當前區(qū)塊鏈平臺的數(shù)量正在迅速增長，這對于行業(yè)而言無疑是一件好事，但區(qū)塊鏈之間信息孤島的問題，一直是個未解難題。

在公鏈領域，比特幣和以太坊是最大的兩個公鏈，因此很多跨鏈協(xié)議主要解決的就是這兩大區(qū)塊鏈之間的通信問題。

而在聯(lián)盟鏈領域，IBM的Fabric、摩根大通的Quorum以及R3的Corda是企業(yè)使用最多的區(qū)塊鏈框架，那如何去實現(xiàn)這些聯(lián)盟鏈之間的通信呢？

在去年的時候，埃森哲（Accenture）宣布，他們開發(fā)并測試了兩個解決方案，其旨在使兩個或多個主要的聯(lián)盟鏈生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集成。從那時起，Hyperledger（超級賬本）聯(lián)盟開發(fā)了一個新的解決方案，專門為沒有中央連接者節(jié)點的許可區(qū)塊鏈創(chuàng)建，而這個新的區(qū)塊鏈集成框架，被稱為Hyperledger Lab。

而這個區(qū)塊鏈集成框架的設計原則是這樣的：

1. 在不同聯(lián)盟鏈賬本之間實現(xiàn)直接傳輸；

2. 可插拔模型和組件；

3. 靈活的需求和數(shù)據(jù)協(xié)議；

4. 利用預先存在的角色；

這個區(qū)塊鏈集成框架為每個可互操作的區(qū)塊鏈（這里指聯(lián)盟鏈）引入了一個“互操作性驗證者”覆蓋網(wǎng)絡。

互操作性驗證者將通過驗證本地節(jié)點的賬本版本（步驟1到3）來共同處理來自本地節(jié)點的導出請求。每個請求都由驗證者簽名的（可配置的）最低quorum數(shù)應答（步驟4和5）。即使某些驗證者關閉或不參與，網(wǎng)絡也可以繼續(xù)工作，前提是可以保證最低quorum數(shù)。任何安全的鏈外通信系統(tǒng)，都可以傳遞由分布式賬本的傳輸驗證者認證的消息（步驟6）。而來自外部分布式賬本的證明，可以由接收者在本地或使用鏈上邏輯（通常是智能合約）根據(jù)該外部分布式賬本的傳輸驗證者的公鑰進行驗證（步驟7和8）。

而下面這個教程，演示了如何在Fabric、Quorum以及Corda網(wǎng)絡之間傳輸簡單資產(chǎn)。

一、部署先決條件

Docker

Docker-compose

Node.js npm》=5.6，node 》= 8.9

Fabric1.4

JDK 8

注意：Fabric SDK有更嚴格的引擎要求（npm《6.0和node《9.0）

腳本和以下命令只在Ubuntu 18.04上測試過

一、安裝程序

由于該示例運行在Hyperledger Fabric和Quorum上，因此我們首先需要安裝并運行這兩種結(jié)構(gòu)的本地網(wǎng)絡。考慮到我們需要運行2個或更多的DLT網(wǎng)絡，演示的首選設置是在Docker容器中，目前我們還沒有支持手動安裝。我們將部署2條對接的區(qū)塊鏈（每條鏈4個節(jié)點加上聯(lián)盟），我們建議在不同的機器上部署環(huán)境：例如，在一臺機器上部署Fabric區(qū)塊鏈和相關聯(lián)盟，在另一臺機器上部署Quorum區(qū)塊鏈和相關聯(lián)盟。

導航到示例文件夾：cd examples/simple-asset-transfer 安裝 npm 依賴項：npm i

導航到示例Fabric API文件夾：cd example/simple-asset-transfer/fabric/api 安裝 npm 依賴項：npm i

導航到示例Quorum API文件夾：cd example/simple-asset-transfer/quorum/api 安裝 npm 依賴項：npm i

有關可用命令，請查看example package.json，它在簡單資產(chǎn)轉(zhuǎn)移（simple-asset-transfer）文件夾中：cat package.json。

