Data-drive script evaluation unit tests.
[novacoin.git] / src / test / script_tests.cpp
index 5e74648..988bd24 100644 (file)
+#include <iostream>
+#include <fstream>
 #include <vector>
+#include <boost/algorithm/string/classification.hpp>
+#include <boost/algorithm/string/predicate.hpp>
+#include <boost/algorithm/string/replace.hpp>
+#include <boost/algorithm/string/split.hpp>
 #include <boost/test/unit_test.hpp>
 #include <boost/foreach.hpp>
+#include "json/json_spirit_reader_template.h"
+#include "json/json_spirit_writer_template.h"
+#include "json/json_spirit_utils.h"
 
-#include "../main.h"
-#include "../wallet.h"
+#include "main.h"
+#include "wallet.h"
 
 using namespace std;
+using namespace json_spirit;
+using namespace boost::algorithm;
+
+extern uint256 SignatureHash(CScript scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType);
+extern bool VerifyScript(const CScript& scriptSig, const CScript& scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
+                         bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType);
+
+CScript
+ParseScript(string s)
+{
+    CScript result;
+
+    static map<string, opcodetype> mapOpNames;
+
+    if (mapOpNames.size() == 0)
+    {
+        for (int op = OP_NOP; op <= OP_NOP10; op++)
+        {
+            const char* name = GetOpName((opcodetype)op);
+            if (strcmp(name, "OP_UNKNOWN") == 0)
+                continue;
+            string strName(name);
+            mapOpNames[strName] = (opcodetype)op;
+            // Convenience: OP_ADD and just ADD are both recognized:
+            replace_first(strName, "OP_", "");
+            mapOpNames[strName] = (opcodetype)op;
+        }
+    }
+
+    vector<string> words;
+    split(words, s, is_any_of(" \t\n"), token_compress_on);
+
+    BOOST_FOREACH(string w, words)
+    {
+        if (all(w, is_digit()) ||
+            (starts_with(w, "-") && all(string(w.begin()+1, w.end()), is_digit())))
+        {
+            // Number
+            int64 n = atoi64(w);
+            result << n;
+        }
+        else if (starts_with(w, "0x") && IsHex(string(w.begin()+2, w.end())))
+        {
+            // Hex data:
+            result << ParseHex(string(w.begin()+2, w.end()));
+        }
+        else if (s.size() >= 2 && starts_with(w, "'") && ends_with(w, "'"))
+        {
+            // Single-quoted string, pushed as data:
+            std::vector<unsigned char> value(s.begin()+1, s.end()-1);
+            result << value;
+        }
+        else if (mapOpNames.count(w))
+        {
+            // opcode, e.g. OP_ADD or OP_1:
+            result << mapOpNames[w];
+        }
+        else
+        {
+            BOOST_ERROR("Parse error: " << s);
+            return CScript();
+        }                        
+    }
+
+    return result;
+}
+
+Array
+read_json(const std::string& filename)
+{
+    namespace fs = boost::filesystem;
+    fs::path testFile = fs::current_path() / "test" / "data" / filename;
+    if (!fs::exists(testFile))
+    {
+        fs::path testFile = fs::path(__FILE__).parent_path() / "data" / filename;
+    }
+
+    ifstream ifs(testFile.string().c_str(), ifstream::in);
+    Value v;
+    if (!read_stream(ifs, v))
+    {
+        BOOST_ERROR("Cound not find/open " << filename);
+        return Array();
+    }
+    if (v.type() != array_type)
+    {
+        BOOST_ERROR(filename << " does not contain a json array");
+        return Array();
+    }
+
+    return v.get_array();
+}
 
 BOOST_AUTO_TEST_SUITE(script_tests)
 
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(script_valid)
+{
+    // Read tests from test/data/script_valid.json
+    // Format is an array of arrays
+    // Inner arrays are [ "scriptSig", "scriptPubKey" ]
+    // ... where scriptSig and scriptPubKey are stringified
+    // scripts.
+    Array tests = read_json("script_valid.json");
+
+    BOOST_FOREACH(Value& tv, tests)
+    {
+        Array test = tv.get_array();
+        string strTest = write_string(tv, false);
+        if (test.size() < 2) // Allow size > 2; extra stuff ignored (useful for comments)
+        {
+            BOOST_ERROR("Bad test: " << strTest);
+            continue;
+        }
+        string scriptSigString = test[0].get_str();
+        CScript scriptSig = ParseScript(scriptSigString);
+        string scriptPubKeyString = test[1].get_str();
+        CScript scriptPubKey = ParseScript(scriptPubKeyString);
+
+        CTransaction tx;
+        BOOST_CHECK_MESSAGE(VerifyScript(scriptSig, scriptPubKey, tx, 0, true, SIGHASH_NONE), strTest);
+    }
+}
+
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(script_invalid)
+{
+    // Scripts that should evaluate as invalid
+    Array tests = read_json("script_invalid.json");
+
+    BOOST_FOREACH(Value& tv, tests)
+    {
+        Array test = tv.get_array();
+        string strTest = write_string(tv, false);
+        if (test.size() < 2) // Allow size > 2; extra stuff ignored (useful for comments)
+        {
+            BOOST_ERROR("Bad test: " << strTest);
+            continue;
+        }
+        string scriptSigString = test[0].get_str();
+        CScript scriptSig = ParseScript(scriptSigString);
+        string scriptPubKeyString = test[1].get_str();
+        CScript scriptPubKey = ParseScript(scriptPubKeyString);
+
+        CTransaction tx;
+        BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(scriptSig, scriptPubKey, tx, 0, true, SIGHASH_NONE), strTest);
+    }
+}
+
 BOOST_AUTO_TEST_CASE(script_PushData)
 {
     // Check that PUSHDATA1, PUSHDATA2, and PUSHDATA4 create the same value on
@@ -34,4 +187,137 @@ BOOST_AUTO_TEST_CASE(script_PushData)
     BOOST_CHECK(pushdata4Stack == directStack);
 }
 
