# JDChain安装部署指南

本部署指南基于JDChain1.3.0.RELEASE版本来构建。
## 1. 部署环境
### 1.1 系统部署结构
![部署结构](imgs/structure.png)

JDChain有三类节点：Peer、网关和客户端。peer节点是区块链主节点，参与共识、账本操作等；网关节点（GateWay）与Peer节点通信，负责区块链浏览器及消息传递；客户端与网关通信，可以进行写入或查询账本等操作。

JDChain默认采用Rocksdb作为存储数据库，每个Peer节点与一个（或多个）Rocksdb实例连接，Rocksdb实例的数量与账本相关，不同Peer节点对应不同的Rocksdb实例。

JDChain也支持Redis作为其存储数据库，Redis数据库不必和Peer节点安装在同一服务器，只需要配置正确即可（后面配置会说到）。

JDChain默认共识机制采用的是BFTSmart，该共识算法要求最低四个共识节点，BFTSmart 对作恶节点的支持为：N = 3f+1，即在N个节点共识中可允许f个作恶节点，当节点数增加时可根据该公式进行配置。

 *本安装部署指南以四个节点为例进行说明。*


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### 1.2 服务器配置

#### 1.2.1 硬件配置
为了更好的运行，JDChain推荐使用 **Linux** 操作系统，Peer节点自身运行对内存要求较低（单节点建议Xms>=4g），但对于Rocksdb存储而言，其对运行环境有较高要求，以下为单Peer节点可正常运行  **亿级交易** 的参考指标：
 + 内核2.7.x及以上；
 + CPU主频 ≥ 2.0GHz；
 + 内存 ≥ 64G；
 + 可用硬盘容量 >= 200G


#### 1.2.2 软件配置

JDChain使用Java开发，其软件需求如下：
 + JDK：Version ≥ 1.8。


>  注意：若数据库使用的Redis，则需要对应数据库服务器安装Redis，Redis版本要求>=3.x。

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## 2. 系统安装与配置
### 2.1 安装包结构
JDChain默认发布的安装包有两个，一个是Peer节点打包程序，一个是Gateway节点打包程序，两者默认都是用tar.gz（或zip）打包的。

#### 2.1.1 Peer节点安装包
Peer节点打包程序为：jdchain-peer-$version.tar.gz或jdchain-peer-$version.zip，若是tar.gz压缩文件可通过tar命令解压（如下）：
```shell
tar -xzvf jdchain-peer-$version.tar.gz
```
若是zip文件可通过unzip命令解压（如下）：
```shell
unzip jdchain-peer-$version.zip
```

> 注意：$version为JDChain发布的版本号

Peer打包程序解压完后的安装包结构如下：

 + bin
   -  keygen.sh
   -  ledger-init.sh
   -  peer-startup.sh
   -  peer-shutdown.sh
   -  manager-startup.sh
   -  manager-shutdown.sh
 + config
   - init
     + ledger.init
     + local.conf
     + bftsmart.config（默认）
   - keys
     + %.priv
     + %.pub
     + %.pwd
   - ledger-binding.conf
 + docs
 + libs
 + system

其中目录说明如下：
 +  **bin** ：相关命令操作目录；
 +  **config** ：对应命令的配置目录，keys路径解压时不存在，会在执行keygen.sh脚本时自动创建；ledger-binding.conf文件解压时不存在，会在成功执行ledger-init.sh脚本后生成； 
 +  **docs** ：相关文档保存目录；
 +  **libs** ：项目运行依赖第三方及非system依赖包保存路径；
 +  **system** ：项目运行系统包保存路径；

> 1）注意： *bin* 目录下所有的文件都需要可执行权限，在Linux环境下可简单参考如下命令：
```
cd bin
chmod 777 *
```
> 2）注意：system文件夹包括运行时系统主要加载的jar文件，为系统安全运行定制，开发者无须关心此项。

#### 2.1.2 Gateway节点安装包
Gateway节点打包程序为：jdchain-gateway-$version.tar.gz或jdchain-gateway-$version.zip，其解压完后的安装包结构如下：

 + bin
   - startup.sh
   - shutdown.sh
 + config
   - gateway.conf
 + lib


 其中目录说明如下：
  +  **bin** ：相关命令操作目录；
  +  **config** ：对应命令的配置目录；
  +  **lib** ：gateway运行时所需jar包路径；

