Hyperledger Fabric ในเทคโนโลยีบล็อกเชนคืออะไร?
Hyperledger Fabric เป็นเฟรมเวิร์กบล็อกเชนแบบโอเพนซอร์สที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานในระดับองค์กร เดิมทีสร้างขึ้นโดย IBM และต่อมาได้ถูกนำไปรวมไว้ในโครงการ Hyperledger ซึ่งดูแลโดย Linux Foundation โดยทำงานในรูปแบบบล็อกเชนแบบมีสิทธิ์เข้าถึง (permissioned blockchain) ซึ่งผู้เข้าร่วมทั้งหมดในเครือข่ายเป็นที่รู้จัก ได้รับการตรวจสอบ และมีความรับผิดชอบ
โดยพื้นฐานแล้ว Hyperledger Fabric เป็นแพลตฟอร์มบัญชีแยกประเภทแบบกระจายศูนย์ที่สร้างขึ้นบนสถาปัตยกรรมแบบโมดูลาร์ แนวทางนี้ช่วยให้องค์กรต่างๆ สามารถประกอบเครือข่ายบล็อกเชนจากส่วนประกอบต่างๆ แทนที่จะใช้ระบบที่ตายตัวและเหมาะกับทุกสถานการณ์ ส่งผลให้ Fabric มีความสมดุลที่ดีระหว่างความเป็นส่วนตัว ความสามารถในการขยายขนาด และประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสภาพแวดล้อมทางธุรกิจในโลกแห่งความเป็นจริง
ตั้งแต่การจัดการห่วงโซ่อุปทานและการเงิน ไปจนถึงประกันภัยและการดูแลสุขภาพ Hyperledger Fabric ได้กลายเป็นหนึ่งในแพลตฟอร์มบล็อกเชนระดับองค์กรที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดในวงการบล็อกเชนยุคใหม่
ในบทความนี้ เราจะอธิบายวิธีการทำงานของ Hyperledger Fabric ระบุคุณสมบัติและประโยชน์ที่สำคัญ และสำรวจกรณีการใช้งานจริงในระดับองค์กร โดยยังคงรายละเอียดทางเทคนิคให้ชัดเจนและเข้าใจง่าย
ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโครงการ Hyperledger และต้นกำเนิดของบล็อกเชนระดับองค์กร
โครงการ Hyperledger เปิดตัวโดย Linux Foundation ในเดือนธันวาคม 2015 เพื่อสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีบล็อกเชนระดับองค์กรและโซลูชันบัญชีแยกประเภทแบบกระจายศูนย์ แตกต่างจากแพลตฟอร์มบล็อกเชนสาธารณะ เช่น Ethereum โครงการ Hyperledger มุ่งเน้นไปที่เครือข่ายแบบมีสิทธิ์เข้าถึงที่สร้างขึ้นเพื่อการทำงานร่วมกันระหว่างองค์กรที่รู้จักกันดี
Hyperledger Fabric ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดย IBM และ Digital Asset และต่อมาได้พัฒนาเป็นความร่วมมือข้ามอุตสาหกรรมโดยได้รับการสนับสนุนจาก Linux Foundation ในเดือนมีนาคม 2017 Fabric กลายเป็นบล็อกเชน Hyperledger แรกที่เปลี่ยนสถานะจากระยะบ่มเพาะไปสู่สถานะใช้งานได้จริง ซึ่งเป็นก้าวสำคัญที่บ่งชี้ถึงความพร้อมสำหรับการใช้งานในระดับอุตสาหกรรม
สถาปัตยกรรมแบบโมดูลาร์ของ Hyperledger Fabric
เมื่ออธิบายว่า Hyperledger Fabric เป็นแบบโมดูลาร์ หมายความว่าองค์กรต่างๆ สามารถปรับแต่งวิธีการสร้างและใช้งานเครือข่ายบล็อกเชนได้ แทนที่จะล็อกผู้ใช้ทุกคนไว้กับดีไซน์เดียวกัน Fabric อนุญาตให้รวมกลไกฉันทามติ ระบบระบุตัวตน และโมเดลการประมวลผลธุรกรรมที่แตกต่างกันได้ตามต้องการ
