Fabric CA的部署与使用

CA客户端（fabric-ca-client）其实就是一个向CA服务端发送请求的程序。

前言

Fabric CA是Hyperledger fabric的证书认证中心，提供以下功能：用户信息的登记与注册，数字证书的颁发与管理。

之前使用CA服务一直是在docker容器中运行下载好的CA镜像，在应用程序中通过Node SDK中集成的接口来访问CA服务器，这次我们尝试手动部署CA服务。

Fabric CA由服务端和客户端组件组成，CA服务端（fabric-ca-server）可以看作一个web服务，执行了Go代码编译生成的二进制文件后，会监听一个端口，处理收到的请求。

CA客户端（fabric-ca-client）其实就是一个向CA服务端发送请求的程序，执行编译成的二进制文件并带上不同参数，可以向CA服务器发送相应的http请求，完成一系列操作。

我们首先看下Fabric的架构：

这篇文章是我的同门师兄弟写的，比较详细，分享给大家。他的博客有很多干货，欢迎围观。

http://zhayujie.xyz/category/fabric

准备工作

1.安装Go语言并配置好GOPATH环境变量，下载并配置docker

2.安装libtool和libtdhl-dev

sudo apt install libtool libltdl-dev

通过命令行安装和启动CA

1.直接从github下载源码并编译

get -u github.com/hyperledger/fabric-ca/cmd/fabric-ca-servergo get -u github.com/hyperledger/fabric-ca/cmd/fabric-ca-client

go get命令会自动获取源码并编译至$GOPATH/bin，我的目录是~/go/bin，目录下出现编译好的二进制可执行文件fabric-ca-server和`fabric-ca-client

接着初始化和启动fabric-ca-server，需要设置一个管理员用户的名称和密码

fabric-ca-server init -b admin:adminpwfabric-ca-server start -b admin:adminpw

在这里报错panic: Version is not set for fabric-ca library，可能与下载的fabric-ca版本有关系（此时最新为v1.1）。

2.手动编译生成

既然直接从github下载的版本出现错误，可以选择手动去编译生成指定版本的fabric-ca-server。

首先下载fabric-ca源码并切换至相应版本：

git clone https://github.com/hyperledger/fabric-ca.gitgit checkout v1.1.0

然后在fabric-ca目录下进行编译

make fabric-ca-servermake fabric-ca-client

会在fabric-ca/bin目录下生成fabric-ca-server和fabric-ca-client。接着进入bin目录对CA服务端进行初始化：

fabric-ca-server init -b admin:adminpw

初始化后在目录下生成

msp：包含keystore，CA服务器的私钥

ca-cert.pem：CA服务器的证书

fabric-ca-server.db：CA默认使用的嵌入型数据库 SQLite

fabric-ca-server-config.yaml：CA服务端的配置文件

接着启动CA服务器

fabric-ca-server start -b admin:adminpw

CA server开始监听，默认监听地址为http://0.0.0.0:7054。

除了直接运行CA服务器程序，还可以利用docker容器来启动CA，fabric-ca镜像中同时包含了fabric-ca-server和fabric-ca-client组件。

1.直接下载fabric-ca镜像

首先可以选择从Docker Hub直接拉取fabric-ca镜像：

docker pull hyperledger/fabric-ca:x86_64-1.1.0

利用docker-compose.yml文件来启动镜像，配置文件在fabric-ca/docker/server中（需要从github克隆fabric-ca），进入该目录后启动：

docker-compose up

即可启动ca容器，如果镜像不存在还会主动拉取镜像。在.../server/fabric-ca-server目录中会生成CA配置文件，证书私钥，数据库文件等（这些是在CA容器中生成并映射到外部的），并且开始监听端口。

2.手动编译docker镜像

除了直接从Docker Hub拉取fabric-ca镜像，还可以通过源码编译生成镜像。

在fabric-ca目录下执行：

make docker

会生成四个镜像fabric-ca，fabric-ca-tool，fabric-ca-peer，fabric-ca-orderer，镜像保存在fabric-ca/build/image中，之后和上面的方法相同都是根据docker-compose.yml文件启动ca节点。

Fabric CA的使用

访问Fabric CA服务端的方法有两种：通过客户端工具（fabric-ca-client）和RESTful接口。本质上，客户端工具也是调用服务端的RESTful接口实现的。这里采用客户端工具的方法来进行访问。

首先按照上述步骤初始化和启动CA服务器（执行fabric-ca-server或启动CA容器），如果已经下载fabric-ca-client，那移动到相应目录下即可开始操作（若已添加至环境变量则不用）。如果是以docker容器方式运行CA服务器且未下载客户端工具，可以进入容器内部进行测试（ca镜像集成了服务端和客户端组件），fabric-ca-client放在/usr/local/bin且已经添加环境变量，进入方法为：

docker exec -it fabric-ca-server bash

下面选择直接运行编译好的可执行文件的方法来测试fabric-ca，首先在一个终端下启动CA服务器：

fabric-ca-server start -b admin:adminpw

用户的注册过程分为登记（register）和注册（enroll）两步，注册操作需要拿到登记密码才能完成，且用户的登记需要有一个登记员用户。所以首先需要注册我们在启动时设置的管理员用户（admin的登记密码在启动时已设置），然后用这个admin用户来完成其他用户的登记操作。

在另一个终端操作CA客户端，注册前需要设置证书存储目录的环境变量。

export FABRIC_CA_CLIENT_HOME=$HOME/cafabric-ca-client enroll -u http://admin:adminpw@localhost:7054

可以发现~/ca目录下生成了一个fabric-ca-client-config.yaml配置文件，以及msp目录，包含管理员的证书和私钥。有了已经enroll成功的admin用户，接下来将admin作为登记员（Registrar）来登记(register)一个新用户：

fabric-ca-client register --id.name Jim --id.type user --id.affiliation org1.department1 --id.attrs 'hf.Revoker=true,foo=bar'

客户端可以接收到一个密码，用这个注册密码来注册（enroll）用户：

fabric-ca-client enroll -u http://Jim:IGIMqptUPBRc@localhost:7054 -M $FABRIC_CA_CLIENT_HOME/Jim

这样一个新用户就注册成功了，拥有了属于自己的证书和私钥。

结束语

总结一下，手动部署CA服务可以分为两类方法：

一种方法是在命令行直接运行编译过后的可执行文件，可以通过go get命令自动获取并编译(最新版本有报错），也可以手动获取源码，切换版本后再进行编译, 然后在命令行中初始化和启动CA服务器;

另一种方法是在docker容器中运行fabric-ca镜像，镜像中包含编译好的可执行文件，镜像可以从Docker Hub直接下载，也可以在fabric-ca目录下利用make docker手动编译，然后使用docker-compose命令启动CA容器。

恭喜你，相信你通过本篇文章掌握了Fabric CA的部署和使用，也有点小小的成就感了吧，在接下来的文章中，我将为大家带来更多的文章。

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