# fabricv2.2-gm **Repository Path**: he_xiaotong/fabricv2.2-gm ## Basic Information - **Project Name**: fabricv2.2-gm - **Description**: 基于fabric-v2.2.0修改的支持国密算法的fabric。 - **Primary Language**: Unknown - **License**: Apache-2.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: https://github.com/crashiers/fabric-gm.git - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 13 - **Forks**: 5 - **Created**: 2020-12-08 - **Last Updated**: 2024-04-29 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README 这是基于fabric-v2.2.0修改的支持国密算法的fabric，已通过命令行完成网络部署以及链码操作测试。 版权所有 上海旺链信息科技有限公司(http://www.vonechain.com)。 #### 一、修改说明 SM2为基于椭圆曲线密码的公钥密码算法标准，包含数字签名、密钥交换和公钥加密 SM3为密码哈希算法，用于替代MD5 / SHA-1 / SHA-256等国际算法。 SM4为分组密码，用于替代DES / AES等国际算法。 SM2，SM3，SM4现在是公开标准，直接使用[苏州同济区块链研究院实现的代码](https://github.com/tjfoc/gmsm) 通过国密SM2加解密、SM3withSM2签名验签，SM3哈希完成国密的改造 1. BCCSP的全称是区块链密码服务提供者，它能够用来提供Fabric中加解密、签名校验相关功能 。 BCCSP通过Membership Service（成员服务提供者）给相关核心功能和客户端SDK提供加密算法相关的服务。 相关的核心功能集中在core中，包括consensus模块，endorser模块等。 [参考文章](https://blog.csdn.net/dyj5841619/article/details/90638054) 对国密算法的支持首先就要通过这个模块进行入手，创建bccsp的gm国密模块，实现思路是，参照sw模块来实现gm模块 (1)新增gmfactory.go，定义GMFactory结构体，增加gm文件夹，与sw类似 ```markdown bccsp/factory/gmfactory.go bccsp/gm/certhelper.go bccsp/gm/conf.go bccsp/gm/dummyks.go bccsp/gm/ecdsakey.go bccsp/gm/fileks.go bccsp/gm/hash.go bccsp/gm/impl.go bccsp/gm/internals.go bccsp/gm/keyderiv.go bccsp/gm/keygen.go bccsp/gm/keyimport.go bccsp/gm/sm2.go bccsp/gm/sm2key.go bccsp/gm/sm4.go bccsp/gm/sm4key.go ``` (2)sw是bccsp中的软件实现方案，加入对sm2，sm4的处理，定义相关的结构体，修改清单如下 [参考文章](https://blog.csdn.net/dyj5841619/article/details/90639857) ```markdown bccsp/sw/sm2.go //新增 bccsp/sw/sm2key.go //新增 bccsp/sw/sm4.go //新增 bccsp/sw/sm4key.go //新增 bccsp/sw/conf.go bccsp/sw/ecdsa.go bccsp/sw/fileks.go bccsp/sw/impl_test.go bccsp/sw/keyderiv.go bccsp/sw/keygen.go bccsp/sw/keyimport.go bccsp/sw/new.go ``` (3)factory是bccsp中的工厂服务，提供密码选项的配置，指定加解密方式，生成特定的服务工厂 ```markdown bccsp/factory/factory.go bccsp/factory/factory_test.go bccsp/factory/nopkcs11.go bccsp/factory/nopkcs11_test.go bccsp/factory/opts.go bccsp/factory/opts_test.go bccsp/factory/pkcs11.go ``` (4)utils是bccsp中的工具函数服务，提供一些支持服务，修改清单: [参考文章](https://blog.csdn.net/dyj5841619/article/details/90640356) ```markdown bccsp/utils/errs.go bccsp/utils/io.go bccsp/utils/keys.go bccsp/utils/slice.go ``` (5)新增国密选项 ```markdown bccsp/hashopts.go bccsp/opts.go ``` (6)修改signer包中证书的解析函数 ```markdown bccsp/signer/signer.go ``` 2. idemix（Identity Mixer）的核心是零知识证明（Zero Knowledge Proof）。 用户无需暴露私有数据以及任何有用的信息，也能证明自己拥有这些私有数据，对方能够进行有效验证，这就是零知识证明。 idemix是一个密码协议套件（X.509+加密算法），保留隐私实现匿名性，交易时不用透露交易者的身份，而且交易间是无关联的，不可往前追溯。 [参考文章](https://blog.csdn.net/dyj5841619/article/details/90638997) idemix包中的修改需要把所有ecdsa算法改为sm2算法，修改的文件清单如下： ```markdown bccsp/idemix/bridge/bridge_test.go bccsp/idemix/bridge/revocation.go bccsp/idemix/bridge/signaturescheme.go bccsp/idemix/handlers/idemix.go bccsp/idemix/handlers/mock/revocation.go bccsp/idemix/handlers/mock/signature_scheme.go bccsp/idemix/handlers/revocation.go bccsp/idemix/handlers/revocation_test.go ``` 3. common包是一些通用的模块的集合，主要是包含各种策略定义工具包、编译工具包、配置文件工具包、加解密工具包、账本包和docker挂载相关的工具包、基本数据metadata工具包等 主要修改crypto包里面的ca.go和key.go，tools包作相应调整和适配 4. 将crypto/x509替换成github.com/tjfoc/gmsm/sm2， 将ecdsa替换成github.com/tjfoc/gmsm/sm2，将crypto/tls替换成github.com/tjfoc/gmtls，将google.golang.org/grpc/credentials替换成github.com/tjfoc/gmtls/gmcredentials 修改的列表： (1)core包：大部分核心实现代码都在本包下，其他包的代码封装上层接口，最终调用本包内代码 ```markdown core/chaincode/accesscontrol/mapper.go core/chaincode/lifecycle/serializer.go core/deliverservice/config.go core/deliverservice/deliveryclient.go core/endorser/msgvalidation.go core/operations/system.go core/operations/tls.go core/peer/config.go ``` (2)gossip包：实现gossip协议 ```markdown gossip/api/crypto.go gossip/comm/comm_impl.go gossip/comm/crypto.go gossip/comm/crypto_test.go gossip/util/grpc.go ``` ```markdown idemix/revocation_authority.go idemix/signature.go ``` (3)msp包：Member Service Provider包 ```markdown msp/cert.go msp/cert_test.go msp/configbuilder.go msp/identities.go msp/mgmt/mgmt.go //主要文件，localMsp和mspMap都在这个文件，还有多个管理函数 msp/mgmt/testtools/config_test.go msp/mspimpl.go //实现MSP接口，结构为bccspmsp msp/mspimplsetup.go msp/mspimplsetup_test.go msp/mspimplvalidate.go ``` (4)order包：order服务相关的入口和框架代码 ```markdown orderer/common/cluster/comm.go orderer/common/cluster/comm_test.go orderer/common/cluster/connections.go orderer/common/cluster/deliver.go orderer/common/cluster/rpc_test.go orderer/common/cluster/util.go orderer/common/cluster/util_test.go orderer/consensus/etcdraft/membership.go orderer/consensus/etcdraft/util.go orderer/consensus/kafka/config.go ``` 5. sha256替换成sm3 ```markdown protoutil/txutils.go ``` 6. 重点说明 (1)证书相关的结构体的修改，增加sm2证书和sm2私钥 ```markdown type CA struct { Name string Country string Province string Locality string OrganizationalUnit string StreetAddress string PostalCode string Signer crypto.Signer SignCert *x509.Certificate SignSm2Cert *sm2.Certificate //sm2证书 Sm2Key *sm2.PrivateKey //sm2私钥 } ``` (2)证书生成的函数修改，指定证书的签名方式和计算私钥的SKI ```markdown func NewCA( baseDir, org, name, country, province, locality, orgUnit, streetAddress, postalCode string, ) (*CA, error) { var ca *CA err := os.MkdirAll(baseDir, 0755) if err != nil { return nil, err } priv, err := csp.GeneratePrivateKey(baseDir) if err != nil { return nil, err } template := x509Template() //this is a CA template.IsCA = true template.KeyUsage |= x509.KeyUsageDigitalSignature | x509.KeyUsageKeyEncipherment | x509.KeyUsageCertSign | x509.KeyUsageCRLSign template.ExtKeyUsage = []x509.ExtKeyUsage{ x509.ExtKeyUsageClientAuth, x509.ExtKeyUsageServerAuth, } //set the organization for the subject subject := subjectTemplateAdditional(country, province, locality, orgUnit, streetAddress, postalCode) subject.Organization = []string{org} subject.CommonName = name template.Subject = subject templateSm2 := gm.ParseX509Certificate2Sm2(&template) //TODO important templateSm2.SubjectKeyId = computeSKI(priv) //指定证书的SKI sm2PubKey := priv.PublicKey if err != nil { errors.Errorf("error,%v", err) } templateSm2.SignatureAlgorithm = sm2.SM2WithSM3 //指定证书的签名算法 sm2Cert, err := genCertificateGMSM2( baseDir, name, templateSm2, templateSm2, &sm2PubKey, priv, ) if err != nil { return nil, err } ca = &CA{ Name: name, Signer: priv, Country: country, Province: province, Locality: locality, OrganizationalUnit: orgUnit, StreetAddress: streetAddress, PostalCode: postalCode, SignSm2Cert: sm2Cert, Sm2Key: priv, } return ca, err } //定义sm2私钥的ski计算函数 func computeSKI(privKey *sm2.PrivateKey) []byte { // Marshall the public key raw := elliptic.Marshal(privKey.Curve, privKey.PublicKey.X, privKey.PublicKey.Y) // Hash it hash := sha256.New() hash.Write(raw) return hash.Sum(nil) } ``` (3)sm2私钥生成 ```markdown //TODO SM2 func GeneratePrivateKey(keystorePath string) (*sm2.PrivateKey, error) { priv, err := sm2.GenerateKey() if err != nil { return nil, errors.WithMessage(err, "failed to generate private key") } pkcs8Encoded, err := sm2.MarshalSm2PrivateKey(priv,nil) //解析sm2证书方式 if err != nil { return nil, errors.WithMessage(err, "failed to marshal private key") } pemEncoded := pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "PRIVATE KEY", Bytes: pkcs8Encoded}) keyFile := filepath.Join(keystorePath, "priv_sk") err = ioutil.WriteFile(keyFile, pemEncoded, 0600) if err != nil { return nil, errors.WithMessagef(err, "failed to save private key to file %s", keyFile) } return priv, err } ``` #### 二、编译 进入你克隆到本地的fabric仓库的根目录 ```markdown go mod vendor ``` ```sql cd vendor/github.com/tjfoc/gmtls //暂时如此操作,防止后面的问题 go mod vendor ``` ```sql make docker //回到克隆到本地的fabric仓库的根目录 ``` #### 三、问题 1.出现的问题 ```markdown remote error: tls: unexpected message ``` 解决办法 ```sql cd vendor/github.com/tjfoc/gmtls go mod vendor ``` 2.出现的问题：找不到rootca的证书链 解决办法 ```sql templateSm2.SubjectKeyId = computeSKI(priv) //指定证书的SKI ``` 3.出现的问题：验证签名失败 解决办法 ```sql templateSm2.SignatureAlgorithm = sm2.SM2WithSM3 //指定证书的签名算法 ``` #### 四、启动 ```markdown docker-compose -f docker-compose-cli.yaml -f docker-compose-etcdraft2.yaml -f docker-compose-ca.yaml up -d ```