สถาปัตยกรรมแบบโมดูลาร์นี้รองรับการผสานรวมส่วนประกอบต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย องค์กรต่างๆ สามารถนำความสามารถที่มีอยู่มาใช้ซ้ำ เพิ่มความสามารถใหม่ๆ ในอนาคต และปรับเปลี่ยนเครือข่าย Fabric ให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของความต้องการทางธุรกิจ ความยืดหยุ่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมขององค์กร ซึ่งระบบต่างๆ ต้องมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องออกแบบใหม่บ่อยครั้ง
ข้อดีของ Hyperledger Fabric สำหรับบล็อกเชนระดับองค์กร
Hyperledger Fabric เป็นเฟรมเวิร์กบล็อกเชนแบบโอเพนซอร์สที่ดูแลโดย Linux Foundation และได้รับการสนับสนุนจากชุมชนนักพัฒนาขนาดใหญ่และกระตือรือร้น ลักษณะเปิดกว้างของมันส่งเสริมความโปร่งใส ความเสถียรในระยะยาว และการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
หนึ่งในข้อดีหลักของ Hyperledger Fabric คือการออกแบบบล็อกเชนแบบมีสิทธิ์เข้าถึง ผู้เข้าร่วมทุกคนในเครือข่ายมีตัวตนที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ทำให้สามารถควบคุมการเข้าถึงได้อย่างละเอียดและมีความปลอดภัยสูง ธุรกรรมที่ละเอียดอ่อนสามารถแบ่งปันได้เฉพาะกับผู้ที่ได้รับอนุญาตเท่านั้น ซึ่งช่วยลดการรั่วไหลของข้อมูลและความเสี่ยงด้านการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
Fabric ยังได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการขยายขนาดและประสิทธิภาพ โหนดต่างๆ จะรับผิดชอบงานที่แตกต่างกัน ทำให้การประมวลผลธุรกรรมสามารถทำงานพร้อมกันได้ ในทางปฏิบัติ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่เวลาการชำระเงินที่เร็วขึ้น ต้นทุนการกระทบยอดที่ต่ำลง และบันทึกการตรวจสอบที่ชัดเจนยิ่งขึ้น เมื่อเทียบกับระบบบล็อกเชนสาธารณะอื่นๆ
สำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ระดับองค์กร Fabric มอบความยืดหยุ่นโดยไม่ลดทอนการควบคุม การเข้ารหัส การจัดการข้อมูลประจำตัว และการตั้งค่าฉันทามติสามารถปรับแต่งให้ตรงตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ การดำเนินงาน และธุรกิจได้
เครือข่ายที่ได้รับอนุญาต การเข้าถึงแบบ Peer และการกำกับดูแลระดับองค์กร
Hyperledger Fabric ถูกสร้างขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมที่ความไว้วางใจและความรับผิดชอบมีความสำคัญอย่างยิ่ง การเข้าถึงเครือข่ายบล็อกเชนจะได้รับการจัดการผ่านข้อมูลประจำตัวดิจิทัลที่ออกโดยหน่วยงานออกใบรับรอง Fabric Certificate Authority เฉพาะองค์กร โหนดสมาชิก และแอปพลิเคชันที่ได้รับการอนุมัติเท่านั้นที่จะสามารถเข้าร่วมในเครือข่ายได้
รูปแบบเครือข่ายแบบมีสิทธิ์เข้าถึงนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่มีการกำกับดูแล เช่น ธนาคาร โลจิสติกส์ การดูแลสุขภาพ และการประกันภัย ซึ่งการตรวจสอบและการกำกับดูแลเป็นสิ่งที่จำเป็น ไม่ใช่ทางเลือก
Hyperledger Fabric แบบโอเพนซอร์สที่ดูแลโดย Linux Foundation
Hyperledger Fabric เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Hyperledger ซึ่งดูแลโดย Linux Foundation และเป็นโอเพนซอร์สอย่างสมบูรณ์ องค์กรต่างๆ สามารถตรวจสอบซอร์สโค้ด แก้ไข และสร้างแอปพลิเคชันบล็อกเชนแบบกำหนดเองได้โดยไม่ต้องผูกติดกับผู้จำหน่ายรายใดรายหนึ่ง
การออกแบบแบบโมดูลาร์และปรับแต่งได้ในเครือข่าย Hyperledger Fabric
