中移链系统合约管控功能介绍

2023-04-14
北京
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中移链是在满足我国信息化监管需求、合规可控的前提下，打造的中国移动区块链服务平台。如果把中移链类比为计算机系统，那么系统合约就是中移链中的系统设置部分，用于配置和管理链的资源和行为。在计算机系统中,系统设置提供了对计算机系统的底层控制，使其能够有效地运行各种应用程序。同样，在中移链中，系统合约是中移链中的底层协议，负责账户、交易、RAM、CPU、网络带宽等相关配置和管理。

账户和权限体系介绍

在中移链中，账户与系统合约密切相关，所有账户都必须由系统合约创建和管理。系统合约执行需要链账户来进行发起。链账户是中移链中的重要参与者，用于管理用户的资产、执行智能合约和交互。中移链中链账户可以设置多个权限和角色，这种灵活的权限管理机制使得中移链账户可以更加安全地进行交易。而这一机制，正是由系统合约来实现的。

在创建新账号时，默认需要指定以下参数：账户名称，Active 和 Owner 权限公钥以及需要的资源（账户需要拥有一定数量的资源才能进行交易和操作，这些资源包括 RAM、CPU 和 NET）。

账户名：在中移链中，账户名是唯一的标识符，用于标识账户和接收中移链资源。账户名必须是 12 个字符串，只能包含小写字母 a-z 和数字 1-5。

公钥和私钥：账户可以有多个公钥，不同的公钥可以用于不同的场景来进行加密和签署交易。私钥是与公钥相关联的一个字符串，它用于签署交易和解密加密信息。私钥必须保持机密，不能被分享或泄露。

权限：中移链中的账户权限有多种类型，例如活跃权限（Active）、所有者权限（Owner）和合约权限等。这些权限用于管理账户的访问控制，例如限制谁可以访问账户、对账户进行转账或修改账户信息等。中移链中的权限非常灵活，允许账户所有者定义自己的访问规则和安全策略。

如果需要更复杂的签名加密方式，可以通过多重签名来实现，它允许多个签名者进行多个公私钥对的协作，实现多方授权的目的。例如，一个企业账户可以设置 3 个签名者，当进行敏感操作时，需要至少有 2 个签名者共同授权才能完成操作。下图简单说明了一下多重签名的概念。

我们可以把 Alice 在区块链中的权限和授权表看作一张清单，这张清单告诉我们她需要多少权重才能使用自己的 Active 权限进行签名。假设她的 Active 权限阈值是 2，那么只有当权重达到 2 时，才能使用她的 Active 权限进行签名。如果我们把 Bob 和 Stacy 在 Alice 的 Active 权限表中的权重都改为 1，那么他们两个的权限加起来才能达到 2，才可以使用 Alice 的 Active 权限进行签名。

系统合约与交易介绍

目前中移链的主要的系统合约有如下几个：

中移链系统合约中的各个子合约之间相互协作，共同维护系统的正常运行。要执行中移链的系统合约，用户需要使用其私钥对其进行签名并发起交易请求。交易随后广播到网络并由网络参与者进行验证。以转账合约为例,整体的执行过程如下：

1、用户发起交易，使用对应权限的公私钥签名；

2、节点收到交易后，发送给共识节点；

3、共识节点接收到交易后，进行交易排序；

4、交易执行；

5、交易打包出块；

6、区块同步全网，交易在每个节点上运行；

7、区块链网络中每个节点数据同步一致；

为了保证合约的执行安全，合约的执行都需要使用账户进行签名，签名的账户权限必须满足合约执行的需求。比如，一个合约需要执行一个转账操作，那么它所依赖的账户就需要拥有相应的转账权限。如果账户没有这样的权限，那么合约的执行就会失败。

系统合约权限管控功能改造

通过对账户权限和系统合约执行过程的了解，不难发现虽然有灵活的组合权限来确认账户权限的归属，但是在系统合约层面，无法对重要系统合约的执行进行有效管控，比如新建链账户、资源购买、赎回和选举共识节点等重要操作，只需要签名通过并满足创建资源的需求即可调用，无法指定管理员来管理这些系统合约的权限，这显然也不符合开放联盟链的管理模式。

为了增强安全性，满足开放联盟链的需求，中移链在系统合约的主要函数中加入了权限组的校验逻辑。当调用转账和购买资源等需要权限的合约时，需要先校验权限是否通过。如下为提前设置管理员的命令：

以购买资源的合约为例，在购买资源前，中移链会在购买资源的系统合约中预先设置管理员权限表，为不同系统资源分配不同的管理员。当用户购买内存时，会校验当前用户是否在的权限组中。这样，当调用账户没有管理员权限时，将抛出异常并拒绝调用该合约。这种修改只是增加了管理员，缩小了权限范围，因此是向后兼容的，不会造成硬分叉。这样升级的好处是可以在不中断链的情况下，引入新的功能和升级系统，使得整个系统更加安全和可靠。