1. 中間件產(chǎn)品說明

絡(luò)譜區(qū)塊鏈中間件產(chǎn)品，是為了加速區(qū)塊鏈技術(shù)落地而專門設(shè)計的產(chǎn)品，作為 BROP tool 的主要部分共同發(fā)布。它可以用于與傳統(tǒng)MIS、ERP、CRM等各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接。在聯(lián)盟鏈場景下，通過使用智能合約，減少業(yè)務(wù)開發(fā)中集成區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)工作，從而降低學習成本和開發(fā)成本。

本文的目標讀者是希望將區(qū)塊鏈技術(shù)引入到產(chǎn)品中的系統(tǒng)架構(gòu)師及各類技術(shù)人員。因此，本文將不會對區(qū)塊鏈原理進行講解，但會提到相關(guān)特性。

通過對這些問題的描述，幫助用戶快速了解中間件的整體背景和可能的使用方法，幫助區(qū)塊鏈相關(guān)的開發(fā)團隊快速評估如何引入中間件產(chǎn)品。

2. 中間件產(chǎn)品形態(tài)

一個獨立的Java 應用服務(wù)。

通過MongoDB數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)進行索引的能力，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步來自區(qū)塊鏈賬本。

提供一組簡單的頁面，用于對區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)信息進行檢索、查詢。

提供一組Web界面，進行常用的文件上鏈、文件鑒定等功能。

通過消息隊列的形式對外發(fā)布信息，業(yè)務(wù)開發(fā)者可以通過訂閱消息獲得及時的通知。

3. 功能介紹

3.1 為區(qū)塊鏈提供統(tǒng)一的快速開發(fā)接口

區(qū)塊鏈中間件產(chǎn)品的首要設(shè)計目標是簡化用戶的開發(fā)，區(qū)塊鏈開發(fā)中的第一個環(huán)節(jié)就是與區(qū)塊鏈的接口交互。目前行業(yè)中并沒有標準的區(qū)塊鏈接口規(guī)范，各種區(qū)塊鏈接口的設(shè)計也各不相同。

絡(luò)譜中間件產(chǎn)品將區(qū)塊鏈原生操作進行封裝，通過一組統(tǒng)一的接口方案為用戶提供全面的區(qū)塊鏈功能。這些接口涵蓋合約的編譯、部署、交易發(fā)送、信息查詢等功能。

3.2 為數(shù)據(jù)建立索引，提供靈活的查詢接口

區(qū)塊鏈節(jié)點的數(shù)據(jù)以區(qū)塊為單位，形成鏈表進行存儲。這樣的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)雖然便于定位和驗證，但通常只能根據(jù)沒有業(yè)務(wù)意義的key 進行檢索。區(qū)塊鏈本身的設(shè)計并不關(guān)心業(yè)務(wù)內(nèi)容，導致了區(qū)塊鏈不能滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)的檢索需求。

中間件提供一種同步機制，分析區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)，并建立一套高效的索引數(shù)據(jù)庫。用戶對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢，可以在這套索引數(shù)據(jù)庫中完成。業(yè)務(wù)系統(tǒng)將查詢請求發(fā)送到中間件的查詢接口，就可以方便、快速地檢索到需要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。這在相當大程度上，減少了各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)在接入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)時需要進行的二次開發(fā)工作。

3.3 向業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供關(guān)于區(qū)塊鏈事件通知

區(qū)塊鏈是一項幫助企業(yè)間建立更強信任的技術(shù)，所以區(qū)塊鏈的接口設(shè)計應該兼具通信和存儲的功能。對于業(yè)務(wù)系統(tǒng)來說，通常需要感知與自身業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)變化。而目前市面上大部分區(qū)塊鏈系統(tǒng)都只是單純地存儲數(shù)據(jù)，不具備通知數(shù)據(jù)變化的機制。

中間件與底層區(qū)塊鏈之間通過同步機制建立緊密聯(lián)系。利用這種聯(lián)系，中間件會及時發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈上正在發(fā)生的數(shù)據(jù)變化，并將這些變化封裝成各種“事件”，通知給業(yè)務(wù)系統(tǒng)。上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以通過監(jiān)聽這些事件了解到區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)變化。這樣的機制能大大地降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)和運行成本，簡化業(yè)務(wù)系統(tǒng)的復雜度。