### 2.2 注册用户
JDChain以一个 *密钥对* 标识一个用户，任何区块链操作都必须有用户的签名信息，因此首先需要创建一个用户。  
JDChain提供了创建用户的工具，可直接通过命令行生成一个新用户。切换到bin路径，执行命令：
```shell
./keygen.sh -n jd-com
```
其中jd-com是生成的密钥对文件前缀，需自定义。  
执行命令过程中需要输入密钥对中 *私钥* 加密的密码，并选择是否将该密码编码保存（推荐选择保存，该密码编码会保存至%.pwd文件中）。
> 注意：请妥善保存该密码，切勿丢失！

执行命令后，该 *密钥对* 文件会生成到 *config/keys* 路径，如下所示：  

![keys](imgs/keys.jpeg)

其中，jd-com.priv是签名私钥的密文形式内容（以口令哈希作为对称密钥，对签名私钥进行对称加密后的密文数据），jd-com.pub为签名公钥内容，jd-com.pwd是用于加密签名私钥的口令哈希值。
> 注意：%.pwd记录的编码在后续Gateway配置时会用到！

**请将所有Peer节点都按照上述流程注册一个独立的用户，在实际生产环境中该过程可能由不同的参与方完成。**

### 2.3 账本初始化
账本初始化是所有参与Peer节点进行共识，并生成初始化账本至数据库的过程。该过程需要所有节点共同参与，**同时启动**。

#### 2.3.1 初始化配置
*config/init* 目录下有三个配置文件需要修改：**local.conf** 、 **ledger.init** 和 **bftsmart.config** 。
 + local.conf描述账本初始化的本地（即当前节点）配置；
 + ledger.init描述账本初始化过程中涉及到的其他参与Peer节点配置信息;
 + bftsmart.config为BFTSmart进行共识的相关配置。

##### 2.3.1.1 local.conf配置
```config
#当前参与方的 id
local.parti.id=0

#当前参与方的公钥
local.parti.pubkey=endPsK36koyFr1D245Sa9j83vt6pZUdFBJoJRB3xAsWM6cwhRbna

#当前参与方的私钥（密文编码）
local.parti.privkey=177gjsj5PHeCpbAtJE7qnbmhuZMHAEKuMsd45zHkv8F8AWBvTBbff8yRKdCyT3kwrmAjSnY

#当前参与方的私钥解密密钥(原始口令的一次哈希，Base58格式)，如果不设置，则启动过程中需要从控制台输入
local.parti.pwd=DYu3G8aGTMBW1WrTw76zxQJQU4DHLw9MLyy7peG4LKkY

#账本初始化完成后生成的"账本绑定配置文件"的输出目录
ledger.binding.out=../config

#账本数据库的连接字符，下为rocksdb样例
#rocksdb数据库连接格式：rocksdb://{path}，例如：rocksdb:///export/App08/peer/rocks.db/rocksdb0.db
#redis数据库连接格式：redis://{ip}:{prot}/{db}，例如：redis://127.0.0.1:6379/0
#kvdb数据库连接格式：kvdb://{ip}:{prot}/{db}，例如：kvdb://127.0.0.1:7078/test
ledger.db.uri=rocksdb:///export/app/peer/rocks.db/rocksdb0.db

#账本数据库的连接口令
ledger.db.pwd=
```
其中local.parti.id从 **0** 开始编号，且不同Peer节点不能相同；local.parti.privkey为当前节点私钥，即 *config/keys/%.priv* 文件中的内容；其他参数根据实际环境进行配置。


