Fabric 系统链码

什么是系统链码

fabric 自 1.0 版本开始，将链码分为系统链码和普通链码两种。普通链码（智能合约）用于实现业务逻辑，而系统链码则是用于系统管理，例如 lscc、qscc等。
与普通链码需要独立沙盒环境运行不同，系统链码在 peer 服务启动时随 peer 节点注册，同 peer 节点一起运行。
在 fabric 1.0 版本时，系统链码为固定的 5 个：lscc、qscc、cscc、vscc、escc，这 5 个链码功能固定，分别用于链码生命周期管理、区块/交易查询、通道配置管理、交易背书和交易验证。

什么是系统链码插件

系统链码使用方便，但是由于其功能、逻辑固定，不利于扩展。在 1.1 版本开始，fabric 允许定制自己的 vscc 和 escc，这样智能合约所能实现的交易模式会更加丰富。
实现这个功能就是 fabric 开始支持系统链码插件，通过插件的形式达到动态注册系统链码的目的。

有哪些系统链码

Hyperledger Fabric v1.1提供了几个特殊的链码来执行某些特殊的任务，这些链码被称为系统链码 (System Chaincode)。本文的目的是简述这些链码的实现、功能和用法。与用户链码类似，系统链码也实现了 Init() 和 Invoke() 方法。Fabric中一共有五种合约：

Configuration System Chaincode (CSCC) – core/scc/cscc/configure.go
Life Cycle System Chaincode (LSCC) – core/scc/lscc/lscc.go Query
System Chaincode (QSCC) – core/scc/qscc/query.go Endorser System
Chaincode (ESCC) – core/scc/escc/endorser_onevalidsignature.go
Validator System Chaincode (VSCC) –
core/scc/vscc/validator_onevalidsignature.go

下面，将对每个系统链码的功能以及使用进行阐述。值得注意的是，因为我们可能需要传输golang结构体的序列化的protobuf bytes，用命令行(CLI)进行简单的invoke/query可能不能使用系统链码的提供的全部功能。因此，推荐使用SDK进行执行这些功能。在本文中，仅通过CLI执行invoke/query操作演示系统链码的部分功能。

Configuration System Chaincode (CSCC)

CSCC 管理peer上通道相关的信息以及执行通道配置交易。它提供五个方法：(i) JoinChain, (ii) GetConfigBlock, (iii) GetConfigTree, (iv) SimulateConfigTreeUpdate, (v) GetChannels。

下面将介绍这些功能的使用。所有的命令都是在sample network (参考setup)中的指向peer0的客户端中执行的。为了运行CSCC相关的命令，我们需要在CLI命令中使用peer channel和peer chaincode。

JoinChain 方法用来使一个peer加入通道。它需要一个参数，即通道配置区块的序列化的protobuf bytes，其中通道配置区块作为peer channel create命令的返回从orderer获取。下面的CLI命令使peer加入名为ch1的通道。在调用CSCC时，peer channel join命令负责读取ch1.block并把它以bytes的形式传入。但是，如果我们直接使用peer chaincode invoke来调用JoinChain方法，将ch1.block的内容放入CLI请求是比较困难的。

$ peer channel join -b ch1.block

GetConfigBlock 方法用于获取给定通道的当前的配置区块。它需要一个参数，即通道名字的byte形式。如下的两条CLI命令都可以用于获取通道mychannel的配置区块。

$ peer chaincode query -C "mychannel" -n cscc -c '{"Args":["GetConfigBlock", "mychannel"]}'

或

peer channel fetch -o orderer0:7050 config -c mychannel

GetChannels方法用于获取peer目前所加入的通道。如下的两条CLI命令都可以用于获取所有的通道。

$ peer chaincode query -C "" -n cscc -c '{"Args":["GetChannels"]}'

