Web3 を使用して JPMorgan Quorum ブロックチェーン上でパブリックおよびプライベート トランザクションを実行する

Quorum は JPMorgan によって開発された Ethereum ベースのブロックチェーンで、最近では Microsoft Azure によって提供される最初の分散台帳プラットフォームになりました。

クォーラムはプライベートおよびパブリックのトランザクションをサポートしており、多くの商用ユースケースがあります。

この記事では、そのようなシナリオの XNUMX つである、スーパーマーケットと倉庫所有者の間に分散型台帳ネットワークを導入して、倉庫の温度に関する最新情報を提供するシナリオを検討します。

このチュートリアルで使用されるコードは次のとおりです。 GitHub 上のリポジトリ.

この記事の内容は次のとおりです。

• スマートコントラクトの作成。
• を使用したクォーラム ネットワークの展開 チェーンスタック;
• クォーラムパブリックトランザクション。
• クォーラムプライベートトランザクション。

説明のために、モノのインターネット (IoT) 内のクォーラム ネットワークのメンバーの倉庫の温度を監視するシナリオを使用します。

コンテキスト

倉庫会社のグループがコンソーシアムを結成し、ブロックチェーン上で情報を共同保管し、プロセスを自動化しようとしています。 このために、企業は Quorum を使用することにしました。 この記事では、パブリック トランザクションとプライベート トランザクションという XNUMX つのシナリオについて説明します。

トランザクションは、所属するコンソーシアムと対話するためにさまざまな参加者によって作成されます。 各トランザクションは、コントラクトをデプロイするか、コントラクト内の関数を呼び出してデータをネットワークにアップロードします。 これらのアクションはネットワーク上のすべてのノードに複製されます。

パブリック トランザクションは、コンソーシアムのすべての参加者が閲覧できます。 プライベートトランザクションは機密性の層を追加し、そうする権利を持つ参加者のみが利用できます。

どちらのシナリオでも、わかりやすくするために同じコントラクトを使用します。

スマート契約

以下は、このシナリオ用に作成された単純なスマート コントラクトです。 パブリック変数があります temperatureを使用して変更できます。 set メソッドで受け取る get.

pragma solidity ^0.4.25;
contract TemperatureMonitor {
  int8 public temperature;
function set(int8 temp) public {
    temperature = temp;
  }
function get() view public returns (int8) {
    return temperature;
  }
}

契約が機能するためには web3.js、ABI 形式とバイトコードに変換する必要があります。 機能の使用 formatContract以下を使用して契約をコンパイルします solc-js.

function formatContract() {
  const path = './contracts/temperatureMonitor.sol';
  const source = fs.readFileSync(path,'UTF8');
return solc.compile(source, 1).contracts[':TemperatureMonitor'];
}

完成した契約書は次のようになります。

// interface
[ 
  { 
    constant: true,
    inputs: [],
    name: ‘get’,
    outputs: [Array],
    payable: false,
    stateMutability: ‘view’,
    type: ‘function’ 
  },
  { 
    constant: true,
    inputs: [],
    name: ‘temperature’,
    outputs: [Array],
    payable: false,
    stateMutability: ‘view’,
    type: ‘function’ 
  },
  {
    constant: false,
    inputs: [Array],
    name: ‘set’,
    outputs: [],
    payable: false,
    stateMutability: ‘nonpayable’,
    type: ‘function’ 
  }
]

// bytecode
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

契約の準備ができたので、ネットワークを展開して契約を展開します。

ノードの展開

ノードのデプロイは非常に労力がかかる場合があり、このプロセスはサービスを使用することで置き換えることができます。 チェーンスタック.

以下は、Raft コンセンサスと XNUMX つのノードを使用してクォーラム ネットワークをデプロイするプロセスです。

まず、プロジェクトを作成して、Quorum プロジェクトという名前を付けましょう。

Google Cloud Platform 上で Raft コンセンサスを使用してクォーラム ネットワークを作成してみましょう。

デフォルトですでに作成されているノードにさらに XNUMX つのノードを追加しましょう。

XNUMX つの実行ノード:

ノードの詳細ページには、RPC エンドポイント、公開キーなどが表示されます。

ネットワークが展開されています。 次に、スマート コントラクトをデプロイし、次を使用してトランザクションを実行しましょう。 web3.js.