การออกแบบของ Fabric ช่วยให้สามารถกำหนดค่าได้เกือบทุกชั้นของระบบ กลไกการสร้างฉันทามติ นโยบายการรับรอง บริการสมาชิก และกฎความปลอดภัย ล้วนสามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับกรณีการใช้งานเฉพาะขององค์กรได้ ความสามารถในการกำหนดค่านี้เป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้ Fabric ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ
การประมวลผลธุรกรรมและการรับรองใน Hyperledger Fabric
Hyperledger Fabric ใช้โมเดล execute-order-commit สำหรับการประมวลผลธุรกรรม ขั้นแรก ข้อเสนอธุรกรรมจะถูกดำเนินการโดยโหนดผู้รับรอง หลังจากได้รับการรับรองเพียงพอแล้ว ธุรกรรมจะถูกจัดเรียงเป็นบล็อก และจากนั้นโหนดผู้รับรองจะยืนยันธุรกรรมนั้นลงในบัญชีแยกประเภทแบบกระจายศูนย์ โมเดลนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการขยายขนาดและประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับแพลตฟอร์มบล็อกเชนสาธารณะหลายแห่ง
Hyperledger Fabric ทำงานอย่างไรในเครือข่ายบล็อกเชนแบบมีสิทธิ์เข้าถึง
Hyperledger Fabric เป็นแพลตฟอร์มบัญชีแยกประเภทแบบกระจายศูนย์ที่ออกแบบมาสำหรับผู้เข้าร่วมที่รู้จักกันดีซึ่งดำเนินการภายในเครือข่ายบล็อกเชนแบบมีสิทธิ์เข้าถึง องค์กรต่างๆ เช่น ธนาคาร ผู้ผลิต และผู้ให้บริการด้านโลจิสติกส์ สามารถทำงานร่วมกันได้ในขณะที่ยังคงควบคุมการมองเห็นข้อมูลได้อย่างเข้มงวด
แตกต่างจากเครือข่ายบล็อกเชนสาธารณะที่ทุกโหนดเห็นทุกธุรกรรม Fabric อนุญาตให้แบ่งปันข้อมูลได้อย่างเลือกสรร ทำให้สามารถสร้างโซลูชันบล็อกเชนระดับองค์กรได้โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลทางธุรกิจที่ละเอียดอ่อนแก่ผู้เข้าร่วมทั้งหมด
Hyperledger Fabric ในเทคโนโลยีบล็อกเชน: ภาพรวมทางเทคนิค
Hyperledger Fabric เป็นหนึ่งในเฟรมเวิร์กบล็อกเชนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในระบบนิเวศบล็อกเชน Hyperledger สถาปัตยกรรมของมันแบ่งความรับผิดชอบออกเป็นประเภทโหนดต่างๆ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาดและประสิทธิภาพ
โหนด Peer ทำหน้าที่ประมวลผลตรรกะของสัญญาอัจฉริยะ ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม และดูแลรักษาบัญชีแยกประเภท ในขณะที่โหนด Orderer ทำหน้าที่กำหนดลำดับของธุรกรรมและสร้างบล็อก การแยกส่วนนี้ช่วยให้เครือข่าย Fabric สามารถขยายขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อปริมาณธุรกรรมเพิ่มขึ้น
ช่องทาง (Channels) เพิ่มระดับการแยกตัวอีกชั้นหนึ่ง แต่ละช่องทางทำหน้าที่เป็นเครือข่ายบล็อกเชนแยกต่างหาก โดยมีบัญชีแยกประเภท นโยบาย และผู้เข้าร่วมเป็นของตนเอง ดังนั้น เครือข่าย Hyperledger Fabric เดียวจึงสามารถรองรับเครือข่ายบล็อกเชนอิสระหลายเครือข่ายได้พร้อมกัน
สถาปัตยกรรม Hyperledger Fabric: โหนด Peer และส่วนประกอบหลัก
เครือข่าย Hyperledger Fabric ประกอบด้วยองค์กรหลายแห่ง หรือที่เรียกว่าสมาชิก แต่ละองค์กรจัดการข้อมูลประจำตัวของตนโดยใช้ Fabric Certificate Authority และดำเนินการโหนด Peer อย่างน้อยหนึ่งโหนด
