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通过 Hyperledger Composer 实现去中心化能源

人们正在探索的一种关键的区块链应用是去中心化能源网络。这个想法源于一个街区，其中某些住户通过太阳能电池板或其他途径制造能源，而且能将过剩的能源销售给其他需要能源的住户。交易是基于每个住户帐户中的硬币进行的。根据预先确定的合约和价格，在一个特定的结算期内，从使用者那里取出资金，并将其存到生产者那里。每次交易都必须是原子性的，并添加到一个区块链账本中，以建立信任和执行验证。该网络可以包含银行，以便可以用硬币向银行换取法定货币（美元）。还可以包含电力公司，电力公司可以通过该网络购买或提供能源。

在这个 Code Pattern 中，我们将使用 Hyperledger Composer 创建这样一个区块链应用程序。该网络由住户、银行和电力公司组成。住户可以彼此交换硬币来获取能源。该应用程序设想了一个预付费系统，在该系统中，交易发生在使用能源和更新价值之后。住户可以在该网络上与银行交换硬币来获取法定货币（美元）。住户还可以在该网络上通过硬币向电力公司换取能源。

架构流程

1.管理员与一个包含 Angular 框架的去中心化能源用户界面进行交互。

2.应用程序通过 REST API 处理用户对网络的请求。

3.向 Hyperledger Fabric V1 上的区块链状态数据库发出请求。

4.使用 REST API 检索数据库的状态。

5.Angular 框架通过对 REST API 执行 GET 调用来获取数据。

包含的组件

  • Hyperledger Composer
  • Angular 框架
  • Loopback

运行应用程序

按照这些步骤来设置并运行这个 Code Pattern。下面详细介绍了这些步骤。

前提条件

步骤

  1. 克隆存储库

  2. 设置 Fabric

  3. 生成业务网络归档文件

  4. 部署到 Fabric

  5. 运行应用程序

  6. 创建参与者

  7. 执行交易

1.克隆存储库

本地克隆 Decentralized-Energy-Composer 代码。在终端中，运行：

git clone https://github.com/IBM/Decentralized-Energy-Composer

2.设置 Fabric

这些命令将停止并移除所有运行的容器，而且还会移除所有以前创建的 Hyperledger Fabric 链代码映像：

docker kill $(docker ps -q)
docker rm $(docker ps -aq)
docker rmi $(docker images dev-* -q)

将 Hyperledger Fabric 版本设置为 v1.0-beta：

export FABRIC_VERSION=hlfv1

所有脚本都在 /fabric-tools 目录中。启动 Fabric 并创建配置文件：

cd fabric-tools/
./downloadFabric.sh
./startFabric.sh
./createComposerProfile.sh

3.生成业务网络归档文件

接下来从根目录生成业务网络归档 (BNA) 文件：

cd ../
npm install
composer archive create -a dist/decentralized-energy-network.bna --sourceType dir --sourceName .

composer archive create 命令在 dist 文件夹中创建了一个名为 decentralized-energy-network.bna 的文件。

4.部署到 Fabric

现在，我们已准备好将 BNA 文件部署到 Hyperledger Fabric：

cd dist
composer network deploy -a decentralized-energy-network.bna -p hlfv1 -i PeerAdmin -s randomString

可以键入以下命令来验证该网络已部署：

composer network ping -n decentralized-energy-network -p hlfv1 -i admin -s adminpw

5.运行应用程序

首先，进入 angular-app 文件夹并安装依赖项：

cd angular-app
npm install

要启动应用程序，请执行以下操作：

npm start

该应用程序现在应在以下位置运行： http://localhost:4200

将与网络进行通信的 REST 服务器位于以下位置： http://localhost:3000/explorer/

6.创建参与者

打开应用程序后，创建参与者并填入虚拟数据。创建住户、银行和电力公司。

7.执行交易

在住户之间、住户与银行之间，以及住户与电力公司之间手动执行交易。执行交易后，确保参与者帐户价值已更新。

在会话结束后，停止 Fabric：

cd ~/fabric-tools
./stopFabric.sh
./teardownFabric.sh

扩展 Code Pattern

这个应用程序演示了使用区块链的去中心化能源网络的基本概念，可通过多种方式对其进行扩展：

  • 添加特定的权限和参与者访问权
  • 设置参与者之间的实时交易
  • 集成 IoT 来读取电表读数和分配能源