摘要：系統(tǒng)合約介紹一鍵部署區(qū)塊鏈，快速體驗系統(tǒng)合約設(shè)計概述區(qū)塊鏈為了滿足準(zhǔn)入控制身份認(rèn)證配置管理權(quán)限管理等需求，在網(wǎng)絡(luò)啟動之初，會部署一套功能強(qiáng)大結(jié)構(gòu)靈活且支持自定義擴(kuò)展的智能合約，統(tǒng)稱系統(tǒng)合約。它對區(qū)塊鏈核心提供了統(tǒng)一的權(quán)限檢查接口。

一鍵部署區(qū)塊鏈，快速體驗系統(tǒng)合約

FISCO BCOS區(qū)塊鏈為了滿足準(zhǔn)入控制、身份認(rèn)證、配置管理、權(quán)限管理等需求，在網(wǎng)絡(luò)啟動之初，會部署一套功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)靈活且支持自定義擴(kuò)展的智能合約，統(tǒng)稱系統(tǒng)合約。

系統(tǒng)合約原則上由區(qū)塊鏈管理員在網(wǎng)絡(luò)啟動之初部署全網(wǎng)生效。若是在網(wǎng)絡(luò)運行期間重新部署變更升級，則需要在全網(wǎng)所有節(jié)點許可的情況下由區(qū)塊鏈管理員來執(zhí)行操作。

當(dāng)前FISCO BCOS系統(tǒng)合約主要有五個模塊，系統(tǒng)代理模塊、節(jié)點管理模塊、機(jī)構(gòu)證書模塊、權(quán)限管理模塊、全網(wǎng)配置模塊。系統(tǒng)合約的模塊可以根據(jù)需要自定義擴(kuò)展，它既可以供區(qū)塊鏈核心調(diào)用也可以對DAPP提供服務(wù)。每個模塊由一個或多個智能合約來實現(xiàn)。模塊結(jié)構(gòu)圖如下：

模塊圖

當(dāng)前FISCO BCOS對系統(tǒng)代理模塊、節(jié)點管理模塊、機(jī)構(gòu)證書模塊、權(quán)限管理模塊、全網(wǎng)配置模塊都做了對應(yīng)的合約實現(xiàn)。合約源代碼目錄為systemcontractv2/。下面依次介紹各個合約實現(xiàn)的接口與邏輯。

SystemProxy.sol是系統(tǒng)代理模塊的實現(xiàn)合約。它實現(xiàn)了路由到合約地址的命名服務(wù)，提供了系統(tǒng)合約的統(tǒng)一入口。內(nèi)部實現(xiàn)中是通過mapping類型成員變量_routes來維護(hù)所有的路由表信息。路由表信息項的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是：

struct SystemContract {
        address _addr;        #合約地址
        bool _cache;        #緩存標(biāo)志位
        uint _blocknumber;    #生效區(qū)塊高度
    }    

主要接口如下：

NodeAction.sol是節(jié)點管理模塊的實現(xiàn)合約。它實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點列表信息的登記、管理、維護(hù)功能。每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點加入或退出都必須與節(jié)點管理合約進(jìn)行交互。

在FISCO BCOS中節(jié)點分為三種類型：核心節(jié)點、全節(jié)點、輕節(jié)點。

enum NodeType{
        None,
        Core,   //核心 
        Full,   //全節(jié)點 
        Light   //輕節(jié)點 
    }

節(jié)點信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是：

struct NodeInfo{
        string        id;           #節(jié)點身份ID    
        string        ip;         #機(jī)器IP       
        uint        port;        #機(jī)器端口
        NodeType    category;    #節(jié)點類型
        string        desc;        #節(jié)點描述 
        string        CAhash;      #節(jié)點機(jī)構(gòu)證書哈希
        string        agencyinfo; #節(jié)點其他信息
        uint        idx;        #節(jié)點序號
        uint        blocknumber;#區(qū)塊高度
    }

主要接口如下：

CAAction.sol是機(jī)構(gòu)證書模塊的實現(xiàn)合約。它實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點的機(jī)構(gòu)證書信息的登記、管理、維護(hù)功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)啟用機(jī)構(gòu)證書驗證功能的情況下，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點加入或退出都需要與機(jī)構(gòu)證書合約進(jìn)行交互。