##### 2.3.1.2 ledger.init配置
```config
#账本的种子；一段16进制字符，最长可以包含64个字符；可以用字符“-”分隔，以便更容易读取；
ledger.seed=932dfe23-fe23232f-283f32fa-dd32aa76-8322ca2f-56236cda-7136b322-cb323ffe

#账本的描述名称；此属性不参与共识，仅仅在当前参与方的本地节点用于描述用途；
ledger.name=

#声明的账本创建时间；格式为 “yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSSZ”，表示”年-月-日 时:分:秒:毫秒时区“；例如：“2019-08-01 14:26:58.069+0800”，其中，+0800 表示时区是东8区
created-time=2019-08-01 14:26:58.069+0800


#-----------------------------------------------
# 初始的角色名称列表；可选项；
# 角色名称不区分大小写，最长不超过20个字符；多个角色名称之间用半角的逗点“,”分隔；
# 系统会预置一个默认角色“DEFAULT”，所有未指定角色的用户都以赋予该角色的权限；若初始化时未配置默认角色的权限，则为默认角色分配所有权限；
#
# 注：如果声明了角色，但未声明角色对应的权限清单，这会忽略该角色的初始化；
#
#security.roles=DEFAULT, ADMIN, MANAGER, GUEST

# 赋予角色的账本权限清单；可选项；
# 可选的权限如下；
# AUTHORIZE_ROLES, SET_CONSENSUS, SET_CRYPTO, REGISTER_PARTICIPANT,
# REGISTER_USER, REGISTER_DATA_ACCOUNT, REGISTER_CONTRACT, UPGRADE_CONTRACT, 
# SET_USER_ATTRIBUTES, WRITE_DATA_ACCOUNT, 
# APPROVE_TX, CONSENSUS_TX
# 多项权限之间用逗点“,”分隔；
# 
#security.role.DEFAULT.ledger-privileges=REGISTER_USER, REGISTER_DATA_ACCOUNT

# 赋予角色的交易权限清单；可选项；
# 可选的权限如下；
# DIRECT_OPERATION, CONTRACT_OPERATION
# 多项权限之间用逗点“,”分隔；
#
#security.role.DEFAULT.tx-privileges=DIRECT_OPERATION, CONTRACT_OPERATION

# 其它角色的配置示例；
# 系统管理员角色：只能操作全局性的参数配置和用户注册，只能执行直接操作指令；
#security.role.ADMIN.ledger-privileges=CONFIGURE_ROLES, AUTHORIZE_USER_ROLES, SET_CONSENSUS, SET_CRYPTO, REGISTER_PARTICIPANT, REGISTER_USER
#security.role.ADMIN.tx-privileges=DIRECT_OPERATION

# 业务主管角色：只能够执行账本数据相关的操作，包括注册用户、注册数据账户、注册合约、升级合约、写入数据等；能够执行直接操作指令和调用合约；
#security.role.MANAGER.ledger-privileges=CONFIGURE_ROLES, AUTHORIZE_USER_ROLES, REGISTER_USER, REGISTER_DATA_ACCOUNT, REGISTER_CONTRACT, UPGRADE_CONTRACT, SET_USER_ATTRIBUTES, WRITE_DATA_ACCOUNT, 
#security.role.MANAGER.tx-privileges=DIRECT_OPERATION, CONTRACT_OPERATION

# 访客角色：不具备任何的账本权限，只有数据读取的操作；也只能够通过调用合约来读取数据；
#security.role.GUEST.ledger-privileges=
#security.role.GUEST.tx-privileges=CONTRACT_OPERATION


#-----------------------------------------------
#共识服务提供者；必须；
consensus.service-provider=com.jd.blockchain.consensus.bftsmart.BftsmartConsensusProvider

#共识服务的参数配置；推荐使用绝对路径；必须；
consensus.conf=bftsmart.config

#密码服务提供者列表，以英文逗点“,”分隔；必须；
crypto.service-providers=com.jd.blockchain.crypto.service.classic.ClassicCryptoService, \
