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在 IBM Cloud 上创建和部署区块链聊天应用
 
117 次浏览     评价:  
 2018-11-29
 
编辑推荐:
本文来自于IBM,本文主要介绍了如何使用 Tendermint 和 Lotionjs 轻松将“权益证明”区块链应用作为两个验证者节点部署至 IBM 容器。

前提条件

您需要安装以下软件:

IBM Cloud CLI,用于管理 IBM Cloud 中的应用、容器、基础架构、服务和其他资源的命令行界面

Docker,使用容器开发、部署和运行应用的平台

Kubectl,用于在 Kubernetes 上部署和管理应用的命令行工具

背景

区块链技术是自从因特网诞生以来最伟大的技术创新之一。因特网支持信息的自由流动,而区块链则支持价值的无障碍流动。在应用密码学方面,前所未有的大量研究正在如火如荼地展开。各行各业的企业都在将区块链技术应用于真实的业务用例。

区块链也是一项崭新的技术。快速开发区块链应用原型并在云端运行往往困难重重。Tendermint 可用于快速创建区块链应用,因为它可处理位于底层的区块链层(例如,网络和共识),同时还可通过 ABCI(应用区块链接口)聚焦应用层。在本教程中,我将向您展示如何使用 Tendermint 和 Lotionjs 轻松创建区块链聊天应用,并将其部署至 IBM Cloud。

什么是 Tendermint?

简而言之,Tendermint 是可用于在任何分布式计算平台中实现拜占庭容错 (BFT) 的软件。从管理基础架构到设计分布式数据库,都可使用 Tendermint。Tendermint 基于两个重要的技术组件而构建:

共识引擎(也称为 Tendermint 核心)可通过“权益证明”共识确保在每台机器中按相同顺序记录每个事务。

ABCI(应用区块链接口)支持以任何编程语言来处理事务。

Tendermint 具有以下特性:

拜占庭容错:Tendermint 最高可容忍三分之一的机器出现任意故障。这包括明确的恶意行为。

状态机复制:Tendermint 可复制以任何编程语言编写的确定性状态机。

安全的 P2P:通过 Tendermint 中经过认证的加密系统来保护 Gossip 协议和对等节点发现。

闪电般的速度:Tendermint 支持每秒数千个事务,1000 毫秒延迟。

什么是 Lotionjs?

Lotion 是在 JavaScript 中创建区块链应用的一种快速而有趣的方法。它是基于 Tendermint 使用 ABCI 协议构建的。

1设置项目

创建新目录并导航至此目录:

$ mkdir blockchain
$ cd blockchain

安装所需的库:

$ npm i lotion --save
$ npm i dotenv --save

2创建 2 个验证者节点的私有密钥和创始文件

创建创始文件:

touch genesis.json

将初始内容填充到 genesis.json 中:

{
"genesis_time": "0001-01-01T00:00:00Z",
"chain_id": "name",
"validators": [
],
"app_hash": ""
}

生成 2 个验证者节点的密钥:

$ ./node_modules/lotion/bin/tendermint gen_validator > privkey0.json
$ ./node_modules/lotion/bin/tendermint gen_validator > privkey1.json

私有密钥类似如下,公用密钥和私有密钥是随机生成的:

{
"address": "B809574EC51377DE48454094BF3302989CBB50A9",
"pub_key": {
"type": "ed25519",
"data": "8A049817BA6D1B065C30D927A529AAFA7147BE0D147
E1CCD7A25FAADBE80C8D0"
},
"priv_key": {
"type": "ed25519",
"data": "57BAFDD6136E1140FA9F906313BF2CFC75802F044704DD7AAF3
0BC1010E6519C8
A049817BA6D1B065C30D927A529AAFA7147BE0D147E1CCD7A25F
AADBE80C8D0"
}
}

仅复制公用密钥信息,并将其粘帖到 genesis.json 中。添加两个验证者后,将类似如下:

{
"genesis_time": "0001-01-01T00:00:00Z",
"chain_id": "name",
"validators": [
{
"pub_key": {
"type": "ed25519",
"data": "8A049817BA6D1B065C30D927A529AAFA7147BE0D1
47E1CCD7A25FAADBE80C8D0"
},
"power": 10,
"name": "saif"
},
{
"pub_key": {
"type": "ed25519",
"data": "5FD1FBF59759E50BD1C23911E832198AB78A4F7E6F
1F23A64AAFEC5992608CA8"
},
"power": 20,
"name": "prerna"
}
],
"app_hash": ""
}

3构建验证者 1

创建 node1 文件夹:

mkdir node1

浏览至 node1 目录:

cd node1

安装所需的库:

$ npm i lotion --save
$ npm i dotenv --save

将先前生成的 genesis.json 和 privkey0.json 复制到 node1 文件夹。

创建 node1 的环境文件:

$ touch .env-node1

对 node1.js 的内容进行编码:

LOTION_HOME="./.lotion_node1"

创建 node1.js:

$ touch node1.js

对 node1.js 的内容进行编码:

require('dotenv').config({path: ".env-node1"});
let lotion = require('lotion')
let app = lotion({
genesis: './genesis.json',
tendermintPort: 30090,
initialState: { messages: [] },
p2pPort: 30092,
logTendermint: true,
keys: 'privkey0.json',
peers: ['workernode2:30092']
})
app.use((state, tx,chainInfo) => {
if (typeof tx.sender === 'string' && typeof tx.message === 'string') {
state.messages.push({ sender: tx.sender, message: tx.message })
}
})
app.listen(3000).then(({ GCI }) => {
console.log(GCI)
})

