[FISCO BCOS系統(tǒng)合約介紹](#FISCO BCOS系統(tǒng)合約介紹)

一鍵部署區(qū)塊鏈

設(shè)計(jì)概述

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(yùn)行期間重新部署變更升級，則需要在全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)。模塊結(jié)構(gòu)圖如下：

模塊圖

實(shí)現(xiàn)概述

當(dāng)前FISCO BCOS對系統(tǒng)代理模塊、節(jié)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)。合約源代碼目錄為systemcontractv2/。下面依次介紹各個合約實(shí)現(xiàn)的接口與邏輯。

系統(tǒng)代理合約

SystemProxy.sol是系統(tǒng)代理模塊的實(shí)現(xiàn)合約。它實(shí)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(shí)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(xiàng)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：

節(jié)點(diǎn)管理合約

NodeAction.sol是節(jié)點(diǎn)管理模塊的實(shí)現(xiàn)合約。它實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)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(diǎn)加入或退出都必須與節(jié)點(diǎn)管理合約進(jìn)行交互。

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

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

節(jié)點(diǎn)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是：

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

主要接口如下：

機(jī)構(gòu)證書合約

CAAction.sol是機(jī)構(gòu)證書模塊的實(shí)現(xiàn)合約。它實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)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(yàn)證功能的情況下，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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：

權(quán)限管理合約

FISCO BCOS基于角色的身份權(quán)限設(shè)計(jì)有三要點(diǎn)：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(xiàng)列表； 一個權(quán)限項(xiàng)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(shí)現(xiàn)。

TransactionFilterChain是對Filter模型的實(shí)現(xiàn)框架。它在內(nèi)部維護(hù)了一個實(shí)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(shí)現(xiàn)它的process接口。AuthorityFilter是繼承于TransactionFilterBase的角色權(quán)限Filter實(shí)現(xiàn)。它的process接口實(shí)現(xiàn)了對用戶所屬角色組的權(quán)限項(xiàng)進(jìn)行檢查邏輯。

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

主要接口如下：

全網(wǎng)配置合約

ConfigAction.sol是全網(wǎng)配置模塊的實(shí)現(xiàn)合約。它維護(hù)了FISCO BCOS區(qū)塊鏈中全網(wǎng)運(yùn)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(shí)現(xiàn)中維護(hù)了配置項(xiàng)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(xiàng)：

自定義擴(kuò)展

示例1-自定義業(yè)務(wù)配置合約

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：

1. 根據(jù)業(yè)務(wù)合約需求，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)配置合約的設(shè)置配置項(xiàng)接口set和查詢配置值接口get。
2. 部署業(yè)務(wù)配置合約，獲得業(yè)務(wù)配置合約鏈上地址。
3. 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。
4. 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：

1. 調(diào)用SystemProxy的getRoute接口運(yùn)行時(shí)獲得業(yè)務(wù)配置合約地址。
2. 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。

示例2-自定義業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約

假設(shè)業(yè)務(wù)需要增加業(yè)務(wù)權(quán)限校驗(yàn)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：

1. 繼承于TransactionFilterBase實(shí)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(yàn)邏輯實(shí)現(xiàn)process接口。
2. 部署業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約，獲得對應(yīng)的合約地址。
3. 調(diào)用系統(tǒng)代理合約SystemProxy的getRoute接口，獲得TransactionFilterChain合約地址。
4. 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。
5. 至此，業(yè)務(wù)權(quán)限Filter合約已經(jīng)啟用。
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