com.jd.blockchain.crypto.service.sm.SMCryptoService

#从存储中加载账本数据时，是否校验哈希；可选；
crypto.verify-hash=true

#哈希算法；
crypto.hash-algorithm=SHA256


#参与方的个数，后续以 cons_parti.id 分别标识每一个参与方的配置；
cons_parti.count=4

#---------------------
#第0个参与方的名称；
cons_parti.0.name=
#第0个参与方的公钥文件路径；
cons_parti.0.pubkey-path=
#第0个参与方的公钥内容（由keygen工具生成）；此参数优先于 pubkey-path 参数；
cons_parti.0.pubkey=

#第0个参与方的角色清单；可选项；
#cons_parti.0.roles=ADMIN, MANAGER
#第0个参与方的角色权限策略，可选值有：UNION（并集），INTERSECT（交集）；可选项；
#cons_parti.0.roles-policy=UNION

#第0个参与方的账本初始服务的主机；
cons_parti.0.initializer.host=127.0.0.1
#第0个参与方的账本初始服务的端口；
cons_parti.0.initializer.port=8800
#第0个参与方的账本初始服务是否开启安全连接；
cons_parti.0.initializer.secure=false

#---------------------
#第1个参与方的名称；
cons_parti.1.name=
#第1个参与方的公钥文件路径；
cons_parti.1.pubkey-path=
#第1个参与方的公钥内容（由keygen工具生成）；此参数优先于 pubkey-path 参数；
cons_parti.1.pubkey=

#第1个参与方的角色清单；可选项；
#cons_parti.1.roles=MANAGER
#第1个参与方的角色权限策略，可选值有：UNION（并集），INTERSECT（交集）；可选项；
#cons_parti.1.roles-policy=UNION

#第1个参与方的账本初始服务的主机；
cons_parti.1.initializer.host=127.0.0.1
#第1个参与方的账本初始服务的端口；
cons_parti.1.initializer.port=8810
#第1个参与方的账本初始服务是否开启安全连接；
cons_parti.1.initializer.secure=false

#---------------------
#第2个参与方的名称；
cons_parti.2.name=
#第2个参与方的公钥文件路径；
cons_parti.2.pubkey-path=
#第2个参与方的公钥内容（由keygen工具生成）；此参数优先于 pubkey-path 参数；
cons_parti.2.pubkey=

#第2个参与方的角色清单；可选项；
#cons_parti.2.roles=MANAGER
#第2个参与方的角色权限策略，可选值有：UNION（并集），INTERSECT（交集）；可选项；
#cons_parti.2.roles-policy=UNION

#第2个参与方的账本初始服务的主机；
cons_parti.2.initializer.host=127.0.0.1
#第2个参与方的账本初始服务的端口；
cons_parti.2.initializer.port=8820
#第2个参与方的账本初始服务是否开启安全连接；
cons_parti.2.initializer.secure=false

#---------------------
#第3个参与方的名称；
cons_parti.3.name=
#第3个参与方的公钥文件路径；
cons_parti.3.pubkey-path=
#第3个参与方的公钥内容（由keygen工具生成）；此参数优先于 pubkey-path 参数；
cons_parti.3.pubkey=

#第3个参与方的角色清单；可选项；
#cons_parti.3.roles=GUEST
#第3个参与方的角色权限策略，可选值有：UNION（并集），INTERSECT（交集）；可选项；
#cons_parti.3.roles-policy=INTERSECT

#第3个参与方的账本初始服务的主机；
cons_parti.3.initializer.host=127.0.0.1
#第3个参与方的账本初始服务的端口；
cons_parti.3.initializer.port=8830
#第3个参与方的账本初始服务是否开启安全连接；
cons_parti.3.initializer.secure=false
```
账本初始化过程中，需要其他Peer节点的公钥信息进行验证及保存，因此每个节点都需要获取其他Peer节点的公钥信息至本地。配置中cons_parti.N.*****中的N需按照实际每个参与方定义的序号配置（该配置为local.conf中的local.parti.id）。其他参数根据实际环境进行配置。

