lib/bitcoin.py

   1 # -*- coding: utf-8 -*-
   2 #!/usr/bin/env python
   3 #
   4 # Electrum - lightweight Bitcoin client
   5 # Copyright (C) 2011 thomasv@gitorious
   6 #
   7 # This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   8 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 # the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10 # (at your option) any later version.
  11 #
  12 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  15 # GNU General Public License for more details.
  16 #
  17 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 # along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19
  20
  21 import hashlib, base64, ecdsa, re
  22 import hmac
  23 import aes
  24 from util import print_error
  25
  26 # AES encryption
  27 EncodeAES = lambda secret, s: base64.b64encode(aes.encryptData(secret,s))
  28 DecodeAES = lambda secret, e: aes.decryptData(secret, base64.b64decode(e))
  29
  30 def pw_encode(s, password):
  31     if password:
  32         secret = Hash(password)
  33         return EncodeAES(secret, s.encode("utf8"))
  34     else:
  35         return s
  36
  37 def pw_decode(s, password):
  38     if password is not None:
  39         secret = Hash(password)
  40         try:
  41             d = DecodeAES(secret, s).decode("utf8")
  42         except Exception:
  43             raise Exception('Invalid password')
  44         return d
  45     else:
  46         return s
  47
  48
  49
  50
  51
  52 def rev_hex(s):
  53     return s.decode('hex')[::-1].encode('hex')
  54
  55 def int_to_hex(i, length=1):
  56     s = hex(i)[2:].rstrip('L')
  57     s = "0"*(2*length - len(s)) + s
  58     return rev_hex(s)
  59
  60 def var_int(i):
  61     # https://en.bitcoin.it/wiki/Protocol_specification#Variable_length_integer
  62     if i<0xfd:
  63         return int_to_hex(i)
  64     elif i<=0xffff:
  65         return "fd"+int_to_hex(i,2)
  66     elif i<=0xffffffff:
  67         return "fe"+int_to_hex(i,4)
  68     else:
  69         return "ff"+int_to_hex(i,8)
  70
  71 def op_push(i):
  72     if i<0x4c:
  73         return int_to_hex(i)
  74     elif i<0xff:
  75         return '4c' + int_to_hex(i)
  76     elif i<0xffff:
  77         return '4d' + int_to_hex(i,2)
  78     else:
  79         return '4e' + int_to_hex(i,4)
  80
  81
  82
  83 def sha256(x):
  84     return hashlib.sha256(x).digest()
  85
  86 def Hash(x):
  87     if type(x) is unicode: x=x.encode('utf-8')
  88     return sha256(sha256(x))
  89
  90 hash_encode = lambda x: x[::-1].encode('hex')
  91 hash_decode = lambda x: x.decode('hex')[::-1]
  92 hmac_sha_512 = lambda x,y: hmac.new(x, y, hashlib.sha512).digest()
  93
  94 def mnemonic_to_seed(mnemonic, passphrase):
  95     from pbkdf2 import PBKDF2
  96     import hmac
  97     PBKDF2_ROUNDS = 2048
  98     return PBKDF2(mnemonic, 'mnemonic' + passphrase, iterations = PBKDF2_ROUNDS, macmodule = hmac, digestmodule = hashlib.sha512).read(64)
  99
 100 from version import SEED_PREFIX
 101 is_new_seed = lambda x: hmac_sha_512("Seed version", x.encode('utf8')).encode('hex')[0:2].startswith(SEED_PREFIX)
 102
 103 def is_old_seed(seed):
 104     import mnemonic
 105     words = seed.strip().split()
 106     try:
 107         mnemonic.mn_decode(words)
 108         uses_electrum_words = True
 109     except Exception:
 110         uses_electrum_words = False
 111
 112     try:
 113         seed.decode('hex')
 114         is_hex = (len(seed) == 32)
 115     except Exception:
 116         is_hex = False
 117
 118     return is_hex or (uses_electrum_words and len(words) == 12)
 119
 120
 121 # pywallet openssl private key implementation
 122
 123 def i2d_ECPrivateKey(pkey, compressed=False):
 124     if compressed:
 125         key = '3081d30201010420' + \
 126               '%064x' % pkey.secret + \
 127               'a081a53081a2020101302c06072a8648ce3d0101022100' + \
 128               '%064x' % _p + \
 129               '3006040100040107042102' + \
 130               '%064x' % _Gx + \
 131               '022100' + \
 132               '%064x' % _r + \
 133               '020101a124032200'
 134     else:
 135         key = '308201130201010420' + \
 136               '%064x' % pkey.secret + \
 137               'a081a53081a2020101302c06072a8648ce3d0101022100' + \
 138               '%064x' % _p + \
 139               '3006040100040107044104' + \
 140               '%064x' % _Gx + \
 141               '%064x' % _Gy + \
 142               '022100' + \
 143               '%064x' % _r + \
 144               '020101a144034200'
 145
 146     return key.decode('hex') + i2o_ECPublicKey(pkey.pubkey, compressed)
 147
 148 def i2o_ECPublicKey(pubkey, compressed=False):
 149     # public keys are 65 bytes long (520 bits)
 150     # 0x04 + 32-byte X-coordinate + 32-byte Y-coordinate
 151     # 0x00 = point at infinity, 0x02 and 0x03 = compressed, 0x04 = uncompressed
 152     # compressed keys: <sign> <x> where <sign> is 0x02 if y is even and 0x03 if y is odd
 153     if compressed:
 154         if pubkey.point.y() & 1:
 155             key = '03' + '%064x' % pubkey.point.x()
 156         else:
 157             key = '02' + '%064x' % pubkey.point.x()
 158     else:
 159         key = '04' + \
 160               '%064x' % pubkey.point.x() + \
 161               '%064x' % pubkey.point.y()
 162
 163     return key.decode('hex')
 164
 165 # end pywallet openssl private key implementation
 166
 167
 168
 169 ############ functions from pywallet #####################
 170
 171 def hash_160(public_key):
 172     try:
 173         md = hashlib.new('ripemd160')
 174         md.update(sha256(public_key))
 175         return md.digest()
 176     except Exception:
 177         import ripemd
 178         md = ripemd.new(sha256(public_key))
 179         return md.digest()
 180
 181
 182 def public_key_to_bc_address(public_key):
 183     h160 = hash_160(public_key)
 184     return hash_160_to_bc_address(h160)
 185
 186 def hash_160_to_bc_address(h160, addrtype = 0):
 187     vh160 = chr(addrtype) + h160
 188     h = Hash(vh160)
 189     addr = vh160 + h[0:4]
 190     return b58encode(addr)
 191
 192 def bc_address_to_hash_160(addr):
 193     bytes = b58decode(addr, 25)
 194     return ord(bytes[0]), bytes[1:21]
 195
 196
 197 __b58chars = '123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz'
 198 __b58base = len(__b58chars)
 199
 200 def b58encode(v):
 201     """ encode v, which is a string of bytes, to base58."""