3.4 為存證記錄提供權(quán)威的時間信息

區(qū)塊鏈的各種常見業(yè)務(wù)中，存證和交易等場景都帶有較強的時間屬性。中間件為用戶的存證、信息登記提供了簡單的時間戳接口，時間戳數(shù)據(jù)來自中國科學院國家授時中心，幫助業(yè)務(wù)系統(tǒng)方便地添加權(quán)威時間信息。

時間戳接口服務(wù)幫助用戶方便地為存證信息添加時間戳，這個信息會隨著存證信息一起記錄到區(qū)塊鏈上，同時，因區(qū)塊鏈具備不可篡改特性，為存證信息提供清晰且強有力的證明和支持。

3.5 精簡區(qū)塊鏈索引，降低運維成本

區(qū)塊鏈技術(shù)通過充分的冗余備份，實現(xiàn)了賬本數(shù)據(jù)的見證和高可用，但因此造成的成本也是顯而易見的。當區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)成熟之后，節(jié)點和中間件可以分擔進行數(shù)據(jù)見證和數(shù)據(jù)索引。業(yè)務(wù)參與方可以選擇只關(guān)注應用層數(shù)據(jù)的索引，通過中間件所獲取必要的數(shù)據(jù)后，再向具有可靠數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈節(jié)點發(fā)起請求，進行數(shù)據(jù)驗證。然而，整個區(qū)塊鏈賬本中有很多數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)本身并不相關(guān)，中間件在建立數(shù)據(jù)索引時，還提供了數(shù)據(jù)過濾功能，只將與業(yè)務(wù)相關(guān)的賬號、合約信息編入索引，幫助業(yè)務(wù)系統(tǒng)降低運維成本。

目前中間件支持通過簡單參數(shù)配置實現(xiàn)過濾區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的功能，其中，支持的特定規(guī)則主要是根據(jù)合約和合作方賬戶進行過濾。未來，研發(fā)團隊還將陸續(xù)推出更多的過濾規(guī)則和更靈活的配置方式。

3.6 提供交易重試和調(diào)度機制

在研發(fā)基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)過程中，我們發(fā)現(xiàn)了一些困擾開發(fā)者的問題。

第一，業(yè)務(wù)系統(tǒng)在向區(qū)塊鏈發(fā)送交易時，需要進行編碼、簽名以及發(fā)送等操作。因此區(qū)塊鏈確認交易時會產(chǎn)生一段時間的延遲，導致用戶在發(fā)送操作后通常不會同步得到結(jié)果。然而用戶需要關(guān)心各個步驟和操作中的異常、失敗和重試等各種情況。這類需求非常普遍。第二，區(qū)塊鏈相對傳統(tǒng)的中心化系統(tǒng)，吞吐帶寬和并發(fā)交易數(shù)有限，業(yè)務(wù)開發(fā)者通常需要對交易進行調(diào)度，避免出現(xiàn)交易高峰。

針對這類場景，中間件提供交易重試和調(diào)度機制，該機制可以將交易進行存儲，以及對交易異常、失敗、重試等情況進行相關(guān)處理。這樣，用戶只需要關(guān)心交易是否已經(jīng)發(fā)送到中間件，而無需關(guān)注交易上鏈過程中各個階段的情況。當業(yè)務(wù)出現(xiàn)高峰時，可以由中間件來限制交易的發(fā)送時間，極大地簡化了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的復雜度。

3.7 簡化大文件存證流程

區(qū)塊鏈是一項適合保存數(shù)據(jù)的技術(shù)，但它的設(shè)計重點在于防篡改和可追查，所有的節(jié)點都完全對等地存儲賬本里的所有數(shù)據(jù)。在這樣的方案下，對大文件的防篡改能力成為一種技術(shù)成本相當高的場景。然而，通常幾兆字節(jié)的數(shù)據(jù)已經(jīng)被認為是相當大的體積。

針對廣泛的業(yè)務(wù)需要，中間件系統(tǒng)為文件存儲進行了更多的定制，使得文件系統(tǒng)與區(qū)塊鏈功能結(jié)合起來，為業(yè)務(wù)方提供了一套統(tǒng)一的文件存儲接口，可以幫助用戶將所有文件作為區(qū)塊鏈的附件，存儲在文件服務(wù)器中。用戶只要向中間件發(fā)送自己簽名的文件，即可快速進行保存，并將文件保存結(jié)果發(fā)送到區(qū)塊鏈上，從而實現(xiàn)大文件的防篡改、反抵賴的能力，極大地簡化了在防偽、存證等領(lǐng)域引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的工作。