สินทรัพย์ในเครือข่ายบล็อกเชน Hyperledger Fabric
สินทรัพย์หมายถึงสิ่งที่มีมูลค่าภายในเครือข่ายบล็อกเชน อาจเป็นสินค้าทางกายภาพ บันทึกดิจิทัล หรือเครื่องมือทางการเงิน ใน Hyperledger Fabric สินทรัพย์จะถูกจัดเก็บในรูปแบบคู่คีย์-ค่า โดยทั่วไปอยู่ในรูปแบบ JSON และทุกการอัปเดตจะถูกบันทึกเป็นธุรกรรมในบัญชีแยกประเภท
ตรรกะทางธุรกิจของ Chaincode และ Smart Contract
Chaincode คือการใช้งานฟังก์ชันสัญญาอัจฉริยะของ Hyperledger Fabric โดยกำหนดตรรกะทางธุรกิจที่ควบคุมวิธีการสร้าง อัปเดต และโอนสินทรัพย์ Chaincode จะถูกดำเนินการโดยโหนด Peer และต้องได้รับการอนุมัติก่อนที่จะบันทึกการเปลี่ยนแปลงลงในบัญชีแยกประเภท
บัญชีแยกประเภทแบบกระจายใน Hyperledger Fabric
บัญชีแยกประเภทคือบันทึกธุรกรรมทั้งหมดในเครือข่ายที่ใช้ร่วมกันและป้องกันการแก้ไขเปลี่ยนแปลง บัญชีแยกประเภทนี้สามารถบันทึกข้อมูลเพิ่มเติมได้เท่านั้น และออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ Fabric เก็บรักษาทั้งประวัติธุรกรรมทั้งหมดและสถานะปัจจุบันของโลกไว้
การระบุตัวตน หน่วยงานออกใบรับรอง และความปลอดภัยของเครือข่าย
Hyperledger Fabric อาศัยโครงสร้างพื้นฐานกุญแจสาธารณะ (Public Key Infrastructure) และผู้ให้บริการสมาชิก (Membership Service Providers) ในการจัดการข้อมูลประจำตัว โหนด นักพัฒนา และแอปพลิเคชันทุกตัวต้องตรวจสอบสิทธิ์ก่อนเข้าร่วมในเครือข่าย ชั้นข้อมูลประจำตัวนี้ช่วยให้สามารถควบคุมการเข้าถึงได้อย่างแม่นยำทั้งในระดับเครือข่ายและระดับช่องทาง
ความเป็นส่วนตัวและการแยกข้อมูลในเครือข่าย Fabric
ความเป็นส่วนตัวเป็นคุณสมบัติหลักของ Hyperledger Fabric ช่องทางต่างๆ จะแยกธุรกรรมระหว่างผู้เข้าร่วมที่เลือกไว้ ในขณะที่การรวบรวมข้อมูลส่วนตัวช่วยให้สามารถแบ่งปันข้อมูลที่ละเอียดอ่อนได้เฉพาะระหว่างผู้เข้าร่วมที่ได้รับอนุมัติเท่านั้น โดยมีการจัดเก็บแฮชเข้ารหัสลับไว้ในบัญชีแยกประเภท
กลไกฉันทามติใน Hyperledger Fabric
Hyperledger Fabric ไม่ได้พึ่งพากลไกฉันทามติระดับโลกเพียงอย่างเดียว แต่จะแยกการดำเนินการธุรกรรม การจัดลำดับ และการตรวจสอบความถูกต้องออกจากกัน เครือข่าย Fabric สมัยใหม่มักใช้ Raft สำหรับการจัดลำดับ ในขณะที่การใช้งานขั้นสูงกว่าอาจรวมตัวเลือกที่ทนต่อความผิดพลาดแบบไบแซนไทน์ไว้ด้วย
กลไกฉันทามติใน Fabric ประกอบด้วย การรับรอง การจัดลำดับ และการยืนยัน โหนดผู้รับรองจะดำเนินการโค้ดเชน โหนดผู้จัดลำดับจะจัดลำดับธุรกรรม และโหนดผู้ยืนยันจะอัปเดตบัญชีแยกประเภท
แบบจำลองการเขียนโปรแกรมสำหรับนักพัฒนาแอปพลิเคชันบล็อกเชนระดับองค์กร
Hyperledger Fabric ถูกออกแบบมาโดยคำนึงถึงนักพัฒนาระดับองค์กรเป็นหลัก สัญญาอัจฉริยะสามารถเขียนได้ด้วยภาษา Go, JavaScript หรือ Java โดยไม่จำเป็นต้องเรียนรู้ภาษาเฉพาะทาง เช่น Solidity แอปพลิเคชันต่างๆ โต้ตอบกับเครือข่ายบล็อกเชนผ่าน SDK และ API ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
ฟังก์ชันการทำงานของสัญญาอัจฉริยะโดยใช้ Chaincode