1、1 Fabric區(qū)塊鏈

要運行Fabric區(qū)塊鏈，你可使用以下腳本：npm run fabric

這將自動為Fabric節(jié)點拉取必要的鏡像（image），并運行一個由同一通道（ channel）內(nèi)的2個組織劃分的4個節(jié)點組成的環(huán)境，以及監(jiān)聽端口4000 的Fabric SDK。如果你已經(jīng)有一個進程在監(jiān)聽端口4000，那么你可以在 Fabric api 配置文件Fabric/api/config.json中更改它。注意：一些bash腳本將直接引用在端口4000上運行的應用程序，如果你更改了Fabric SDK端口，完成后，你可能需要自己終止應用程序。

Fabric 網(wǎng)絡和SDK將在后臺啟動，你可以使用npm run fabric:log顯示Fabric節(jié)點輸出，并使用cat fabric/logs/start.log顯示SDK輸出。

或者，你可以使用Fabric/artifacts中的配置來遵循Fabric文檔，并部署來自``fabric/contracts`的合約。

1、2 Fabric聯(lián)盟

要啟用驗證者的覆蓋網(wǎng)絡，我們需要在本地構(gòu)建docker 鏡像 ：npm run fed:build

然后，你就可以運行4個驗證者的聯(lián)盟：npm run fed:fabric 聯(lián)盟驗證者依賴于Fabric節(jié)點和連接器來執(zhí)行區(qū)塊鏈操作和驗證，默認配置設置為在端口4000本地查找Fabric SDK的運行實例。如果要在不同端口或其他計算機上運行Fabric SDK，則相應地修改federations/docker-compose-Fabric.yml，為每個服務查找URL：“http://172.20.0.1:4000”，并修改字符串以指向正確的端點。

聯(lián)盟將在后臺啟動，你可以使用npm run fed:fabric:log顯示Fabric聯(lián)盟驗證者輸出。

1、3 Quorum區(qū)塊鏈

要運行Quorum區(qū)塊鏈，你可以使用以下腳本：npm run quorum

這將使用Tessera和RAFT運行一個由7個節(jié)點組成的Quorum網(wǎng)絡，Tessera可能需要幾分鐘才能完全啟動，你必須等待它，然后才能啟動以下命令。當Tessera準備好時，你可以列出你的docker容器docker ps，并等待它們?nèi)孔優(yōu)椤敖】怠保╤ealthy）狀態(tài)。

然后，你就可以構(gòu)建npm run quorum:api:build，然后運行自定義Quorum API npm run quorum:api ，Quorum API將默認使用端口5050、5051、5052和5053，你可以在Quorum api docker-compose文件quorum/api/docker-compose.yml 中更改它，為每個服務查找APP_PORT： 505。

Quorum網(wǎng)絡和SDK將在后臺啟動，你可以分別使用npm run quorum:log和npm run Quorum api:log來顯示Quorum節(jié)點和Quorum API輸出。

1、4 Quorum聯(lián)盟

與Fabric聯(lián)盟相同，為了啟用驗證者的覆蓋網(wǎng)絡，我們需在本地構(gòu)建docker鏡像：npm run fed:build。如果你計劃在同一臺計算機上部署兩個聯(lián)盟，則不必重新生成鏡像。

然后，你就可以運行4個驗證者組成的聯(lián)盟：npm run fed:quorum Quorum聯(lián)盟驗證者依賴于Fabric 節(jié)點和連接器執(zhí)行區(qū)塊鏈操作和驗證，默認配置設置為在端口5050上本地查找Fabric SDK的運行實例。如果要在不同端口或其他計算機上運行Fabric SDK，則相應地修改federaTIons/docker-compose-Fabric.yml，為每個服務查找URL：“http://172.20.0.1:5050”，并修改字符串以指向正確的端點。

1、5 Corda區(qū)塊鏈

首先你需要建立和部署一個Corda網(wǎng)絡，為此，你需要運行以下腳本：npm run corda:build

加載必要的組件和組裝Corda節(jié)點的過程，可能會消耗你幾分鐘的時間。在成功部署Corda節(jié)點和web服務器后，你就可以運行Corda網(wǎng)絡了。

