Compact signatures and key recovery
Introduce a new type of signatures that are only 65 bytes long, and allow reconstruction of the public key that was used to create the signature.
This commit is contained in:
parent
d9867551fc
commit
01cc526318
1 changed files with 140 additions and 0 deletions
140
src/key.h
140
src/key.h
|
@ -75,6 +75,76 @@ err:
|
||||||
return(ok);
|
return(ok);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int static inline ECDSA_SIG_recover_key_GFp(EC_KEY *eckey, ECDSA_SIG *ecsig, const unsigned char *msg, int msglen, int recid, int check)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!eckey) return 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
int ret = 0;
|
||||||
|
BN_CTX *ctx = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
BIGNUM *x = NULL;
|
||||||
|
BIGNUM *e = NULL;
|
||||||
|
BIGNUM *order = NULL;
|
||||||
|
BIGNUM *sor = NULL;
|
||||||
|
BIGNUM *eor = NULL;
|
||||||
|
BIGNUM *field = NULL;
|
||||||
|
EC_POINT *R = NULL;
|
||||||
|
EC_POINT *O = NULL;
|
||||||
|
EC_POINT *Q = NULL;
|
||||||
|
BIGNUM *rr = NULL;
|
||||||
|
BIGNUM *zero = NULL;
|
||||||
|
int n = 0;
|
||||||
|
int i = recid / 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
const EC_GROUP *group = EC_KEY_get0_group(eckey);
|
||||||
|
if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) { ret = -1; goto err; }
|
||||||
|
BN_CTX_start(ctx);
|
||||||
|
order = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!EC_GROUP_get_order(group, order, ctx)) { ret = -2; goto err; }
|
||||||
|
x = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!BN_copy(x, order)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
if (!BN_mul_word(x, i)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
if (!BN_add(x, x, ecsig->r)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
field = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, field, NULL, NULL, ctx)) { ret=-2; goto err; }
|
||||||
|
if (BN_cmp(x, field) >= 0) { ret=0; goto err; }
|
||||||
|
if ((R = EC_POINT_new(group)) == NULL) { ret = -2; goto err; }
|
||||||
|
if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, R, x, recid % 2, ctx)) { ret=0; goto err; }
|
||||||
|
if (check)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if ((O = EC_POINT_new(group)) == NULL) { ret = -2; goto err; }
|
||||||
|
if (!EC_POINT_mul(group, O, NULL, R, order, ctx)) { ret=-2; goto err; }
|
||||||
|
if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, O)) { ret = 0; goto err; }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if ((Q = EC_POINT_new(group)) == NULL) { ret = -2; goto err; }
|
||||||
|
n = EC_GROUP_get_degree(group);
|
||||||
|
e = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!BN_bin2bn(msg, msglen, e)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
if (8*msglen > n) BN_rshift(e, e, 8-(n & 7));
|
||||||
|
zero = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!BN_zero(zero)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
if (!BN_mod_sub(e, zero, e, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
rr = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!BN_mod_inverse(rr, ecsig->r, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
sor = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!BN_mod_mul(sor, ecsig->s, rr, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
eor = BN_CTX_get(ctx);
|
||||||
|
if (!BN_mod_mul(eor, e, rr, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
|
||||||
|
if (!EC_POINT_mul(group, Q, eor, R, sor, ctx)) { ret=-2; goto err; }
|
||||||
|
if (!EC_KEY_set_public_key(eckey, Q)) { ret=-2; goto err; }
|
||||||
|
|
||||||
|
ret = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
err:
|
||||||
|
if (ctx) {
|
||||||
|
BN_CTX_end(ctx);
|
||||||
|
BN_CTX_free(ctx);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (R != NULL) EC_POINT_free(R);
|
||||||
|
if (O != NULL) EC_POINT_free(O);
|
||||||
|
if (Q != NULL) EC_POINT_free(Q);
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
class key_error : public std::runtime_error
|
class key_error : public std::runtime_error
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
@ -221,6 +291,66 @@ public:
|
||||||
return true;
|
return true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// create a compact signature (65 bytes), which allows reconstructing the used public key
|
||||||
|
bool SignCompact(uint256 hash, std::vector<unsigned char>& vchSig)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
bool fOk = false;
|
||||||
|
ECDSA_SIG *sig = ECDSA_do_sign((unsigned char*)&hash, sizeof(hash), pkey);
|
||||||
|
if (sig==NULL)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
vchSig.clear();
|
||||||
|
vchSig.resize(65,0);
|
||||||
|
int nBitsR = BN_num_bits(sig->r);
|
||||||
|
int nBitsS = BN_num_bits(sig->s);
|
||||||
|
if (nBitsR <= 256 && nBitsS <= 256)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int nRecId = -1;
|
||||||
|
for (int i=0; i<4; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CKey keyRec;
|
||||||
|
keyRec.fSet = true;
|
||||||
|
if (ECDSA_SIG_recover_key_GFp(keyRec.pkey, sig, (unsigned char*)&hash, sizeof(hash), i, 1) == 1)
|
||||||
|
if (keyRec.GetPubKey() == this->GetPubKey())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
nRecId = i;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (nRecId == -1)
|
||||||
|
throw key_error("CKEy::SignCompact() : unable to construct recoverable key");
|
||||||
|
|
||||||
|
vchSig[0] = nRecId+27;
|
||||||
|
BN_bn2bin(sig->r,&vchSig[33-(nBitsR+7)/8]);
|
||||||
|
BN_bn2bin(sig->s,&vchSig[65-(nBitsS+7)/8]);
|
||||||
|
fOk = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ECDSA_SIG_free(sig);
|
||||||
|
return fOk;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// reconstruct public key from a compact signature
|
||||||
|
bool SetCompactSignature(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (vchSig.size() != 65)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
if (vchSig[0]<27 || vchSig[0]>=31)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
ECDSA_SIG *sig = ECDSA_SIG_new();
|
||||||
|
BN_bin2bn(&vchSig[1],32,sig->r);
|
||||||
|
BN_bin2bn(&vchSig[33],32,sig->s);
|
||||||
|
|
||||||
|
EC_KEY_free(pkey);
|
||||||
|
pkey = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
|
||||||
|
if (ECDSA_SIG_recover_key_GFp(pkey, sig, (unsigned char*)&hash, sizeof(hash), vchSig[0] - 27, 0) == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fSet = true;
|
||||||
|
ECDSA_SIG_free(sig);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
bool Verify(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
|
bool Verify(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// -1 = error, 0 = bad sig, 1 = good
|
// -1 = error, 0 = bad sig, 1 = good
|
||||||
|
@ -229,6 +359,16 @@ public:
|
||||||
return true;
|
return true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool VerifyCompact(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CKey key;
|
||||||
|
if (!key.SetCompactSignature(hash, vchSig))
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
if (GetPubKey() != key.GetPubKey())
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
CBitcoinAddress GetAddress() const
|
CBitcoinAddress GetAddress() const
|
||||||
{
|
{
|
||||||
return CBitcoinAddress(GetPubKey());
|
return CBitcoinAddress(GetPubKey());
|
||||||
|
|
Loading…
Reference in a new issue