negocios con el enfoque fracturado actual de la información y procesos para compartirla, aún cuando las necesidades de visibilidad y claridad sean evidentes.
La Diferencia con Blockchain
Y si, en vez del revoltijo de ineficencias representadas por el «moderno» sistema de transacciones, las redes de negocio tuviesen métodos estándar para establecer la identidad en la red, ejecutar transacciones, y almacenar data? Y si la comprobación de la procedencia de un activo pudiese determinarse al revisar una lista de transacciones que, una vez escritas, no pueden ser modificadas, y pueden consiguientemente ser confiables?
La red de negocio se parecería mas a esto:
Esta es una red de blockchain, donde cada participante tiene su propia copia replicada del ledger. Adicional a la información del ledger compartida, los procesos que actualizan el ledger también son compartidos. A diferencia de los sistemas actuales, donde los programas privados de los participantes son utilizados para actualizar sus ledgers privados, un sistema de blockchain tiene programas compartidos para actualizar ledgers compartidos.
Con la habilidad para poder coordinar a la red de negocio mediante un ledger compartido, las redes blockchain pueden reducir tiempo, costo y riesgo asociado con la información privada y su procesamiento mejorando la confiabilidad y visibilidad al mismo tiempo.
Ahora conoces qué es blockchain y por qué es útil. Hay muchísimos detalles adicionales que son importantes, pero se relacionan con estas ideas fundamentales de compartir la información y los procesos.
¿Qué es Hyperledger Fabric?¶
La Linux Foundation fundó el proyecto Hyperledger en 2015 para avanzar las tecnologías interindustria de blockchain. Ante que declarar un solo estándar de blockchain, alienta un enfoque colaborativo al desarrollo de tecnologías blockchain mediante un proceso comunitario, con derechos de propiedad intelectual que alienta el desarrollo abierto y la adopción de estándares en el tiempo.
Hyperledger Fabric es uno de los proyectos de blockchain dentro de Hyperledger. Como otras tecnologías de blockchain, tiene un ledger, usa contratos inteligentes, y es un sistema por el cual los participantes manejan sus transacciones.
Donde Hyperledger Fabric se separa de otros sistemas de blockchain es en que es privado y permisionado. Ante que un sistema abierto y no permisionado que permite a identidades desconocidas participar en la red (requiriendo protocolos como «prueba de trabajo» para validar transacciones y asegurar la red), los miembros de una red de Hyperledger Fabric se inscriben mediante un Proveedor de Servicios de Membresía (MSP por sus siglas en inglés) confiable.
Hyperledger Fabric también ofrece algunas opciones conectables. La data del Ledger puede ser almacenada en múltiples formatos, los mecanismos de consenso pueden ser intercambiados, y diferentes MSPs son soportados.
Hyperledger Fabric también ofrece la capacidad de crear canales, permitiendo a un grupo de participantes crear un ledger separado de transacciones. Esta es una opción especialmente importante para redes donde algunos de los participantes pueden ser competidores y no quieren que todas las transacciones que realicen — un precio especial que están ofreciendo a algunos participantes y no a otros, por ejemplo — sea conocido por todos. Si dos participantes forman un canal, entonces esos participantes — y no otros — tienen copias del ledger para ese canal.
Ledger Compartido
Hyperledger Fabric tiene un subsistema de ledger compuesto por dos componentes: el world state y el transaction log. Cada participante tiene una copia del ledger de cada red de Hyperledger Fabric al que pertenecen.
El componente de world state describe el estado del ledger a un momento determinado en el tiempo. Es la base de datos del ledger. El componente de transaction log registra todas las transacciones que han resultado en el valor actual del world state; es la historia de actualizaciones para el world state. El ledger es, entonces, una combinación de la base de datos del world state y la historia del transaction log.
El ledger tiene un repositorio de datos reemplazable para el world state. Por defecto, es una base de datos de almacenamiento clave-valor en LevelDB. El transaction log no necesita ser intercambiable. Simplemente registra los valores de antes y después de la base de datos del ledger que esta siendo usado por la red de blockchain.
Contratos Inteligentes
Los contratos inteligentes en Hyperledger Fabric son escritos en chaincode y son invocados por una aplicación externa a blockchain cuando esa aplicación necesita interactuar con el ledger. En la mayoría de los casos, el chaincode interactúa solamente con el componente de la base de datos del ledger, el world state (consultándolo, por ejemplo), y no el transaction log.
Un chaincode puede ser implementado en varios lenguajes de programación. Actualmente son soportados chaincodes escritos en Go, Node.js, y Java.
Privacidad
Dependiendo de las necesidades de la red, los participantes en una red Business-to-Business (B2B) quizás sean extremamente sensibles respecto a cuánta información comparten. Para otras redes, la privacidad no sera una preocupación primordial.
Hyperledger Fabric soporta redes donde la privacidad (utilizando canales) es un requerimiento operacional clave así como aquellas que son comparativamente abiertas..
Consenso
Las transacciones deben ser escritas al ledger en el orden en que ocurren. aún cuando puedan transcurrir entre diferentes juegos de participantes dentro de la red. Para que esto ocurra, el orden de las transacciones debe ser establecida y un método para rechazar transacciones erróneas que han sido insertadas en el ledger por error (o maliciosamente) debe ser implementado.
Ésta es una área de las ciencias de la computación que ha sido minuciosamente investigada, y existen muchas maneras de lograrlo, cada una con un trade-off diferente. Por ejemplo, PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) puede proveer un mecanismo para que réplicas de archivos se comuniquen entre ellos para mantener cada copia consistente, aún en el evento de una corrupción. Alternativamente, en Bitcoin, el ordenamiento ocurre mediante un proceso llamado minado donde computadoras en competencia corren a resolver un acertijo criptográfico que define el orden en que todos los procesos construyen posteriormente.
Hyperledger Fabric ha sido diseñado para permitir a quienes comienzan redes que puedan elegir el mecanismo de consenso que mejor representa las relaciones existentes entre los participantes. Así como ocurre con la privacidad, hay un espectro de necesidades, desde redes que son altamente estructuradas en sus relaciones a aquellas que son mas peer-to-peer.