機(jī)構(gòu)證書的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是：

struct CaInfo{
        string  hash;        #節(jié)點機(jī)構(gòu)證書哈希
        string pubkey;        #證書公鑰
        string orgname;        #機(jī)構(gòu)名稱
        uint notbefore;        #證書啟用日期
        uint notafter;        #證書失效時間
        CaStatus status;    #證書狀態(tài)
        string    whitelist;#IP白名單
        string    blacklist;#IP黑名單
        uint    blocknumber;#生效區(qū)塊高度
      }

主要接口如下：

FISCO BCOS基于角色的身份權(quán)限設(shè)計有三要點：一個外部賬戶只屬于一個角色；一個角色擁有一個權(quán)限項列表； 一個權(quán)限項由合約地址加上合約接口來唯一標(biāo)識。

當(dāng)前FISCO BCOS權(quán)限管理模塊主要由TransactionFilterChain.sol、TransactionFilterBase.sol、AuthorityFilter.sol、Group.sol四個合約來實現(xiàn)。

TransactionFilterChain是對Filter模型的實現(xiàn)框架。它在內(nèi)部維護(hù)了一個實現(xiàn)繼承于TransactionFilterBase的Filter合約地址列表。它對區(qū)塊鏈核心提供了統(tǒng)一的權(quán)限檢查接口process。process執(zhí)行過程中會對Filter合約地址列表中的所有Filter依次執(zhí)行process函數(shù)，以完成所有需要的權(quán)限檢查。

TransactionFilterBase是Filter的基類合約。所有Filter必須要實現(xiàn)它的process接口。AuthorityFilter是繼承于TransactionFilterBase的角色權(quán)限Filter實現(xiàn)。它的process接口實現(xiàn)了對用戶所屬角色組的權(quán)限項進(jìn)行檢查邏輯。

Group是對角色的實現(xiàn)。它內(nèi)部維護(hù)了該角色的所有權(quán)限項的mapping標(biāo)志位。

主要接口如下：

ConfigAction.sol是全網(wǎng)配置模塊的實現(xiàn)合約。它維護(hù)了FISCO BCOS區(qū)塊鏈中全網(wǎng)運行的可配置信息。 配置信息可以通過交易廣播上鏈來達(dá)到全網(wǎng)配置的一致性更新。原則上只能由區(qū)塊鏈管理員來發(fā)出全網(wǎng)配置更新交易。

ConfigAction.sol的內(nèi)部實現(xiàn)中維護(hù)了配置項信息的mapping 成員變量。

主要接口如下：

當(dāng)前FISCO BCOS主要有以下全網(wǎng)配置項：

假設(shè)業(yè)務(wù)需要利用系統(tǒng)合約框架，自定義業(yè)務(wù)配置合約以對業(yè)務(wù)相關(guān)合約提供配置服務(wù)。大體可以參考以下步驟來擴(kuò)展：

根據(jù)業(yè)務(wù)合約需求，實現(xiàn)業(yè)務(wù)配置合約的設(shè)置配置項接口set和查詢配置值接口get。

部署業(yè)務(wù)配置合約，獲得業(yè)務(wù)配置合約鏈上地址。

調(diào)用系統(tǒng)代理合約SystemProxy的setRoute接口，將業(yè)務(wù)配置合約地址注冊到路由表中。

至此，業(yè)務(wù)配置合約已經(jīng)完成在系統(tǒng)代理合約的路由注冊，已可在業(yè)務(wù)交易中調(diào)用。

業(yè)務(wù)配置合約的使用方法：

調(diào)用SystemProxy的getRoute接口運行時獲得業(yè)務(wù)配置合約地址。

通過業(yè)務(wù)配置合約地址調(diào)用查詢配置值接口get獲得配置值。

假設(shè)業(yè)務(wù)需要增加業(yè)務(wù)權(quán)限校驗邏輯，則可以利用權(quán)限管理合約的Filter機(jī)制來無縫擴(kuò)展。大體可以參考以下步驟來擴(kuò)展：

繼承于TransactionFilterBase實現(xiàn)一個業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約，業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約根據(jù)業(yè)務(wù)需要的權(quán)限校驗邏輯實現(xiàn)process接口。

部署業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約，獲得對應(yīng)的合約地址。

調(diào)用系統(tǒng)代理合約SystemProxy的getRoute接口，獲得TransactionFilterChain合約地址。

調(diào)用TransactionFilterChain合約的addFilter接口，將業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約地址注冊到Filter合約列表中。

至此，業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約已經(jīng)啟用。

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