4. 账号权限控制模型

4.1. 背景

超级链需要一套去中心化的，内置的权限系统 为了实现这个目标，我们借鉴了业界很多现有系统如Ethereum、EOS、Fabric 的优点，设计一个基于账号的合约权限系统

4.2. 名词解释

  • AK(Access Key)：具体的一个address，由密码学算法生成一组公私钥对，然后将公钥用指定编码方式压缩为一个地址。
  • 账号（Account): 在超级链上部署合约需要有账号， 账号可以绑定一组AK（公钥），并且AK可以有不同的权重。 账号的名字具有唯一性。
  • 合约 (Contract): 一段部署在区块链上的可执行字节码，合约的运行会更新区块链的状态。我们允许一个账号部署多个合约。合约的名字具有唯一性。

4.3. 模型简介

系统会首先识别用户，然后根据被操作对象的ACL的信息来决定用户能否对其进行哪些操作

ACL简介 ACL简介

    • 个人账号AK：是指一个具体的地址Addr
      • 用户的创建是离线的行为，可以通过命令行工具或者API进行创建
    • 合约账号：超级链智能合约的管理单元。
        • 账号的创建：
          • 任何账号或者AK都可以调用系统级智能合约创建账号
          • 创建账号需要指定账号对应的拥有者的地址集，如果一个账号中只有一个地址, 那么这个Addr对账号完全控制；
          • 创建账号需要指定ACL控制策略，用于账号其他管理动作的权限控制；
          • 创建账号需要消耗账号资源；
        • 账号名命名规则；
          • 合约账号由三部分组成，分为前缀，中间部分，后缀。
          • 前缀为XC，后缀为@链名
          • 中间部分为16个数字组成。
          • 在创建合约账号的时候，只需要传入16位数字，在使用合约账号的时候，使用完整的账号。
        • 账号管理：依地址集合据创建时指定的地址集和权限策略，管理账号其他操作
          • 账号股东剔除和加入
          • 账号资产转账
          • 创建合约，创建智能合约需要消耗账号资源，先将utxo资源打到账号下，通过消耗账号的utxo资源创建合约，验证的逻辑需要走账号的ACL控制
          • 合约Method权限模型管理
        • 智能合约：超级链中的一个具体的合约，属于某个账号
          • 账号所属人员允许在账号内部署合约
          • 账号所属人员可以定义合约管理的权限模型
          • 设置合约方法的权限模型，合约内有一个权限表，记录：{ contract.method，permission_model}
      • 合约命名规则：长度为4~16个字符(包括4和16)，首字母可选项为[a-ZA-Z]，末尾字符可选项为[a-zA-Z0-9]，中间部分的字符可选项为[a-zA-Z_.]

4.4. 实现功能

主要有两个功能：账号权限管理、合约权限管理

  • 账号权限管理 账号的创建、添加和删除AK、设置AK权重、权限模型
    • 合约权限管理 设置合约调用权限，支持2种权限模型：
      • 背书阈值：在名单中的AK或Account签名且他们的权重值加起来超过一定阈值，就可以调用合约
      • AK集合: 定义多组AK集合，集合内的AK需要全部签名，集合间只要有一个集合有全部签名即可

4.5. 系统设计

ACL架构 ACL架构

4.5.1. ACL数据结构说明

  1. // --------   Account and Permission Section -------
  2. enum PermissionRule {
  3.     NULL = 0;             // 无权限控制
  4.     SIGN_THRESHOLD = 1;   // 签名阈值策略
  5.     SIGN_AKSET = 2;       // AKSet签名策略
  6.     SIGN_RATE = 3;        // 签名率策略
  7.     SIGN_SUM = 4;         // 签名个数策略
  8.     CA_SERVER = 5;        // CA服务器鉴权
  9.     COMMUNITY_VOTE = 6;   // 社区治理
  10. }
  11.  
  12. message PermissionModel {
  13.     PermissionRule rule = 1;
  14.     double acceptValue = 2;    // 取决于用哪种rule, 可以表示签名率，签名数或权重阈值
  15. }
  16.  
  17. // AK集的表示方法
  18. message AkSet {
  19.     repeated string aks = 1; //一堆公钥
  20. }
  21.  
  22. message AkSets {
  23.     map<string, AkSet> sets = 1;   // 公钥or账号名集
  24.     string expression = 2;      // 表达式，一期不支持表达式，默认集合内是and，集合间是or
  25. }
  26.  
  27. // Acl实际使用的结构
  28. message Acl {
  29.     PermissionModel  pm = 1;             // 采用的权限模型
  30.     map<string, double>  aksWeight = 2;  // 公钥or账号名  -> 权重
  31.     AkSets akSets = 3;
  32. }

签名阈值策略： Sum{Weight(AK_i) , if sign_ok(AK_i)} >= acceptValue

4.5.2. 系统合约接口

合约接口用途
NewAccountMethod创建新的账号
SetAccountACLMethod更新账号的ACL
SetMethodACLMethod更新合约Method的ACL

4.5.3. 样例

acl模型如下：

  1. {
  2.     "pm": {
  3.         "rule": 1,
  4.  
  5.         "acceptValue": 1.0
  6.     },
  7.     "aksWeight": {
  8.         "AK1": 1.0,
  9.         "AK2": 1.0
  10.     }
  11. }
  • 其中rule=1表示签名阈值策略，rule=2表示AKSet签名策略
  • 签名的ak对应的weight值加起来>acceptValue，则符合要求