Hyperledger Fabric账本快照--实现数据的快速同步
原创Hyperledger Fabric账本快照--实现数据的快速同步
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| 导语数据同步，也就是区块同步，是区块链实现节点加入、状态恢复等必不可少的一个环节，只有拥有最新状态的节点，才能参与到共识中去，进行下一个新区块的共识。
众所周知，在区块链中，每个节点都需要维护一个账本，这是区块链的特性，也是区块链实现去中心化，防篡改的重要方式。区块链节点状态的新旧，最重要的标识之一就是账本里的区块高度。当一个新的节点想加入到区块链网络中，或一个异常的节点恢复正常后，此节点的区块高度落后于其它节点，其状态不是最新的，不能参与网络中交易的共识，此时就需要进行区块同步，该节点会主动向其它节点请求下载区块。
? ? ? ?这就引申出一个问题，如何实现数据的快速同步？
? ? ? ?在公链中，以比特币为例，节点可以分为“全节点”和“轻节点”,“轻节点”只存储部分账本数据，下载区块头数据代替下载完整区块链数据，通过一种名为“简易支付验证(SPV)”的方式来完成交易验证（SPV就是把比特币核心钱包部分功能独立出来，交易验证交给全节点）。因此在比特币网络中，如果有新节点想要加入网络，作为“轻节点”接入是最快速高效的方式。但缺点是牺牲了一些安全性和可靠性。
? ? ? ?在联盟链Hyperledger Fabric中，在Fabric v2.3版本出来之前，一个新节点加入通道（通道，Fabric的一个特性，可以理解为一个通道就是一个区块链网络，不同通道间的账本是独立的，节点可以加入多个通道），往往都需要同步通道中全量的数据，在一般的网络带宽中，同步过程将可能非常缓慢，几天或一两个星期都有可能。在最新的Fabric版本中，账本快照很好的解决了这个问题。
? ? ? ?账本快照功能可以对一个节点的通道信息（包括其状态数据库）进行快照，新节点可以通过快照加入该通道。
? ? ? ?使用账本快照具有以下优点：
- 快速加入通道：从创世块开始，节点可以在不处理所有先前块的情况下加入通道，从而大大减少了将节点加入通道的时间；
- 可以使用最新的通道配置：快照包含最新的通道配置，因此节点现在可以使用最新的通道配置加入通道；
- 降低存储成本：通过快照加入的节点不会产生维护所有块的存储成本。
? ? ? ?账本快照可以实现节点间数据的快速同步，但也有一些局限性：
- 通过快照加入通道的节点没有包含以前的区块，所以想通过这个节点查询以前的区块信息是有问题的，但可以指定其他包含完整区块的节点查询。所以同一个组织中，应该至少保留一个节点拥有完整的区块账本。
- 账本快照是一个比较耗资源的操作，在节点执行快照时，节点将不会在该通道上提交块，同时，在处理其他事务或在其他通道上提交块时速度可能会很慢。因此，一般在必要的时候才执行快照操作，比如新节点想加入通道。
- 由于通道中组织之间的私有数据可能有所不同，因此快照中不包含私有数据（私有数据，Fabric实现数据隐私保护的特性），但通过快照加入通道的节点，将从快照中发现其所属的私有数据集，并直接从属于这些集合成员的节点获取相关的私有数据。
? ? ? ?数据同步是区块链中非常常见的场景，所以实现数据的快速同步也将是区块链的必备能力之一。Hyperledger Fabric作为最具代表的联盟链引擎，一直在不断更新迭代，功能也越来越完善。账本快照为联盟链生态提供了一个很好的技术实现参考，我们期待无论是公链还是联盟链，区块链都会走的更快，更好，更远。
附录：
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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