权限控制

权限控制介绍

与可自由加入退出、自由交易、自由检索的公有链相比，联盟链有准入许可、交易多样化、基于商业上隐私及安全考虑、高稳定性等要求。因此，联盟链在实践过程中需强调“权限”及“控制”的理念。

为体现“权限”及“控制”理念，FISCO BCOS平台基于分布式存储，提出分布式存储权限控制的机制，可以灵活，细粒度的方式进行有效的权限控制，为联盟链的治理提供重要的技术手段。分布式权限控制基于外部账户(tx.origin)的访问机制，对包括合约部署，表的创建，表的写操作（插入、更新和删除）进行权限控制，表的读操作不受权限控制。 在实际操作中，每个账户使用独立且唯一的公私钥对，发起交易时使用其私钥进行签名，接收方可通过公钥验签知道交易具体是由哪个账户发出，实现交易的可控及后续监管的追溯。

权限控制规则

权限控制规则如下：

  1. 权限控制的最小粒度为表，基于外部账户进行控制。
  2. 使用白名单机制，未配置权限的表，默认完全放开，即所有外部账户均有读写权限。
  3. 权限设置利用权限表（_sys_table_access_）。权限表中设置表名和外部账户地址，则表明该账户对该表有读写权限，设置之外的账户对该表仅有读权限。

权限控制分类

分布式存储权限控制分为对用户表和系统表的权限控制。用户表指用户合约所创建的表，用户表均可以设置权限。系统表指FISCO BCOS区块链网络内置的表，系统表的设计详见存储文档。系统表的权限控制如下所示：

表名表存储数据说明权限控制意义
sys_tables存储所有表的结构控制部署合约和创建表
sys_table_access存储权限控制信息控制权限功能设置
sys_consensus存储共识节点和观察节点的列表控制节点类型设置
sys_cns存储cns列表控制使用CNS
sys_config存储系统配置的列表控制系统配置设置

针对用户表和每个系统表，SDK分别实现三个接口进行权限相关操作：

  • 用户表：
    • public String grantUserTableManager(String tableName, String address)： 根据用户表名和外部账户地址设置权限信息。
    • public String revokeUserTableManager(String tableName, String address)： 根据用户表名和外部账户地址去除权限信息。
    • public List listUserTableManager(String tableName)： 根据用户表名查询设置的权限记录列表(每条记录包含外部账户地址和生效块高)。
  • _sys_tables_表：
    • public String grantDeployAndCreateManager(String address)： 增加外部账户地址的部署合约和创建用户表权限。
    • public String revokeDeployAndCreateManager(String address)： 移除外部账户地址的部署合约和创建用户表权限。
    • public List listDeployAndCreateManager()： 查询拥有部署合约和创建用户表权限的权限记录列表。
  • _sys_table_access_表：
    • public String grantPermissionManager(String address)： 增加外部账户地址的管理权限的权限。
    • public String revokePermissionManager(String address)： 移除外部账户地址的管理权限的权限。
    • public List listPermissionManager()： 查询拥有管理权限的权限记录列表。
  • _sys_consensus_表：
    • public String grantNodeManager(String address)： 增加外部账户地址的节点管理权限。
    • public String revokeNodeManager(String address)： 移除外部账户地址的节点管理权限。
    • public List listNodeManager()： 查询拥有节点管理的权限记录列表。
  • _sys_cns_表：
    • public String grantCNSManager(String address)： 增加外部账户地址的使用CNS权限。
    • public String revokeCNSManager(String address)： 移除外部账户地址的使用CNS权限。
    • public List listCNSManager()： 查询拥有使用CNS的权限记录列表。
  • _sys_config_表：
    • public String grantSysConfigManager(String address)： 增加外部账户地址的系统参数管理权限。
    • public String revokeSysConfigManager(String address)： 移除外部账户地址的系统参数管理权限。
    • public List listSysConfigManager()： 查询拥有系统参数管理的权限记录列表。

设置和移除权限接口返回json字符串，包含code和msg字段，当无权限操作时，其code定义-50000，msg定义为“permission denied”。当成功设置权限时，其code为0，msg为“success”。

数据定义

权限信息以系统表的方式进行存储，权限表表名为_sys_table_access_，其字段信息定义如下：

字段类型是否为空主键描述
tablenamestringNoPRI表名称
addressstringNo 外部账户地址
enable_numstringNo 权限设置生效区块高度
_statusstringNo 分布式存储通用字段，“0”表示可用，“1”表示移除

其中，对权限表的插入或更新，当前区块不生效，在当前区块的下一区块生效。状态字段为“0”时，表示权限记录处于正常生效状态，为“1”时表示已删除，即表示权限记录处于失效状态。

权限控制设计

权限控制功能设计

根据交易信息确定外部账户，待操作的表以及操作方式。待操作的表为用户表或系统表。系统表用于控制区块链的系统功能，用户表用于控制区块链的业务功能，如下图所示。外部账户通过查询权限表获取权限相关信息，确定权限后再操作相关的用户表和权限表，从而可以控制相关的系统功能和业务功能。

sequenceDiagram participant 外部账户 participant 权限表 participant 系统表 participant 用户表 外部账户->>权限表: 查询 权限表->>系统表: 控制 权限表->>用户表: 控制 系统表->>区块链的系统功能: 控制 用户表->>区块链的业务功能: 控制

权限控制流程设计

权限控制的流程如下：首先由客户端发起交易请求，节点获取交易数据，从而确定外部账户和待操作的表以及操作表的方式。如果判断操作方式为写操作，则检查该外部账户针对操作的表的权限信息（权限信息从权限表中查询获取）。若检查有权限，则执行写操作，交易正常执行；若检查无权限，则拒绝写操作，返回无权限信息。如果判断操作方式为读操作，则不检查权限信息，正常执行读操作，返回查询数据。流程图如下。

graph TB classDef blue fill:#4C84FF,stroke:#4C84FF,stroke-width:4px, font:#1D263F, text-align:center; classDef yellow fill:#FFEEB8,stroke:#FFEEB8,stroke-width:4px, font:#1D263F, text-align:center; classDef light fill:#EBF5FF,stroke:#1D263F,stroke-width:2px, font:#1D263F, text-align:center; subgraph 权限控制流程 A((开始))—>B B(客户端发起交易请求)—>C C(确定待操作的表和操作方式)—>D D(操作方式是否为写操作)—>|否|E E(获取查询结果) D—>|是|F F(是否有权限记录缓存)—>|否|G F—>H G(查询权限表)—>H H(是否有权限)—>|否|I H(是否有权限)—>|是|J I(拒绝写操作) J(执行写操作) class A,B,C,D,E,F,G,H,I,J light end

权限控制工具

FISCO BCOS的分布式存储权限控制有如下使用方式：

  • 针对普通用户，通过控制台命令使用权限功能，具体参考权限控制使用手册。
  • 针对开发者，SDK根据权限控制的用户表和每个系统表均实现了三个接口，分别是授权，撤销和查询权限接口。可以调用SDK API的PermissionService接口使用权限功能。