实验报告

基于 FISCO-BCOS 的供应链金融平台

文件目录说明

mybase/fisco 区块链系统
mybase/nodejs-sdk 使用的 sdk
mybase/server 实现的服务器和网页
mybase/nodejs-sdk/packages/cli/contracts/SupplyChain.sol 供应链合约（使用 cli 工具部署）

演示视频

一、项目背景

传统供应链金融由于交易信息并不透明，导致核心企业的信用无法在供应链中传递，下游企业向金融机构借款融资难，而将区块链和供应链金融结合，就能解决这个问题。实验在 FISCO-BCOS 区块链系统上设计供应链智能合约，并通过搭建服务器的方式，使得用户可以在网页上使用供应链金融平台。

二、方案设计

存储设计
数据存储在合约中

address public issuer;  //货币发行者，特殊的银行，也可以认证交易
address public kernelCompany;   //核心企业，在实例中就是车企
mapping(address => uint) public balances;   //银行账户余额
mapping(address => Company) public companies;   //参与供应链的公司
Receipt[] public receipts; //所有的交易

数据流图

核心功能介绍

功能1:采购商品，创建应收账款交易
只允许核心企业直接创建应收账款交易，这也是供应链中的第一笔交易。

//1. 商品采购
function createReceipt(address _to, string memory _goods, uint _amount) public returns (uint receiptid) {
    address _from = msg.sender;
    require(
        _from == kernelCompany,
        "Only kernel company can create receipt"
    );
    require(
        _to != _from,
        "To and From can not be the same."
    );
    receipts.push(Receipt({
        from: _from,
        to: _to,
        goods: _goods,
        amount: _amount,
        id: receiptId,
        receiptStatus: ReceiptStatus.unconfirmed
    }));
    receiptId += 1;
    return receiptId-1;
}

功能2:应收账款转让
只允许下游公司进行应收账款转让。如果全额转让，就将交易的收款人直接改成转让对象；如果只转移一部分，就修改原交易的数额，并创建另一个交易，记录核心企业与转让对象之间的交易。在上一次作业中忘记在拆分前判断应收账款交易是否是未还清的，这里做了改正。

//2. 应收账款转让
function divideReceipt(address _to, string memory _goods, uint _amount) public returns (uint receiptid) {
    address _from = msg.sender;
    require(
        (_from != kernelCompany && companies[_from].companyType == CompanyType.manufacturer),
        "Only manufacturer (except kernel company) can divide receipt."
    );
    require(
        _to != _from,
        "To and From can not be the same."
    );
    for(uint i = 0; i < receipts.length; i++) {
        if(receipts[i].to == _from && receipts[i].receiptStatus != ReceiptStatus.paid) {
            require(
                receipts[i].amount >= _amount,
                "The amount is too large."
            );
            receipts[i].amount -= _amount;
            if(receipts[i].amount == 0) {
                receipts[i].to = _to;
                return receipts[i].id;
            }
            else {
                receipts.push(Receipt({
                    from: receipts[i].from,
                    to: _to,
                    goods: _goods,
                    amount: _amount,
                    id: receiptId,
                    receiptStatus: receipts[i].receiptStatus
                }));
                receiptId += 1;
                return receiptId-1;
            }
        }
    }
    return 0;
}

功能3:利用应收账款向银行融资
下游企业向银行融资的前提是，核心公司与其有应收账款交易，并且金额大于等于融资的金额。若能进行融资，则与应收账款转让的结果类似，记录核心企业与银行之间的交易。

//3. 利用应收账款向金融机构融资
function financing(address _from, uint _amount) public returns (uint receiptid) {
    address _to = msg.sender;
    require(
        companies[_to].companyType == CompanyType.financialInstitution || _to == issuer,
        "Company can only financing from financial institution or central bank."
    );
    require(
        _to != _from,
        "To and From can not be the same."
    );
    for(uint i = 0; i < receipts.length; i++) {
        if(receipts[i].to == _from && receipts[i].receiptStatus != ReceiptStatus.paid) {
            require(
                receipts[i].amount >= _amount,
                "The amount is too large."
            );
            receipts[i].amount -= _amount;
            if(receipts[i].amount == 0) {
                receipts[i].amount = _amount;
                receipts[i].to = _to;
                balances[_from] += _amount;
                return receipts[i].id;
            }
            else {
                receipts.push(Receipt({
                    from: receipts[i].from,
                    to: _to,
                    goods: "",
                    amount: _amount,
                    id: receiptId,
                    receiptStatus: receipts[i].receiptStatus
                }));
                receiptId += 1;
                balances[_from] += _amount;
                return receiptId-1;
            }
        }
    }
    return 0;
}