要運行Corda區(qū)塊鏈，你可以使用以下腳本：npm run Corda

這將運行一個由5個節(jié)點和4個web服務器組成的Corda網(wǎng)絡。部署過程大概需要幾分鐘的時間。

1、6 Corda聯(lián)盟

如上所述，如果你已經(jīng)建立了docker鏡像，那么你就不需要重建它了。建立完后，運行下腳本：npm run fed:build

然后，你就可以運行一個由4個驗證者組成的聯(lián)盟：npm run fed:corda Corda聯(lián)盟驗證者依賴于連接器來觸發(fā)Corda流和驗證。

聯(lián)盟將在后臺啟動，你可以使用npm run fed:corda:log來顯示Corda聯(lián)盟驗證者輸出。

二、場景

所有的場景都連接到了上面提到的三個區(qū)塊鏈及其聯(lián)盟。如果使用默認端口在本地運行所有內(nèi)容，則可以前進并使用以下命令啟動其中一個場景。否則，你將不得不修改位于場景（scenarios）文件夾/simple-asset-transfer（簡單資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓）文件夾中的配置文件，以匹配每個網(wǎng)絡的正確url。

場景1 ： share-pub-key（共享公鑰）：npm run scenario:share

從Corda、Quorum和Fabric區(qū)塊鏈獲取所有驗證者的公鑰，并在參與區(qū)塊鏈之間共享它們。

步驟1為每個活躍的Corda驗證者調(diào)用askForPubKey，并收集它們；

步驟2為每個活躍的Quorum驗證者調(diào)用askForPubKey，并收集它們；

步驟3為每個活躍的Fabric驗證者調(diào)用askForPubKey，并收集它們；

調(diào)用addForeignValidator，將Corda + Quorum的公鑰存儲到Fabric智能合約當中；

調(diào)用addForeignValidator，將Corda + Fabric的公鑰存儲到Quorum智能合約當中；

調(diào)用addForeignValidator，將Fabric + Quorum的公鑰存儲到Corda賬本當中；

注：如果已經(jīng)存儲了公鑰，則最后的步驟將失敗，多次啟動腳本將自動導致此問題。

場景2： fabric到quorum：npm run scenario:FtQ

場景3 ：quorum到fabric：npm run scenario:QtF

場景4： corda到quorum：npm run scenario:CtQ

場景5： corda到fabric：npm run scenario:CtF

場景6： fabric到corda：npm run scenario:FtC

場景7： quorum到corda：npm run scenario:QtC

而上面的應用場景，就需要以下這些步驟：

步驟1調(diào)用createAsset在“導出鏈”上生成具有偽隨機ID的標準資產(chǎn)；

步驟2調(diào)用 lockAsset以注銷指定“導出鏈”上目標公鑰（可選）的資產(chǎn)；

步驟2.5（可選）調(diào)用getAsset以驗證“導出鏈”上的資產(chǎn)狀態(tài)；

步驟3 為資產(chǎn)的報廢調(diào)用askForSignature并收集驗證者的簽名（應該有4個）；

步驟4 調(diào)用verifySignature檢查“導入鏈”上生成的證明；

步驟5調(diào)用copyAsset在“導入鏈”上創(chuàng)建導出資產(chǎn)的副本；

三、測試

測試有兩個版本：本地單元測試和測試調(diào)用正在運行的區(qū)塊鏈環(huán)境。要運行本地單元測試，可以在simple-asset-transfer（簡單資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓）文件夾中使用npm run test。要運行擴展測試，則可以使用npm run test:bc。注意：與場景類似，test:bc同時連接到Fabric和Quorum區(qū)塊鏈。如果使用默認端口在本地運行所有內(nèi)容，則可以繼續(xù)，否則，你將不得不修改位于tests（測試）文件夾中的配置文件，以匹配每個網(wǎng)絡的正確url。

四、未來的工作

集成Hyperledger Indy以管理不同區(qū)塊鏈的互操作性驗證者身份；

實現(xiàn)更復雜的互操作性用例（例如，原子互換或資產(chǎn)同步）；

測試可擴展性和性能；

集成更多聯(lián)盟鏈平臺（例如Hyperledger Sawtooth、Digital Asset等）；

在覆蓋網(wǎng)絡內(nèi)實現(xiàn)保密通信，驗證者網(wǎng)絡應與本地賬本的保密設置相匹配；

用BLS簽名方案替換當前簽名方案，以優(yōu)化證明大?。℉yperledger Ursa在這方面是領先者）；