5. 部署启用硬件加密的链

本章节将介绍“长安链·ChainMaker”配置连接硬件加密机的运行过程。

5.1. 启用硬件加密验证的测试网络架构

典型的硬件加密测试网络包含三个组成部分：

使用硬件加密的证书颁发机构(cryptogen)
使用硬件加密的区块链节点(chainmaker)
使用硬件加密的sdk应用端(sdk)

5.2. 配置流程简介

2.3.0版本的chainmaker的硬件加密支持两种标准：pkcs11和sdf（以下配置项统一以pkcs11配置为例，sdf参考配置说明）。

假设cryptogen和chainmaker的4个节点在一台服务器，sdk在另一台服务器，他们连接同一台硬件加密机，构建硬件加密环境的部署流程如图：

5.3. 连接硬件加密机的配置

前置条件：已经存在某厂商（本文示例中使用三未信安）提供的硬件加密机，在其提供的配置服务中，添加好对应的密钥（以SM2密钥为例）：

5.3.1. 下载硬件加密相关的配置文件

以三未信安的密码机为例，需要以下文件：

libswsds.so swsds.ini 密码机连接库
libupkcs11.so upkcs11.ini 密码机pkcs11库

5.3.2. 配置硬件加密机所在的ip，端口号以及密码：

vim swsds.ini

[HSM1]
ip=192.168.1.240
port=8000
passwd=xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

5.3.3. 部署连接环境

将libswsds.so和libupkcs11.so 拷贝到/usr/local/lib64/pkcs11目录下
将swsds.ini和upkcs11.ini 拷贝到/etc/目录下

5.4. 配置生成证书时使用硬件加密

5.4.1. 方式一：使用chainmaker-cryptogen生成证书(支持sdf)

关于chainmaker-cryptogen的使用，参考：通过命令行工具启动链

配置chainmaker-cryptogen/config/crypto_config_template.yml

    pk_algo: SM2
    ski_hash: SM3
    tls_mode: 0 # 0：单证书模式，1：双证书模式（国密tls标准需要双证书）
    #pkcs11配置
    pkcs11:
      enabled: true
      type: sdf
      #type: pkcs11 #support sdf | pkcs11
      library: /usr/local/lib64/pkcs11/libswsds.so
      label: Sansec HSM
      password: 11111111
      session_cache_size: 10
      hash: "SHA256" # hash algorithm used to compute SKI

配置说明：

使用非国密示例：
```
pk_algo: ecc_p256
ski_hash: sha256
```
使用国密示例：
```
pk_algo: SM2
ski_hash: SM3
```
开启硬件加密：
```
pkcs11:
        enabled: true
```

配置不同的硬件加密标准：

type: pkcs11 #国际标准
# 或
type: sdf # 国内标准

配置library

library: /usr/local/lib64/pkcs11/libupkcs11.so #pkcs11
library: /usr/local/lib64/pkcs11/libswsds.so #sdf

配置密码机私钥

三未信安的密码机针对每种密钥有通用的前缀，例如SM2SignKey，RSASignKey，RSAEncKey等，前缀加上管理台的索引就是密钥的id

将密码机中配置的密钥id填写到配置文件chainmaker-cryptogen/config/pkcs11_keys.yml 中:

在2.3.0版本，pkcs11_keys.yml的配置如下：

pkcs11_keys:
  - wx-org1.chainmaker.org:
      ca:
        consensus:
          - 2,123456
          - 3,123456
        common:
          - 3,123456
      user:
        admin:
          - 4,123456
        client:
          - 5,123456
        light:
          - 6,123456
  - wx-org2.chainmaker.org:
      ca:
        - 7,123456
      node:
        consensus:
          - 8,123456
          - 9,123456
        common:
          - 9,123456
      user:
        admin:
          - 10,123456
        client:
          - 11,123456
        light:
          - 12,123456
  - wx-org3.chainmaker.org:
      ca:
        - 13,123456
      node:
        consensus:
          - 14,1234561
          - 15,1234562
        common:
          - 15,123456
      user:
        admin:
          - 16,123456
        client:
          - 17,123456
        light:
          - 18,123456
  - wx-org4.chainmaker.org:
      ca:
        - 19,123456
      node:
        consensus:
          - 20,123456
          - 21,123456
        common:
          - 21,123456
      user:
        admin:
          - 22,123456
        client:
          - 23,123456
        light:
          - 24,123456