公的取引

コンテキスト

倉庫の温度は、特に氷点下の温度で保管する製品の場合、コストを削減する上で非常に重要です。

企業が地理的位置の外気温をリアルタイムで共有し、不変の台帳に記録できるようにすることで、ネットワーク参加者はコストと時間を削減します。

図に示す XNUMX つのタスクを実行します。

1. 経由で契約をデプロイします ノード1:

   const contractAddress = await deployContract(raft1Node);
   console.log(`Contract address after deployment: ${contractAddress}`);

2. 温度を設定するには ノード2 3度ずつ：

   const status = await setTemperature(raft2Node, contractAddress, 3);
   console.log(`Transaction status: ${status}`);

3. ノード3 スマートコントラクトから情報を受け取ります。 コントラクトは 3 度の値を返します。

   const temp = await getTemperature(raft3Node, contractAddress);
   console.log(‘Retrieved contract Temperature’, temp);

   次に、次を使用してクォーラム ネットワーク上でパブリック トランザクションを実行する方法を見ていきます。 web3.js.

XNUMX つのノードに対して RPC 経由でインスタンスを開始します。

const raft1Node = new Web3(
 new Web3.providers.HttpProvider(process.env.RPC1), null, {
   transactionConfirmationBlocks: 1,
 },
);
const raft2Node = new Web3(
 new Web3.providers.HttpProvider(process.env.RPC2), null, {
   transactionConfirmationBlocks: 1,
 },
);
const raft3Node = new Web3(
 new Web3.providers.HttpProvider(process.env.RPC3), null, {
   transactionConfirmationBlocks: 1,
 },
);

スマート コントラクトをデプロイしましょう。

// returns the default account from the Web3 instance initiated previously
function getAddress(web3) {
  return web3.eth.getAccounts().then(accounts => accounts[0]);
}
// Deploys the contract using contract's interface and node's default address
async function deployContract(web3) {
  const address = await getAddress(web3);
// initiate contract with contract's interface
  const contract = new web3.eth.Contract(
    temperatureMonitor.interface
  );
return contract.deploy({
    // deploy contract with contract's bytecode
    data: temperatureMonitor.bytecode,
  })
  .send({
    from: address,
    gas: '0x2CD29C0',
  })
  .on('error', console.error)
  .then((newContractInstance) => {
    // returns deployed contract address
    return newContractInstance.options.address;
  });
}

web3.js には、コントラクトを操作するための XNUMX つの方法が用意されています。 call и send.

を実行して契約温度を更新しましょう set web3メソッドを使用する send.

// get contract deployed previously
async function getContract(web3, contractAddress) {
  const address = await getAddress(web3);
return web3.eth.Contract(
    temperatureMonitor.interface,
    contractAddress, {
      defaultAccount: address,
    }
  );
}
// calls contract set method to update contract's temperature
async function setTemperature(web3, contractAddress, temp) {
  const myContract = await getContract(web3, contractAddress);
return myContract.methods.set(temp).send({}).then((receipt) => {
    return receipt.status;
  });
}

次に web3 メソッドを使用します call 契約温度を取得します。 方法はご了承ください call ローカルノードで実行され、トランザクションはブロックチェーン上に作成されません。

// calls contract get method to retrieve contract's temperature
async function getTemperature(web3, contractAddress) {
  const myContract = await getContract(web3, contractAddress);
return myContract.methods.get().call().then(result => result);
}

これで実行できます パブリック.js 次の結果を取得します。

// Execute public script
node public.js
Contract address after deployment: 0xf46141Ac7D6D6E986eFb2321756b5d1e8a25008F
Transaction status: true
Retrieved contract Temperature 3

次に、以下に示すように、[Chainstack] パネルの Quorum エクスプローラーでエントリを表示できます。

XNUMX つのノードすべてが対話し、トランザクションが更新されました。

1. 最初のトランザクションでコントラクトがデプロイされました。
2. 3 番目のトランザクションでは、契約温度を XNUMX 度に設定しました。
3. 温度はローカル ノードを通じて受信されるため、トランザクションは作成されません。

プライベートトランザクション

コンテキスト

組織の共通の要件はデータ保護です。 例として、次のようなシナリオを考えてみましょう。 スーパーマーケット 魚介類を保管する倉庫スペースを別の業者から借りています。 ベンダー:

• ベンダー IoTセンサーを使用し、30秒ごとに温度値を読み取り、送信します スーパーマーケットへ;
• これらの値はのみ利用可能である必要があります ベンダーへ и スーパーマーケットへ、コンソーシアムによってネットワーク化されています。

上の図に示されている XNUMX つのタスクを完了します。

• 前のシナリオと同じ XNUMX つのノードを使用して、プライベート トランザクションを示します。
• スーパーマーケット プライベートなスマートコントラクトを展開します スーパーマーケット и ベンダー.
• XNUMX番目の面 スマートコントラクトにアクセスする権利はありません。