สัญญาอัจฉริยะใน Hyperledger Fabric หรือที่เรียกว่า chaincode สามารถทำงานเป็นบริการที่มีอายุการใช้งานยาวนานหรือเรียกใช้งานตามความต้องการได้ การติดตั้งใช้งานนั้นเกี่ยวข้องกับการติดตั้ง chaincode บนโหนด peer ที่เลือกไว้ และอนุมัติคำจำกัดความผ่านการกำกับดูแลเครือข่าย
กรณีศึกษาการใช้งาน Hyperledger Fabric ในระดับองค์กร
Hyperledger Fabric ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายห่วงโซ่อุปทานเพื่อปรับปรุงการตรวจสอบย้อนกลับของธุรกรรมในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและเกี่ยวข้องกับหลายฝ่าย นอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในด้านการเงิน การดูแลสุขภาพ และการประกันภัย ซึ่งความเป็นส่วนตัว การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และความสมบูรณ์ของข้อมูลมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ในธุรกิจประกันภัย Fabric รองรับการเรียกร้องค่าสินไหมทดแทนจากหลายฝ่ายและการชำระเงินอัตโนมัติโดยใช้สัญญาอัจฉริยะ ส่วนในธุรกิจการซื้อขายและการโอนสินทรัพย์ Fabric ช่วยให้การทำงานระหว่างองค์กรที่ไม่ไว้วางใจกันอย่างเต็มที่นั้นเป็นไปอย่างไร้กระดาษ
คุณสมบัติหลักของ Hyperledger Fabric Enterprise Blockchain
คุณสมบัติหลักของ Hyperledger Fabric ได้แก่ การออกแบบแบบโมดูลาร์ เครือข่ายแบบมีสิทธิ์ การจัดการข้อมูลประจำตัวที่แข็งแกร่ง การประมวลผลธุรกรรมที่ปรับขนาดได้ และตัวเลือกฉันทามติที่ยืดหยุ่น ความสามารถเหล่านี้รวมกันทำให้ Fabric เป็นเฟรมเวิร์กบล็อกเชนระดับองค์กรชั้นนำ
ข้อจำกัดของ Hyperledger Fabric ในบล็อกเชนระดับองค์กร
แม้จะมีจุดแข็งมากมาย แต่ Hyperledger Fabric ก็มีข้อจำกัดเช่นกัน การตั้งค่าและการกำกับดูแลเครือข่ายอาจซับซ้อน ความสามารถในการทำงานร่วมกับแพลตฟอร์มบล็อกเชนอื่น ๆ มีจำกัด และต้องพิจารณาต้นทุนการดำเนินงาน Fabric จึงเหมาะสมที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมระดับองค์กรมากกว่ากรณีการใช้งานบล็อกเชนสาธารณะแบบเปิด
ตัวอย่างการใช้งานจริงของเครือข่ายบล็อกเชนสำหรับองค์กร
ลองพิจารณาผู้ผลิตที่ขายสินค้าในราคาที่แตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาค การใช้ Hyperledger Fabric จะช่วยให้สามารถแบ่งปันข้อมูลราคาได้เฉพาะกับผู้เข้าร่วมที่เกี่ยวข้องในเครือข่ายเท่านั้น ซึ่งจะช่วยรักษาความลับของข้อมูลในขณะที่ยังคงมีบัญชีแยกประเภทที่ใช้ร่วมกันอยู่
แพลตฟอร์มบล็อกเชน Hyperledger Fabric เทียบกับ Hyperledger Sawtooth
ทั้ง Fabric และ Sawtooth เป็นเฟรมเวิร์กบล็อกเชน Hyperledger แต่มีแนวทางที่แตกต่างกัน Fabric มุ่งเน้นไปที่เครือข่ายองค์กรแบบมีสิทธิ์เข้าถึงโดยใช้สัญญาอัจฉริยะแบบ chaincode ในขณะที่ Sawtooth นำเสนอโมเดลฉันทามติทางเลือกและตระกูลธุรกรรมที่หลากหลาย
Hyperledger Fabric ในพื้นที่บล็อกเชนระดับองค์กร
หลังจากช่วงกระแสความนิยมของสกุลเงินดิจิทัลซาลง แพลตฟอร์มบล็อกเชนสำหรับองค์กรก็ได้รับการประเมินอย่างเข้มงวดมากขึ้น Hyperledger Fabric ได้พิสูจน์คุณค่าของมันไม่ใช่ผ่านการเก็งกำไร แต่โดยการทำให้เกิดความร่วมมือข้ามอุตสาหกรรมอย่างมีระบบโดยใช้เทคโนโลยีบล็อกเชน