+CScript
+sign_multisig(CScript scriptPubKey, std::vector<CKey> keys, CTransaction transaction)
+{
+    uint256 hash = SignatureHash(scriptPubKey, transaction, 0, SIGHASH_ALL);
+
+    CScript result;
+    //
+    // NOTE: CHECKMULTISIG has an unfortunate bug; it requires
+    // one extra item on the stack, before the signatures.
+    // Putting OP_0 on the stack is the workaround;
+    // fixing the bug would mean splitting the blockchain (old
+    // clients would not accept new CHECKMULTISIG transactions,
+    // and vice-versa)
+    //
+    result << OP_0;
+    BOOST_FOREACH(CKey key, keys)
+    {
+        vector<unsigned char> vchSig;
+        BOOST_CHECK(key.Sign(hash, vchSig));
+        vchSig.push_back((unsigned char)SIGHASH_ALL);
+        result << vchSig;
+    }
+    return result;
+}
+CScript
+sign_multisig(CScript scriptPubKey, CKey key, CTransaction transaction)
+{
+    std::vector<CKey> keys;
+    keys.push_back(key);
+    return sign_multisig(scriptPubKey, keys, transaction);
+}
+
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(script_CHECKMULTISIG12)
+{
+    CKey key1, key2, key3;
+    key1.MakeNewKey(true);
+    key2.MakeNewKey(false);
+    key3.MakeNewKey(true);
+
+    CScript scriptPubKey12;
+    scriptPubKey12 << OP_1 << key1.GetPubKey() << key2.GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
+
+    CTransaction txFrom12;
+    txFrom12.vout.resize(1);
+    txFrom12.vout[0].scriptPubKey = scriptPubKey12;
+
+    CTransaction txTo12;
+    txTo12.vin.resize(1);
+    txTo12.vout.resize(1);
+    txTo12.vin[0].prevout.n = 0;
+    txTo12.vin[0].prevout.hash = txFrom12.GetHash();
+    txTo12.vout[0].nValue = 1;
+
+    CScript goodsig1 = sign_multisig(scriptPubKey12, key1, txTo12);
+    BOOST_CHECK(VerifyScript(goodsig1, scriptPubKey12, txTo12, 0, true, 0));
+    txTo12.vout[0].nValue = 2;
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(goodsig1, scriptPubKey12, txTo12, 0, true, 0));
+
+    CScript goodsig2 = sign_multisig(scriptPubKey12, key2, txTo12);
+    BOOST_CHECK(VerifyScript(goodsig2, scriptPubKey12, txTo12, 0, true, 0));
+
+    CScript badsig1 = sign_multisig(scriptPubKey12, key3, txTo12);
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(badsig1, scriptPubKey12, txTo12, 0, true, 0));
+}
+
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(script_CHECKMULTISIG23)
+{
+    CKey key1, key2, key3, key4;
+    key1.MakeNewKey(true);
+    key2.MakeNewKey(false);
+    key3.MakeNewKey(true);
+    key4.MakeNewKey(false);
+
+    CScript scriptPubKey23;
+    scriptPubKey23 << OP_2 << key1.GetPubKey() << key2.GetPubKey() << key3.GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
+
+    CTransaction txFrom23;
+    txFrom23.vout.resize(1);
+    txFrom23.vout[0].scriptPubKey = scriptPubKey23;
+
+    CTransaction txTo23;
+    txTo23.vin.resize(1);
+    txTo23.vout.resize(1);
+    txTo23.vin[0].prevout.n = 0;
+    txTo23.vin[0].prevout.hash = txFrom23.GetHash();
+    txTo23.vout[0].nValue = 1;
+
+    std::vector<CKey> keys;
+    keys.push_back(key1); keys.push_back(key2);
+    CScript goodsig1 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(VerifyScript(goodsig1, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear();
+    keys.push_back(key1); keys.push_back(key3);
+    CScript goodsig2 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(VerifyScript(goodsig2, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear();
+    keys.push_back(key2); keys.push_back(key3);
+    CScript goodsig3 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(VerifyScript(goodsig3, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear();
+    keys.push_back(key2); keys.push_back(key2); // Can't re-use sig
+    CScript badsig1 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(badsig1, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear();
+    keys.push_back(key2); keys.push_back(key1); // sigs must be in correct order
+    CScript badsig2 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(badsig2, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear();
+    keys.push_back(key3); keys.push_back(key2); // sigs must be in correct order
+    CScript badsig3 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(badsig3, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear();
+    keys.push_back(key4); keys.push_back(key2); // sigs must match pubkeys
+    CScript badsig4 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(badsig4, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear();
+    keys.push_back(key1); keys.push_back(key4); // sigs must match pubkeys
+    CScript badsig5 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(badsig5, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+
+    keys.clear(); // Must have signatures
+    CScript badsig6 = sign_multisig(scriptPubKey23, keys, txTo23);
+    BOOST_CHECK(!VerifyScript(badsig6, scriptPubKey23, txTo23, 0, true, 0));
+}    
+
+
 BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()