在以太坊上实现联盟链小结

在写这篇文章前，简单介绍下联盟链的功能。 * __国密和国际算法切换__ * __参数toml配置__ * __有币无币__ * __支持gmssl__ * __p2p的证书准入__ * __委员会成员更新__ * __solc编译器__ * __tendermint共识__ * __权限准入__ * __交易校验__ * __rpc api__ * __状态存储__ * __系统合约__ ### 加密算法 * **国密和S256,P256** 支持国密sm2,sm3,sm4,国际的支持p256，<a href="https://lanhainft.com/tag/%e6%af%94%e7%89%b9%e5%b8%81" title="比特币flickr.photos.notes.edit>比特币</a>和<a href="https://lanhainft.com/tag/%e4%bb%a5%e5%a4%aa%e5%9d%8a" title="以太坊flickr.photos.notes.edit>以太坊</a>都使用的s256.刚开始做的时候计算支持p256和国密，因为go sdk里面证书使用了p256。后在做的过程中发现国外证书很多还需要支持RSA，遂引入了gmssl，委员会中的PK公钥和证书做了分离。* 统一的接口，外部调用同一签名验签方法* 国密里面有个问题，无法 `recover公钥`，校验签名比较慢。 ### Toml文件配置 toml文件的优点在于不需要在启动的时候指定一系列参数 * 节点信息* 网络ID 同步模式* 委员会私钥 * IP和端口 * txpool* gas门槛* txpool账户数 * 节点rpc端口api* 存储目录* ipc websocket * 开放api * rpc 端口 * p2p节点配置* 证书* 节点私钥 * 节点连接数 * 监听地址 ### 创世区块 创世里面指定了 `UseGas`指定有无币，`KindOfCrypto`指定加密类型，`PermisionWlSendTx`，`PermisionWlCreateTx`是权限里面是白名单还说黑名单有效,`Committee`指定了委员会的成员信息,`CertList`指定证书列表。 “` return &Genesis{ Config: params.TestnetChainConfig, UseGas: 1, IsCoin: 1, KindOfCrypto: 2, PermisionWlSendTx: 1, PermisionWlCreateTx: 1, Timestamp: 1537891200, <a href="https://lanhainft.com/tag/coinbase" title="Coinbaseflickr.photos.notes.edit>Coinbase</a>: common.HexToAddress("0x0000000000000000000000000000000000000000"), ParentHash: common.HexToHash("0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"), Alloc: map[common.Address]types.GenesisAccount{ common.HexToAddress("0x68231C69431Cd7592356aBaC59E7A9D325406653"): {Balance: amount1}, }, Committee: []*types.CommitteeMember{ {<a href="https://lanhainft.com/tag/coinbase" title="Coinbaseflickr.photos.notes.edit>Coinbase</a>: getAddressFromPub(seedkey1), Publickey: seedkey1}, }, CertList: certList, } “` ### 有无币 当无币时 `EstimateGas`,`SuggestPrice`评估 `gaslimit`和 `gas`的方法需要返回0，`tx_pool`中关于 `gas`的判断和 `evm`扣除 `gas`的操作都要去掉。 ### GMSSL 这个模块主要做证书的生成，自认证，颁发证书，支持国密和RSA。 ### P2P证书的准入 节点启动的时候，委员会成员具有根证书，新接入的节点需要跟证书授权。 * 节点发现中加入证书校验，校验通过发送邻居节点。 * 在秘钥交换中也会校验证书，校验通过会建立连接。 * 支持tls，在开发中。 ### 委员会成员更新 委员会成员的更新需要当届成员发起提案，当三分之二成员对同一个成员发起了 `提案`，则此成员在 `下一届`会成为新的委员会成员。提案是通过 `交易`达成的，在链上部署了一个证书 `系统合约`，所有的委员会只需发一笔交易，即可对一个成员的 `删除`和 `添加`. ### solc编译器 由于abi中 `函数的签名`用通过 `sha3函数名+参数`得到的，所以如果你用<a href="https://lanhainft.com/tag/%e4%bb%a5%e5%a4%aa%e5%9d%8a" title="以太坊flickr.photos.notes.edit>以太坊</a>提供的solc程序编译的合约，在链上是部署不成功的，这时需要用国密的solc编译器编译。 ### tendermint共识 众所周知，POW的共识TPS很低，想提高TPS，BFT算法是很好的选择，tendermint共识做的非常棒，能在5s内出块。 ### 权限准入 这个恐怕是联盟链里面最复杂的场景了，花费了很长时间测试。主要有两个 `基本功能` * __发交易权限__ * __创建合约权限__ 这两大基本权限衍生出 `管理员`和 `普通成员`。管理员可以授予新成员普通成员权限和管理员权限。 * `组权限`：如果想对一批人进行管理，这里引入了 `组权限`，即创建一个群组，将一成员加到组里面，如果想移除组里所有人的权限，可删除组。组里面也有 `成员`和 `管理员`权限。 * `合约访问权限`：自己的创建的合约，可设置谁可以访问，只有添加到访问列表里的成员才可访问合约，这里面也有 `成员`和 `管理员`权限。 权限是 `系统合约`实现的,任何的权限控制都需要通过 `交易`来完成，权限是 `立即生效`的，这个和证书合约有所不同。 里面用到了 `大量的map`，导致存储的时候需要实现rlp方法，对 `map`进行 `排序`。 ### 交易校验 由于国密recover公钥没有现成的实现，在交易字段里面加入了PK，这个和SDK联调的时候还是有一些问题，首先hash算法要匹配，计算出的TxHash要一样，`RLP数据`的顺序也需一致。校验签名通过之后，用 `PK`计算 `账户地址`。 ### RPC API `rpc`中加入了证书和权限的一些查询方法，通过修改web3ext.go完成的，`inputDefaultBlockNumberFormatter`这个字段在console里面可以不需要输入，通过json rpc的时候则需要填写，例如 `latest`。 ### 状态存储 合约和权限都是系统合约，存储的方式与合约存储一致，在状态里面加了种类型，方便状态回退。 ### 系统合约 系统合约类似预编译合约，功能比<a href="https://lanhainft.com/tag/%e4%bb%a5%e5%a4%aa%e5%9d%8a" title="以太坊flickr.photos.notes.edit>以太坊</a>里面的预编译合约强大一些，可操作状态，系统合约里面 `不可存时间`，会造成状态不一致,系统合约debug比较烦，`Receipt`里面 `无Error`字段，`Dapp`很难查询合约 `执行失败`原因。