08.Fabric源码解析——peer的System Chaincode

Fabric源码解析8——peer的System Chaincode

综述

关于System Chaincode，下文中以系统链码称之。这是个人翻译，依据是Chaincode本质是注册存储到链上的一段逻辑代码，因此个人习惯称Chaincode为链码，fabric文档中也变相的称为智能合约。但是，因为Chaincode是专用名词，个人觉得不翻译而直接使用是最好的。

start.go中的serve函数里，在为peerServer注册ChaincodeSupport服务的函数registerChaincodeSupport(peerServer.Server())中，实现了注册System Chaincode：scc.RegisterSysCCs()。

系统链码的核心代码在/fabric/core/common/sysccprovider和/fabric/core/scc下，**scc也就是System Chaincode的缩写。**系统链码分为五种：cscc,escc,lscc,qscc,vscc，均为各个系统链码的缩写。系统链码均实现了/fabric/core/chaincode/shim/interfaces.go中定义的Chaincode接口，从此点就可以看出，系统链码也属于Chaincode，只不过作用稍微特殊一点：

cscc：configuration system chaincode
lscc：lifecycle system chaincode
escc：endorser system chaincode
vscc：validator system chaincode
qscc：querier system chaincode

sysccprovider目录下的文件有：

sysccprovider.go - 定义系统链码服务提供者接口
scc目录下的文件有：

sysccapi.go - 系统链码的各种api操作
importsysccs.go - 导入五种预定义的系统链码
sccproviderimpl.go - 定义了系统链码服务提供者的具体实现和其操作

预定义和注册

在/fabric/core/scc/importsysccs.go中：

//预定义的五个系统链码存放到数组中
var systemChaincodes = []*SystemChaincode{
    {
        Enabled:           true,
        Name:              "cscc",
        Path:              "github.com/hyperledger/fabric/core/scc/cscc",
        InitArgs:          [][]byte{[]byte("")},
        Chaincode:         &cscc.PeerConfiger{},
        InvokableExternal: true, // cscc is invoked to join a channel
    },{...}，{...}，{...}，{...}，
}

//注册五个系统链码
func RegisterSysCCs() {
    for _, sysCC := range systemChaincodes {
        RegisterSysCC(sysCC)
    }
}

RegisterSysCCs遍历systemChaincodes中所有的系统链码，并依次调用RegisterSysCC进行注册。RegisterSysCC在/fabric/core/scc/sysccapi.go中定义：
//系统链码开启且处于白名单中

if !syscc.Enabled || !isWhitelisted(syscc) {...}

//最终将系统链码注册到系统中

err := inproccontroller.Register(syscc.Path, syscc.Chaincode)
inproccontroller.Register定义在/fabric/core/container/inproccontroller/inproccontroller.go：

//存放安装的chaincode，以chaincode所在的path为key
typeRegistry = make(map[string]*inprocContainer)
//注册到typeRegistry
func Register(path string, cc shim.Chaincode) error {
    tmp := typeRegistry[path]
    if tmp != nil {
        return SysCCRegisteredErr(path)
    }
    typeRegistry[path] = &inprocContainer{chaincode: cc}
    return nil
}

Register函数以系统链码Path成员值为key，包含系统链码的inprocContainer对象为value，将系统链码放入typeRegistry映射中。至此，系统链码注册完毕。

释义

以下文字翻译自Fabric 文档中关于系统链码（System Chaincode）的部分。

系统链码与一般chaincode一样，有相同的编程模型，比不过系统链码是运行在peer程序中，即其是peer程序的一部分，而一般的chaincode是单独运行在一个容器中的。因此，系统链码是内建在peer程序中且不遵循一般chaincode那样的生命周期。特别的，install，instantiate和upgrade操作也不应用于系统链码。

系统链码区别与一般的chaincode的目的是缩短grpc在peer结点与chaincode之间通信的时间消耗（因为peer结点在一个容器，chaincode是单独的一个容器），并权衡管理上的灵活性。比如，一个系统链码可以仅通过升级peer程序的二进制包来得到升级。系统链码可以用预定义的元素注册并编译到peer程序中，而且不需要有类似于背书策略或背书功能等这样的冗杂的功能。

系统链码被用在fabric中，去操纵整个系统的配置表现，这样的话可以随时把系统改变到合适的状态。

当前存在的系统链码名单：

LSCC Lifecycle system chaincode，处理生命周期请求。我理解的生命周期请求应该指的是一个chaincode的安装，实例化，升级，卸载等对其生命周期起关键作用的一系列操作请求。
CSCC Configuration system chaincode，处理在peer程序端的频道配置。
QSCC Query system chaincode，提供账本查询接口，如获取块和交易信息。
ESCC Endorsement system chaincode，通过对交易申请的应答信息进行签名，来提供背书功能。
VSCC Validation system chaincode，处理交易校验，包括检查背书策略和版本在并发时的控制。

在修改或替换系统链码时必须注意，特别是LSCC，ESCC和VSCC，因为它们处于重要的交易环节中。以vscc为例，因为区域链中的交易数据都是持久性的，因此当vscc在提交一个block到账本中之前先验证该块，这不值什么，重要的是在同频道中的所有peer必须计算出相同的证书（由验证输出的证书）以避免账本产生冲突。因此特别需要注意的是vscc被修改或替换时，要避免和以前所产生的交易数据产生冲突。