创建 Dockerfile:

$ touch Dockerfile

对 Dockerfile 的内容进行编码:

FROM node:carbon
WORKDIR /usr/src/app
COPY package*.json ./
COPY privkey0.json ./
COPY .env-node1 ./
RUN npm install
COPY ..
EXPOSE 30090 30092
CMD [ "node", "node1.js" ]

4构建验证者 2

创建 node2 文件夹:

mkdir node2

浏览至 node2 目录:

cd node2

安装所需的库:

$ npm i lotion --save
$ npm i dotenv --save

将先前生成的 genesis.json 和 privkey0.json 复制到 node2 文件夹。

创建 node2 的环境文件:

$ touch .env-node2

对 node2.js 的内容进行编码:

LOTION_HOME="./.lotion_node2"

创建 node2.js:

$ touch node1.js

对 node2.js 的内容进行编码:

require('dotenv').config({path: ".env-node2"});
let lotion = require('lotion')
let app = lotion({
genesis: './genesis.json',
tendermintPort: 30090,
initialState: { messages: [] },
p2pPort: 30092,
logTendermint: true,
keys: 'privkey1.json',
peers: ['workernode1:30092']
})
app.use((state, tx,chainInfo) => {
if (typeof tx.sender === 'string' && typeof tx.message === 'string') {
state.messages.push({ sender: tx.sender, message: tx.message })
}
})
app.listen(3000).then(({ GCI }) => {
console.log(GCI)
})

创建 Dockerfile:

$ touch Dockerfile

对 Dockerfile 的内容进行编码:

FROM node:carbon
WORKDIR /usr/src/app
COPY package*.json ./
COPY privkey0.json ./
COPY .env-node1 ./
RUN npm install
COPY ..
EXPOSE 30090 30092
CMD [ "node", "node2.js" ]

5将这两个验证者节点部署到 IBM Cloud 上

注册 IBM Cloud。

安装 Cloud Foundry CLI。

安装 IBM Cloud CLI。

安装 Kubernetes CLI。

浏览至 node1 目录:

$ cd node1

构建 Docker 镜像:

$ docker build -t node1 .

转至 IBM Cloud 控制台。

导航至 Containers: 选择容器服务

单击 Create Cluster: 创建一个新集群

命名您的集群,并创建一个集群;等待几分钟,以便完全部署此集群。完全部署后,单击此集群以查看已部署集群的概述: 已部署集群的概述

单击左侧导航中的 Access,遵循指示信息进行操作。

安装容器服务插件:

$ bx plugin install container-service -r Bluemix

登录到您的 IBM Cloud 帐户:

$ bx login -a https://api.eu-de.bluemix.net
$ bx cs region-set eu-central

在 CLI 中设置集群的环境:

获取设置环境变量的命令,并下载 Kubernetes 配置文件:

$ bx cs cluster-config NameOfYourCluster

设置 KUBECONFIG 环境变量。将先前命令的输出复制并粘帖到您的终端内。

列出您的工作节点,验证您是否可连接到自己的集群:

$ kubectl get nodes

转至 IBM Cloud Container Registry。

选择首个名称空间的名称,并创建该名称空间。

$ bx cr namespace-add <my_namespace>

将本地 Docker 守护程序记录到 IBM Cloud Container Registry 中:

$ bx cr login

选择存储库和用于识别镜像的标签。在本教程的其余部分使用相同的存储库和标签。

$ docker tag node1 <registry>/<my_namespace>/node1:latest

推送镜像。

$ docker push <registry>/<my_namespace>/node1:latest

验证您的镜像是否位于私有注册表中:

$ bx cr image-list

既然您的容器已部署到 IBM 容器上,是时候使用 Kubernetes 来运行一些 pod 了。 使用复制/粘帖将镜像名称从注册表的私有名称更改为其他名称。(位于 service-deployment.yml 文件中的镜像属性将与私有注册表中的镜像名称相同。)

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: tendermintnodeone # give any name
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
name: tendermintnodeone
labels:
run: tendermint1
spec:
containers:
- name: saif1cluster
image: "<registry>/<my_namespace>/node1:latest" # your registry name
imagePullPolicy: Always
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service-tendermint-11 # give a service name
labels:
run: tendermint1
spec:
type: NodePort
selector:
run: tendermint1
ports:
- protocol: TCP
name: tendermint1
port: 30090
nodePort: 30090
- protocol: TCP
name: port
port: 30092
nodePort: 30092

配置 Kubernetes 以创建 pod、服务和部署:

$ kubectl create -f service-deployment.yml

删除所有部署:

$ kubectl delete deployments --all

删除所有服务:

$ kubectl delete services --all

访问 pod 和日志:

$ kubectl get pods
$ kubectl logs podname

访问 Tendermint RPC API:http://workerip:30092

对 node2 重复相同的步骤。

6创建轻量级客户端以在区块链上执行读/写操作

安装 lotion-connect:

$ npm install lotion-connect --save

创建 write.js:

$ touch read-write.js

对 read-write.js 的内容进行编码:

let { connect } = require('lotion-connect')
async function main() {
let { state, send } = await connect(null, {
genesis: require('./genesis.json'),
nodes: [ 'ws://wordernode1:30092','ws://wordernode2:30092' ]
})
console.log(await state)
console.log(await send({ "sender": 'saif',"message":"himom" }))
process.exit();
}
main()

结束语

Tendermint 便于业务开发人员编写区块链应用,而 IBM Cloud 则简化了此类应用的部署和操作。

 

   
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