在2.2.0及以前的版本，前辍SM2SignKey被配置在pkcs11_keys.yml文件中， pkcs11_keys.yml的配置如下：

pkcs11_keys:
  - wx-org1.chainmaker.org:
      ca:
        - SM2SignKey1
      node:
        consensus:
          - SM2SignKey2
        common:
          - SM2SignKey3
      user:
        admin:
          - SM2SignKey4
        client:
          - SM2SignKey5
        light:
          - SM2SignKey6
  - wx-org2.chainmaker.org:
      ca:
        - SM2SignKey7
      node:
        consensus:
          - SM2SignKey8
        common:
          - SM2SignKey9
      user:
        admin:
          - SM2SignKey10
        client:
          - SM2SignKey11
        light:
          - SM2SignKey12
  - wx-org3.chainmaker.org:
      ca:
        - SM2SignKey13
      node:
        consensus:
          - SM2SignKey14
        common:
          - SM2SignKey15
      user:
        admin:
          - SM2SignKey16
        client:
          - SM2SignKey17
        light:
          - SM2SignKey18
  - wx-org4.chainmaker.org:
      ca:
        - SM2SignKey19
      node:
        consensus:
          - SM2SignKey20
        common:
          - SM2SignKey21
      user:
        admin:
          - SM2SignKey22
        client:
          - SM2SignKey23
        light:
          - SM2SignKey24

5.4.2. 方式二：使用chainmaker-ca生成证书(暂不支持sdf)

关于chainmaker-ca的使用，参考：CA证书服务

配置启用硬件加密

  hash_type: SM3
  key_type: SM2                                  # SHA256/SHA3_256/SM3
  ###....
  ###其他配置项省略
  ###....
pkcs11_config:
  enabled: true
  library: /usr/local/lib64/pkcs11/libupkcs11.so
  label: HSM
  password: 11111111
  session_cache_size: 10
  hash: "SHA256"

私钥配置（目前用户证书不支持硬件加密，只有CA证书支持硬件加密）

intermediate_config:
  - csr:
      CN: ca-wx-org1.chainmaker.org
      O: wx-org1.chainmaker.org
      OU: ca
      country: CN
      locality: Beijing
      province: Beijing
    key_id: SM2SignKey2
  - csr:
      CN: ca-wx-org2.chainmaker.org
      O: wx-org2.chainmaker.org
      OU: ca
      country: CN
      locality: Beijing
      province: Beijing
    key_id: SM2SignKey3

  - csr:
      CN: ca-wx-org3.chainmaker.org
      O: wx-org3.chainmaker.org
      OU: ca
      country: CN
      locality: Beijing
      province: Beijing
    key_id: SM2SignKey14

  - csr:
      CN: ca-wx-org4.chainmaker.org
      O: wx-org4.chainmaker.org
      OU: ca
      country: CN
      locality: Beijing
      province: Beijing
    key_id: SM2SignKey15

5.5. 节点启用硬件加密

5.5.1. 修改节点配置模板文件：

chainmaker-go/config/config_tql/chainmaker.tpl

  pkcs11: 
    enabled: true
    type: pkcs11 #支持pkcs11和sdf
    library: /usr/local/lib64/libupkcs11.so     
    label: Sansec HSM                                       
    password: 12345678                               
    session_cache_size: 10                     
    hash: "" 

5.5.2. 使用命令行方式构建链，并启动4个节点

参考：通过命令行工具启动链

5.6. 应用端(sdk)启用硬件加密：

修改sdk_config.yml:

  #pkcs11配置（配置说明参考cryptogen）
  pkcs11:
    enabled: true
    type: pkcs11
    library: /usr/local/lib64/libupkcs11.so
    label: HSM
    password: 12345678 
    session_cache_size: 10
    hash: ""

5.7. 配置环境变量

在2.3.0之后，chainmaker的密码机环境提供了配置环境变量的方式：

配置密码机连接的环境变量（必须）

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib64/pkcs11

加载适配器插件（必选）下载适配器相关代码：

git clone  --depth=1 https://git.chainmaker.org.cn/chainmaker/common.git

构建适配器：

cd common/crypto/hsm/swxa
./build.sh

将生成的sansec_hsm_adapter.so 复制到/usr/local/lib64下

cp sansec_hsm_adapter.so /usr/local/lib64sansec_hsm_adapter.so
export HSM_ADAPTER_LIB=/usr/local/lib64/sansec_hsm_adapter.so

配置硬件加密选项（可选）

以下环境变量的配置与配置文件中的功能相同，二选一即可

Pkcs11:

export HSM_LIB=/usr/local/lib64/libupkcs11.so  
export HSM_SESSION_CACHE_SIZE=10 
export HSM_LABEL="Sansec HSM" 
export HSM_PASSWORD=11111111 

5.8. 发送交易

完成以上配置，启动节点和sdk后，可以使用cmc命令以及sdk的方式向链上发送交易