go语言实现简易比特币系统之交易签名及校验功能

目录

• 介绍
•  签名
• 校验
• 拷贝交易
• 最后

 

介绍

 

签名的输入：

• 待签名的交易数据，包括输入和输出
• 引用的UTXO信息
• 私钥

签名的输出：

• 数字数字签名
• 公钥

签名的目的

• 证明交易所引用的UTXO的确属于付款人
• 证明交易的所有数据的确是付款人提供的，且未被修改过

签名中需要的数据

• UTXO中的PubKeyHash，这描述了付款人
• 新生成UTXO中的PubKeyHash，这描述了收款人
• 由于每一笔交易都可能引用多个UTXO，因为多个UTXO可能存在于多条交易中。所以我们需要遍历所以的引用交易，并对他们逐个签名

签名过程

用解锁脚本解锁对应的UTXO锁定脚本

 

 签名

 

//签名的具体实现, 参数：私钥，inputs里面所有引用的交易的结构map[string]Transaction
func (tx *Transaction) Sign(privateKey *ecdsa.PrivateKey, prevTXs map[string]Transaction){
    //1. 创建一个当前交易的副本：txCopy，使用函数：TrimmedCopy：要把Signature和PubKey字段设置为null
    //2. 循环遍历txCopy的inputs，得到这个input索引的output的公钥哈希
    //3. 生成签名的数据，要签名的数据一定是哈希值
        //a. 我们对每一个input都签名一次，签名的数据是由当前input引用的output的哈希+当前的outputs（都存在当前这个txCopy里面）
        //b. 对拼好的txCopy进行哈希处理，SetHash得到TXID，这个TXID就是我们要签名的最终数据
    //4. 执行签名动作，得到r,s字节流
    //5. 放到我们签名的inputs的Signature中

    if tx.IsCoinbase(){
        return
    }

    //1.
    txCopy := tx.TrimmedCopy()

    //2.
    for i, input := range txCopy.TXInputs{
        prevTX := prevTXs[string(input.Txid)]

        if len(prevTX.TXID) == 0{
            log.Panic("引用的交易无效\n")
        }

        //不要对input进行赋值，这是一个副本，要对txCopy.TXInput[xx]进行操作，否则无法把pubKeyHash传进来
        txCopy.TXInputs[i].PubKey = prevTX.TXOutputs[input.Index].PubKeyHash

        //3.
        //ab.
        //所需要的三个数据都具备了，开始做哈希处理
        txCopy.SetHash()

        //还原，以免影响后面的input签名
        txCopy.TXInputs[i].PubKey = nil
        signDataHash := txCopy.TXID

        //4.
        r, s, err := ecdsa.Sign(rand.Reader, privateKey, signDataHash)
        if err != nil{
            log.Panic(err)
        }

        //5.
        signature := append(r.Bytes(), s.Bytes()...)
        tx.TXInputs[i].Signature = signature
    }

}

 

校验

 

func (tx *Transaction) Verify (prevTXs map[string]Transaction) bool{
    if tx.IsCoinbase(){
        return true
    }

    //1. 得到签名的数据
    //2. 得到signature，反退回r,s
    //3. 拆解PubKey, X,Y得到原生公钥
    //4. Verify

    //1.
    txCopy := tx.TrimmedCopy()

    for i, input := range tx.TXInputs{
        prevTX := prevTXs[string(input.Txid)]
        if len(prevTX.TXID) == 0{
            log.Panic("引用的交易无效\n")
        }

        txCopy.TXInputs[i].PubKey = prevTX.TXOutputs[input.Index].PubKeyHash
        txCopy.SetHash()
        dataHash := txCopy.TXID
        //2
        signature := input.Signature //拆r,s
        //3
        pubKey := input.PubKey //拆r,s

        r := big.Int{}
        s := big.Int{}

        r.SetBytes(signature[:len(signature)/2])
        s.SetBytes(signature[len(signature)/2:])

        X := big.Int{}
        Y := big.Int{}

        //b. pubKey平均分，前半部分给X，后半部分给Y
        X.SetBytes(pubKey[:len(pubKey)/2])
        Y.SetBytes(pubKey[len(pubKey)/2:])

        pubKeyOrigin := ecdsa.PublicKey{elliptic.P256(), &X, &Y}

        //4
        if !ecdsa.Verify(&pubKeyOrigin, dataHash, &r, &s){
            return false
        }

    }
    return true
}

 

拷贝交易

 

//拷贝方法，用来引用交易
func (tx *Transaction) TrimmedCopy() Transaction{
    var inputs []TXInput
    var outputs []TXOutput

    for _, input := range tx.TXInputs{
        inputs = append(inputs, TXInput{input.Txid, input.Index, nil, nil})
    }

    for _, output := range tx.TXOutputs{
        outputs = append(outputs, output)
    }

    return Transaction{tx.TXID, inputs, outputs}
}

 

最后

 

本套源码来源于黑马程序员，在此十分感谢黑马程序员的教程！

源码：https://gitee.com/xiaoshengdada/go_bitcoin/tree/master/v6
如果有任何问题可以来微信群交流，另外群里有学习资料，可以自行下载。一起学习进步。

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原文链接：https://blog.csdn.net/qq_31639829/article/details/115447091