メソッドを呼び出します get и set に代わって スーパーマーケット и ベンダー プライベート クォーラム トランザクションをデモンストレーションします。

1. 参加者向けに個別契約を展開します スーパーマーケット и ベンダー 参加者を通して スーパーマーケット:

   const contractAddress = await deployContract(
   raft1Node,
   process.env.PK2,
   );
   console.log(`Contract address after deployment: ${contractAddress}`);

2. から温度を設定しましょう 第三者 (外部ノード) を実行し、温度値を取得します。

   // Attempts to set Contract temperature to 10, this will not mutate contract's temperature
   await setTemperature(
   raft3Node,
   contractAddress,
   process.env.PK1,
   10,
   );
   // This returns null
   const temp = await getTemperature(raft3Node, contractAddress);
   console.log(`[Node3] temp retrieved after updating contract from external nodes: ${temp}`);

3. から温度を設定しましょう ベンダー （内部ノード）温度値を取得します。

   このシナリオの温度は、スマート コントラクトから値 12 を返す必要があります。 ベンダー ここではスマートコントラクトへのアクセスが許可されています。

   // Updated Contract temperature to 12 degrees
   await setTemperature(
   raft2Node,
   contractAddress,
   process.env.PK1,
   12,
   );
   // This returns 12
   const temp2 = await getTemperature(raft2Node, contractAddress);
   console.log(`[Node2] temp retrieved after updating contract from internal nodes: ${temp2}`);

4. から温度を取得します 第三者 (外部ノード):

   手順 3 では温度を 12 に設定しましたが、 XNUMX番目の面 スマートコントラクトにアクセスできません。 したがって、戻り値は null でなければなりません。

   // This returns null
   const temp3 = await getTemperature(raft3Node, contractAddress);
   console.log(`[Node3] temp retrieved from external nodes after update ${temp}`);

   次に、クォーラム ネットワーク上でプライベート トランザクションを実行する方法を詳しく見ていきます。 web3.js。 コードの大部分はパブリック トランザクションで同じであるため、プライベート トランザクションで異なる部分のみを強調表示します。

ネットワークにアップロードされたコントラクトは不変であるため、コントラクトのデプロイ後ではなく、デプロイ時にパブリック コントラクトを有効にして、適切なノードにアクセス許可を付与する必要があることに注意してください。

async function deployContract(web3, publicKey) {
  const address = await getAddress(web3);
  const contract = new web3.eth.Contract(
    temperatureMonitor.interface,
  );
return contract.deploy({
    data: temperatureMonitor.bytecode,
  })
  .send({
    from: address,
    gas: ‘0x2CD29C0’, 
    // Grant Permission to Contract by including nodes public keys
    privateFor: [publicKey],
  })
  .then((contract) => {
    return contract.options.address;
  });
}

プライベート トランザクションは、実行時に参加者の公開キーを含めることにより、同様の方法で実行されます。

async function setTemperature(web3, contractAddress, publicKey, temp) {
  const address = await getAddress(web3);
  const myContract = await getContract(web3, contractAddress);
return myContract.methods.set(temp).send({
    from: address,
    // Grant Permission by including nodes public  keys
    privateFor: [publicKey],
  }).then((receipt) => {
    return receipt.status;
  });
}

これで走れます プライベート.js 次の結果が得られます。

node private.js
Contract address after deployment: 0x85dBF88B4dfa47e73608b33454E4e3BA2812B21D
[Node3] temp retrieved after updating contract from external nodes: null
[Node2] temp retrieved after updating contract from internal nodes: 12
[Node3] temp retrieved from external nodes after update null

Chainstack の Quorum エクスプローラーには次の内容が表示されます。

• 参加者からの契約の展開 スーパーマーケット;
• 実行 SetTemperature から 第三者;
• 実行 SetTemperature 参加者からの ベンダー.

ご覧のとおり、両方のトランザクションが完了しましたが、参加者からのトランザクションのみが完了しました。 ベンダー 契約上の温度を更新しました。 したがって、プライベート トランザクションは不変性を提供しますが、同時にデータを第三者に公開しません。

まとめ

私たちは、スーパーマーケットと倉庫所有者の XNUMX 者間にネットワークを展開して、倉庫内の最新の温度情報を提供する Quorum の商用ユース ケースを検討しました。

パブリックおよびプライベートの両方のトランザクションを通じて最新の温度情報を維持する方法を示しました。

応用シナリオは数多くありますが、ご覧のとおり、まったく難しいことではありません。

実験して、スクリプトを拡張してみてください。 さらに、ブロックチェーン技術業界は、 2024 年までにほぼ XNUMX 倍に成長する可能性がある.

出所： habr.com