或

$ peer channel list

GetConfigTree和SimulateConfigTreeUpdate用于获取config结构和模拟执行config结构更新。如果要从一个通道添加或移除组织，必须获取config tree来进行修改，并在调用SimulateConfigTree方法时，必须获取CSCC的背书。

Life Cycle System Chaincode (LSCC)

LSCC 用于管理链码的生命周期——在peer上安装、在通道上部署和升级、用户从运行中的链码获取信息。它提供了八个方法：(i) install, (ii) deploy, (iii) upgrade, (iv) getid, (v) getdepspec, (vi) getccdata, (vii) getchaincodes, (viii) getinstalledchaincodes。

install方法用于存储chaincode程序到peer的文件系统(/var/hyperledger/production/chaincodes)。它需要一个参数，即chaincode deployment spec (core/common/ccprovider/cdspackage.go)的序列化protobuf bytes。尽管我们可以通过传入整个chaincode的内容来直接调用LSCC，但更好的做法是使用peer chaincode install命令，这个命令在其将通过读取chaincode的内容对LSCC进行调用。

$ peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -p

github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02

deploy方法用于在给定的通道上实例化合约。它可以接受五个参数，前两个参数——通道的名字和chaincode deployment spec是必须的，其他是那个参数——背书策略、背书系统合约的名字和验证系统合约的名字是可选的。

$ peer chaincode instantiate -o orderer0:7050 -C mychannel -n mycc -v 1.0 -c '{"Args":["init","a","100","b","200"]}' -P "OR ('Org1MSP', 'Org2MSP')"

getdepspec方法用于获取安装在peer上的合约的chaincode deployment spec。下面的CLI命令将从通道mychannel中获取mycc合约的deployment spec。

$ peer chaincode query -C mychannel -n lscc -c '{"Args":["getdepspec", "mychannel", "mychannel"]}'

getchaincodes方法用于获取在部署在通道上的合约的列表。如下CLI命令从通道mychannel上获取实例化的合约列表。

$ peer chaincode query -C mychannel -n lscc -c '{"Args":["getchaincodes"]}'

getinstalledchaincodes方法用于获取在peer上安装的合约的列表。

$ peer chaincode query -C "" -n lscc -c '{"Args":["getinstalledchaincodes"]}'

upgrade方法用于升级合约。

$ peer chaincode upgrade -o orderer0:7050 -C mychannel -n mycc -v 2.0 -c '{"Args":["reinit"]}' -P "OR ('Org1MSP', 'Org2MSP')"

getid用于获取合约的id

$ peer chaincode query -C mychannel -n lscc -c '{"Args":["getid","mychannel","mycc"]}'

getccdata用于获取合约的数据。

$ peer chaincode query -C mychannel -n lscc -c '{"Args":["getccdata","mychannel","mycc"]}'

Query System Chaincode (QSCC)

QSCC 将特定的方法暴露给用户，使得用户可以查询在block storage中存储的区块和交易。它提供五个方法：(i) GetChainInfo, (ii) GetBlockByNumber, (iii) GetBlockByHash, (iv) GetTransactionByID, (v) GetBlockByTxID。

GetBlockByNumber方法用于获取序列化的区块。下面的CLI命令从通道mychannel中获取序号为3的区块。

$ peer chaincode query -C mychannel -n qscc -c '{"Args":["GetBlockByNumber", "mychannel", "3"]}'

其他方法类似。

Endorser System Chaincode (ESCC)

ESCC 被背书节点(core/endorser/endorser.go)调用。背书节点在执行交易之后，将它的前面放在transaction response message中。其中，transaction response message也包括交集执行的结果，如交易状态、合约事件和read/write set等。一个调用功能可以包含5-7个参数，即Header、ChaincodeProposalPayload、ChaincodeID、Response、simulation result、events、payload visibility。

Validator System Chaincode (VSCC)

VSCC 被记账节点(core/committer/txvalidator/validator.go)调用,来根据合约的背书策略验证每个交易的签名集合。