摘要：系統(tǒng)合約介紹一鍵部署區(qū)塊鏈，快速體驗系統(tǒng)合約設計概述區(qū)塊鏈為了滿足準入控制身份認證配置管理權限管理等需求，在網絡啟動之初，會部署一套功能強大結構靈活且支持自定義擴展的智能合約，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)塊鏈為了滿足準入控制、身份認證、配置管理、權限管理等需求，在網絡啟動之初，會部署一套功能強大、結構靈活且支持自定義擴展的智能合約，統(tǒng)稱系統(tǒng)合約。

系統(tǒng)合約原則上由區(qū)塊鏈管理員在網絡啟動之初部署全網生效。若是在網絡運行期間重新部署變更升級，則需要在全網所有節(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、機構證書模塊、權限管理模塊、全網配置模塊。系統(tǒng)合約的模塊可以根據需要自定義擴展，它既可以供區(qū)塊鏈核心調用也可以對DAPP提供服務。每個模塊由一個或多個智能合約來實現。模塊結構圖如下：

模塊圖

當前FISCO BCOS對系統(tǒng)代理模塊、節(jié)點管理模塊、機構證書模塊、權限管理模塊、全網配置模塊都做了對應的合約實現。合約源代碼目錄為systemcontractv2/。下面依次介紹各個合約實現的接口與邏輯。

SystemProxy.sol是系統(tǒng)代理模塊的實現合約。它實現了路由到合約地址的命名服務，提供了系統(tǒng)合約的統(tǒng)一入口。內部實現中是通過mapping類型成員變量_routes來維護所有的路由表信息。路由表信息項的數據結構主要是：

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

主要接口如下：

NodeAction.sol是節(jié)點管理模塊的實現合約。它實現了對網絡中所有節(jié)點列表信息的登記、管理、維護功能。每當網絡中有節(jié)點加入或退出都必須與節(jié)點管理合約進行交互。

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)點信息的數據結構是：

struct NodeInfo{
        string        id;           #節(jié)點身份ID    
        string        ip;         #機器IP       
        uint        port;        #機器端口
        NodeType    category;    #節(jié)點類型
        string        desc;        #節(jié)點描述 
        string        CAhash;      #節(jié)點機構證書哈希
        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是機構證書模塊的實現合約。它實現了對網絡中所有節(jié)點的機構證書信息的登記、管理、維護功能。當網絡啟用機構證書驗證功能的情況下，網絡中節(jié)點加入或退出都需要與機構證書合約進行交互。

機構證書的數據結構是：

struct CaInfo{
        string  hash;        #節(jié)點機構證書哈希
        string pubkey;        #證書公鑰
        string orgname;        #機構名稱
        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基于角色的身份權限設計有三要點：一個外部賬戶只屬于一個角色；一個角色擁有一個權限項列表； 一個權限項由合約地址加上合約接口來唯一標識。

當前FISCO BCOS權限管理模塊主要由TransactionFilterChain.sol、TransactionFilterBase.sol、AuthorityFilter.sol、Group.sol四個合約來實現。

TransactionFilterChain是對Filter模型的實現框架。它在內部維護了一個實現繼承于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，以完成所有需要的權限檢查。

TransactionFilterBase是Filter的基類合約。所有Filter必須要實現它的process接口。AuthorityFilter是繼承于TransactionFilterBase的角色權限Filter實現。它的process接口實現了對用戶所屬角色組的權限項進行檢查邏輯。

Group是對角色的實現。它內部維護了該角色的所有權限項的mapping標志位。

主要接口如下：

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

ConfigAction.sol的內部實現中維護了配置項信息的mapping 成員變量。

主要接口如下：

當前FISCO BCOS主要有以下全網配置項：

假設業(yè)務需要利用系統(tǒng)合約框架，自定義業(yè)務配置合約以對業(yè)務相關合約提供配置服務。大體可以參考以下步驟來擴展：

根據業(yè)務合約需求，實現業(yè)務配置合約的設置配置項接口set和查詢配置值接口get。

部署業(yè)務配置合約，獲得業(yè)務配置合約鏈上地址。

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

至此，業(yè)務配置合約已經完成在系統(tǒng)代理合約的路由注冊，已可在業(yè)務交易中調用。

業(yè)務配置合約的使用方法：

調用SystemProxy的getRoute接口運行時獲得業(yè)務配置合約地址。

通過業(yè)務配置合約地址調用查詢配置值接口get獲得配置值。

假設業(yè)務需要增加業(yè)務權限校驗邏輯，則可以利用權限管理合約的Filter機制來無縫擴展。大體可以參考以下步驟來擴展：

繼承于TransactionFilterBase實現一個業(yè)務權限Filter合約，業(yè)務權限Filter合約根據業(yè)務需要的權限校驗邏輯實現process接口。

部署業(yè)務權限Filter合約，獲得對應的合約地址。

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

調用TransactionFilterChain合約的addFilter接口，將業(yè)務權限Filter合約地址注冊到Filter合約列表中。

至此，業(yè)務權限Filter合約已經啟用。

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