> 注意：上述config中只显示了两个参与方（Peer节点）的配置信息，其他参与方（默认是4个节点）的配置方式一致！

##### 2.3.1.3 bftsmart.config配置
```config
system.server.0.network.host=127.0.0.1
system.server.0.network.port=16000

system.server.1.network.host=127.0.0.1
system.server.1.network.port=16010

system.servers.num = 4

system.servers.f = 1

system.initial.view = 0,1,2,3
```
> 注意：上述只是将bftsmart.config文件中主要需要修改的参数显示，以方便进行相关说明，其他参数的修改可参考具体文件中的具体说明

参数具体说明如下：
 + system.server.$n.network.host：第n个节点的域名；
 + system.server.$n.network.port：第n个节点的共识端口；
 + system.servers.num：共识节点总数；
 + system.servers.f：共识节点最大支持的作恶节点数；
 + system.initial.view：为每个共识节点分配的viewID，每个viewID之间使用英文逗号分隔，viewID不允许重复，且viewID总数需要和system.servers.num一致。

#### 2.3.2 初始化部署
按照 *2.3.1章节* 配置完成后，只需要启动ledger-init.sh即可，可参考如下命令：
```shell
cd bin
./ledger-init.sh
```
执行命令之后，控制台会显示如下类似信息：
```
------ Web controller of Ledger Initializer[127.0.0.1:30010] was started. ------

Init settings and sign permision...
[PERMISSION_READY] Ledger init permission has already prepared! Any key to continue...
```
然后需要依次启动剩余节点的初始化脚本（*ledger-init.sh*），根据提示按任意键继续。  
如果其它节点没有准备好，控制台会展示“Connection refused”异常信息,不断进行重试操作。目前默认设置为重试180次操作，每次间隔时间10秒。  
执行成功后会在 *config* 目录下生成ledger-binding.conf文件，该文件即账本初始化生成的文件，Peer节点启动时需要依赖该文件。
> 1）注意：因为JDChain支持多账本形式，若config/ledger-binding.conf文件在初始化之前就存在的话，初始化操作后不会覆盖其中的内容，会以追加的方式写入。若第一次创建账本，建议先将该文件删除再进行初始化！

> 2）注意：Peer节点会定时检测ledger-binding.conf，有新账本加入时会自动进行更新，不需要重启Peer节点！目前默认时间每隔5秒钟自动更新；

账本初始化成功后，每个Peer节点对应的Rocksdb都会写入该账本相关的数据。

### 2.4 Peer节点安装
Peer节点启动依赖于 *config* 目录下ledger-binding.conf的配置，该文件由 *2.3章节* 操作生成，无须做任何修改。

由于Peer节点启动后会自动与其他参与节点进行通信，因此需要同时启动4个Peer节点，只需要执行startup.sh即可，参考命令：  
```shell
cd bin
./peer-startup.sh
```
> 1）注意：startup.sh命令中可修改启动端口，默认为：-p 7080；

> 2）注意：Peer节点会与账本中涉及到的参与方进行通信，当通信不成功（例如有节点尚未启动）时，会自动进行重试，因此多个Peer节点启动可不必完全同时进行。目前默认设置为重试601次操作，每次间隔时间3秒。

### 2.5 Gateway节点安装
GateWay（网关）节点可以认为是一个过滤节点，交易的提交及账本的查询都需要通过网关节点与Peer节点进行通信。
Gateway程序可独立部署，不需要依赖Peer节点，它的操作环境是 *2.1.2章节* 中解压后的环境，网关节点启动依赖于配置文件 *config/gateway.conf*。  

```config
#网关的HTTP服务地址；
http.host=0.0.0.0
#网关的HTTP服务端口；
http.port=8081
#网关的HTTP服务上下文路径，可选；
#http.context-path=

#共识节点的服务地址；
peer.host=127.0.0.1
#共识节点的服务端口；
peer.port=7080
#共识节点的服务是否启用安全证书；
peer.secure=false
#共识节点的服务提供解析器
peer.providers=com.jd.blockchain.consensus.bftsmart.BftsmartConsensusProvider

#数据检索服务对应URL
#若该值不配置或配置不正确，则浏览器模糊查询部分无法正常显示
data.retrieval.url=http://192.168.151.39:10001

#默认公钥的内容（Base58编码数据）；
keys.default.pubkey=
#默认私钥的路径；在 pk-path 和 pk 之间必须设置其一；
keys.default.privkey-path=
#默认私钥的内容（加密的Base58编码数据）；在 pk-path 和 pk 之间必须设置其一；
keys.default.privkey=
#默认私钥的解码密码；
keys.default.privkey-password=
```
其中keys.default.% 配置是网关的角色配置，目前暂不支持网关自定义角色，因此，网关可选择4个参与方的任何一个作为其配置（主要是密钥对）。
>注意：keys.default.privkey-password填写内容为*2.2章节*中生成的%.pwd文件中的内容！

启动网关节点只需要执行：startup.sh即可，参考命令：
```shell
cd bin
./startup.sh
```

网关节点启动成功后，可通过访问区块链浏览器获取其账本相关信息：http://[ip]:[port]
下图为区块链浏览器首页，可供参考：

![区块链浏览器](imgs/browser.jpeg)

>注意：JDChain网关节点默认自带区块链浏览器！！！
