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

• • 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

4.5.1. ACL数据结构说明

// --------   Account and Permission Section -------
enum PermissionRule {
    NULL = 0;             // 无权限控制
    SIGN_THRESHOLD = 1;   // 签名阈值策略
    SIGN_AKSET = 2;       // AKSet签名策略
    SIGN_RATE = 3;        // 签名率策略
    SIGN_SUM = 4;         // 签名个数策略
    CA_SERVER = 5;        // CA服务器鉴权
    COMMUNITY_VOTE = 6;   // 社区治理
}
 
message PermissionModel {
    PermissionRule rule = 1;
    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
}
 
// AK集的表示方法
message AkSet {
    repeated string aks = 1; //一堆公钥
}
 
message AkSets {
    map<string, AkSet> sets = 1;   // 公钥or账号名集
    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
}
 
// Acl实际使用的结构
message Acl {
    PermissionModel  pm = 1;             // 采用的权限模型
    map<string, double>  aksWeight = 2;  // 公钥or账号名  -> 权重
    AkSets akSets = 3;
}

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

4.5.3. 样例

acl模型如下：

{
    "pm": {
        "rule": 1,
 
        "acceptValue": 1.0
    },
    "aksWeight": {
        "AK1": 1.0,
        "AK2": 1.0
    }
}

• 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