fabric可以跨链吗？

前言

今天公司让我整理一个基于fabric的跨链的方案，之前没怎么接触过跨链，在这里记录下自己的思路吧。

首先，先明白几个概念。什么是跨链？我的理解是跨链是跨channel。下面详细说下我的理由：

1. 回顾下fabric的启动过程：创建证书，生成创世区块，通道配置交易块，创建通道，节点加入通道，安装链码，实例化链码，链码的调用。这个是完整的生命周期。
2. 一个节点上可以安装多个chaincode，且每个chaincode是一个账本。
3. 同一个通道中，所有的节点安装的是相同的chaincode,所以每个节点都有完整的数据，不存在跨链之说。
4. 综上，跨链是指跨channel，因为不同的channel拥有不同的账本，跨链的本质是把一个链上的数据转移到另外一条链上。

跨链我们既可以在上层来做，也可以在chaincode层来做。经过查找我发现了一个InvokeChaincode方法，看着不错，看上去是用来调用其他的chaincode的。

所以我设计如下的跨链方案：

简单描述下：Org1中的peer1和ORG3中的peer3加入channel1,并且安装Chaincode1,Org2中的peer2 和ORG3中的peer3加入channel2,并且安装Chaincode2。
peer3这个节点是可以跨链的关键所在，因为该节点同时拥有两个通道的数据。

先整个简易版的跨链流程：

1. Chaincode1：UserA向UserPub转移10元钱，UserPub把这笔钱标记为已锁定:
2. Chaincode2：通过invokeChaincode查询UserPub是否已经锁定该笔钱。未锁定，则终止该次跨链，并把资产转回UserA。否则执行3
3. Chaincode2：UserPub向UserB转移10元钱，同时UserPub把这笔钱标记为已转移（注：该笔钱不可退回UserA。）
4. 跨链完成

事情到这里，并没有完，上面的操作不是一个原子操作，所以我们必须要考虑事务性，如果中间步骤出错，我们要将整个过程进行回滚，并且这是在分布式的环境下完成的，哎，真的让人头大。

---

工欲善其事必先利其器，下面我们来搭建跨链所需的环境

1. 搭建跨链环境

1.1 生成证书

在开始之前，我们需要相应的搭建相应的开发环境，我是在fabric的源码基础上进行做的。基于 fabric v1.3.0
我的环境规划是：Org1有1个peer节点，Org2有1个peer节点，Org3有1个节点，其中Org1和Org3加入channel1,安装chaincode1,Org2和Org3加入channel2，安装chaincode2。

下面我所改动的文件的详细内容请参考：
https://github.com/Anapodoton/CrossChain

证书的生成我们需要修改如下配置文件：
crypto-config.yaml
docker-compose-e2e-template.yaml
docker-compose-base.yam
generateArtifacts.sh

我们需要添加第三个组织的相关信息，修改相应的端口号。

改动完成之后，我们可以使用cryptogen工具生成相应的证书文件，我们使用tree命令进行查看。

1.2 生成创世区块，应用通道配置交易文件和锚节点配置更新交易文件

我们需要修改configtx.yaml文件和generateArtifacts.sh文件。

我们使用的主要工具是configtxgen工具。目的是生成系统通道的创世区块，两个应用通道channel1和channel2的配置交易文件，每个channel的每个组织都要生成锚节点配置更新交易文件。生成后的文件如下所示：

1.3 启动相应的容器

我们首先可以使用docker-comppose-e2e来测试下网络的联通是否正常。

docker-compose -f docker-compose-e2e.yaml 看看网络是否是正常的 ，不正常的要及时调整。

接下来，我们修改docker-compose-cli.yaml，我们使用fabric提供的fabric-tools镜像来创建cli容器来代替SDK。

1.4 创建网络

这里主要使用的是script.sh来创建网络，启动orderer节点和peer节点。

我们创建channel1,channel2,把各个节点分别加入channel,更新锚节点，安装链码，实例化链码。

上面的操作全部没有错误后，我们就搭建好了跨链的环境了，这里在逼逼一句，我们创建了两个通道，每个通道两个组织，其中Org3是其交集。下面可以正式的进行跨链了。

其实在前面的操作中，并不是一帆风顺的，大家可以看到，需要修改的文件其实还是蛮多的，有一个地方出错，网络就启动不了，建议大家分步进行运行，一步一步的解决问题，比如说，我在configtx.yaml文件中，ORG3的MSPTYPE指定成了idemix类型的，导致后面无论如何也验证不过，通道无法创建成功。

简单说下idemix,这个玩意是fabric v1.3 引入的一个新的特性，是用来用户做隐私保护的，基于零知识证明的知识，这里不在详述，感兴趣的可以参考：
fabric关于idemix的描述

2. 跨链关键技术

2.1 API解读

找到fabric提供了这么一个函数的文档，我们先来看看。

invokechaincode

// InvokeChaincode documentation can be found in 
interfaces.gofunc (stub *ChaincodeStub) InvokeChaincode(chaincodeName string, args [][]byte, channel string) pb.Response {
        
// Internally we handle chaincode name as a composite name     
    if channel != "" {
             
    chaincodeName = chaincodeName + "/" + channel     
    }    
    return stub.handler.handleInvokeChaincode(chaincodeName, args, stub.ChannelId, stub.TxID)}

下面是官方的文档说明：

// InvokeChaincode locally calls the specified chaincode `Invoke` using the
// same transaction context; that is, chaincode calling chaincode doesn't
// create a new transaction message.
// If the called chaincode is on the same channel, it simply adds the called
// chaincode read set and write set to the calling transaction.
// If the called chaincode is on a different channel,
// only the Response is returned to the calling chaincode; any PutState calls
// from the called chaincode will not have any effect on the ledger; that is,