功能4:应收账款支付结算
在这条供应链中，最终只有核心企业会欠其他人钱，所以只需核心企业调用支付结算，按照交易结算给目标即可。

//4. 应收账款结算
function settleAccounts() public returns (bool success) {
    address cur = msg.sender;
    require(
        cur == kernelCompany,
        "Only kernel company can settle accounts."
    );
    for(uint i = 0; i < receipts.length; i++) {
        require(
                receipts[i].from == kernelCompany,
                "From of the receipt is not kernel company."
        );
        if (receipts[i].receiptStatus == ReceiptStatus.paid) {
            continue;
        }
        balances[kernelCompany] -= receipts[i].amount;
        balances[receipts[i].to] += receipts[i].amount;
        receipts[i].receiptStatus = ReceiptStatus.paid;
    }
    return true;
}

三、功能测试

1.初始化核心公司为车企

2.银行向车企发放 1000 万

查询车企余额，为 1000(0x3e8) 万

3.车企向轮胎公司采购 500 万元轮胎

4.轮胎公司通过拆分交易的方式，向轮毂公司采购 200 万元轮毂

5.轮毂公司利用与车企的交易，向银行融资 100 万

查询轮毂公司余额，为 100(0x64) 万

6.车企结算所有交易

7.查询余额

车企

余额为 500(0x1f4) 万
轮胎公司

余额为 300(0x12c) 万
轮毂公司

余额为 200(0xc8) 万

四、界面展示

前端设计

代码文件路径
mybase/server/index.html
界面
提供给用户的输入主要就是三个，前两个可以从页面下方提供的表格中查找复制，点击 submit 将会向服务器发起一个 post 请求。
- 调用者的私钥 Private Key
- 调用的函数 Function Name
- 函数传入的参数 Function Parameters
使用实例

后端设计

代码文件路径
mybase/server/server.js
基本思路
- 先根据请求中的 privateKey ，修改全局配置，使 privateKey 指定的账户成为调用者。
- 将传入的 funcName 和 funcParams 做一些解析，使其满足 sendRawTransaction 的参数的格式，然后调用 sendRawTransaction 执行交易。
- 解析交易返回的结果，通过 alert 的方式显示在网页上。

关键代码

在服务器运行时修改全局配置我的做法是为每个账户写了一个 config.json ，每个 config.json 只有 privateKey 的值是不同的。在 Configuration.setConfig 中传入账户对应的配置文件。需要注意的是，这之后还要调用 web3jService 和 cnsService 等类的 resetConfig 函数，否则调用 sendRawTransaction 时，交易的执行者不会更新。

function switchToAccount (address) {
    for (let item of configs) {
        if (item.privateKey == address) {
            Configuration.reset();
            Configuration.setConfig(path.join(__dirname, item.configPath));
            api.resetConfig();
            cns.resetConfig();
            console.log("switch account to "+item.name);
            return;
        }
    }
}

执行交易 sendRawTransaction 通过查看源代码，得知这个函数的参数中的合约函数名的格式应为类似 "init(address,string,string)" ，合约函数参数得是一个数组。

解析交易结果关键是用到 utils.decodeMethod 。这个函数要求传入合约函数的 ABI，ABI 可以通过 cns.queryCnsByNameAndVersion 来获取。

api.sendRawTransaction(contractAddress, body.funcName, params).then(result => {
    console.log(result);
    let status = result.status;
    let ret = {
        status: status
    };
    let output = result.output;
    if (output !== '0x') {
        ret.output = utils.decodeMethod(getItemFromABIByName(fName), output);
    }
    console.log(ret);
    var retString = JSON.stringify(ret);
    response.write('<script>alert(\'');
    response.write(retString);
    response.write('\')</script>');
    let data = fs.readFileSync('./index.html','utf-8');
    response.write(data);
    response.end();
});

五、心得体会

这次实验花了很多时间在搞清楚 api 如何调用上，官网的文档有限，主要讲了配置和 api 总览，因此需要通过 nodejs-sdk 中附带的 cli 程序的实现来学习 api 的调用。在部署 SupplyChain 前，部署了很多个版本的 HelloWorld 合约进行测试。等到把几乎所有会用的 api 都弄懂之后，再部署 SupplyChain 会发现几乎就已经完成了。另外，通过这几次的实验，对供应链金融加区块链的应用的优点更加熟悉了。

kong-zj/mybase