 202
 203     long_value = 0L
 204     for (i, c) in enumerate(v[::-1]):
 205         long_value += (256**i) * ord(c)
 206
 207     result = ''
 208     while long_value >= __b58base:
 209         div, mod = divmod(long_value, __b58base)
 210         result = __b58chars[mod] + result
 211         long_value = div
 212     result = __b58chars[long_value] + result
 213
 214     # Bitcoin does a little leading-zero-compression:
 215     # leading 0-bytes in the input become leading-1s
 216     nPad = 0
 217     for c in v:
 218         if c == '\0': nPad += 1
 219         else: break
 220
 221     return (__b58chars[0]*nPad) + result
 222
 223 def b58decode(v, length):
 224     """ decode v into a string of len bytes."""
 225     long_value = 0L
 226     for (i, c) in enumerate(v[::-1]):
 227         long_value += __b58chars.find(c) * (__b58base**i)
 228
 229     result = ''
 230     while long_value >= 256:
 231         div, mod = divmod(long_value, 256)
 232         result = chr(mod) + result
 233         long_value = div
 234     result = chr(long_value) + result
 235
 236     nPad = 0
 237     for c in v:
 238         if c == __b58chars[0]: nPad += 1
 239         else: break
 240
 241     result = chr(0)*nPad + result
 242     if length is not None and len(result) != length:
 243         return None
 244
 245     return result
 246
 247
 248 def EncodeBase58Check(vchIn):
 249     hash = Hash(vchIn)
 250     return b58encode(vchIn + hash[0:4])
 251
 252 def DecodeBase58Check(psz):
 253     vchRet = b58decode(psz, None)
 254     key = vchRet[0:-4]
 255     csum = vchRet[-4:]
 256     hash = Hash(key)
 257     cs32 = hash[0:4]
 258     if cs32 != csum:
 259         return None
 260     else:
 261         return key
 262
 263 def PrivKeyToSecret(privkey):
 264     return privkey[9:9+32]
 265
 266 def SecretToASecret(secret, compressed=False, addrtype=0):
 267     vchIn = chr((addrtype+128)&255) + secret
 268     if compressed: vchIn += '\01'
 269     return EncodeBase58Check(vchIn)
 270
 271 def ASecretToSecret(key, addrtype=0):
 272     vch = DecodeBase58Check(key)
 273     if vch and vch[0] == chr((addrtype+128)&255):
 274         return vch[1:]
 275     else:
 276         return False
 277
 278 def regenerate_key(sec):
 279     b = ASecretToSecret(sec)
 280     if not b:
 281         return False
 282     b = b[0:32]
 283     return EC_KEY(b)
 284
 285 def GetPubKey(pubkey, compressed=False):
 286     return i2o_ECPublicKey(pubkey, compressed)
 287
 288 def GetPrivKey(pkey, compressed=False):
 289     return i2d_ECPrivateKey(pkey, compressed)
 290
 291 def GetSecret(pkey):
 292     return ('%064x' % pkey.secret).decode('hex')
 293
 294 def is_compressed(sec):
 295     b = ASecretToSecret(sec)
 296     return len(b) == 33
 297
 298
 299 def public_key_from_private_key(sec):
 300     # rebuild public key from private key, compressed or uncompressed
 301     pkey = regenerate_key(sec)
 302     assert pkey
 303     compressed = is_compressed(sec)
 304     public_key = GetPubKey(pkey.pubkey, compressed)
 305     return public_key.encode('hex')
 306
 307
 308 def address_from_private_key(sec):
 309     public_key = public_key_from_private_key(sec)
 310     address = public_key_to_bc_address(public_key.decode('hex'))
 311     return address
 312
 313
 314 def is_valid(addr):
 315     return is_address(addr)
 316
 317
 318 def is_address(addr):
 319     ADDRESS_RE = re.compile('[1-9A-HJ-NP-Za-km-z]{26,}\\Z')
 320     if not ADDRESS_RE.match(addr): return False
 321     try:
 322         addrtype, h = bc_address_to_hash_160(addr)
 323     except Exception:
 324         return False
 325     return addr == hash_160_to_bc_address(h, addrtype)
 326
 327
 328 def is_private_key(key):
 329     try:
 330         k = ASecretToSecret(key)
 331         return k is not False
 332     except:
 333         return False
 334
 335
 336 ########### end pywallet functions #######################
 337
 338 try:
 339     from ecdsa.ecdsa import curve_secp256k1, generator_secp256k1
 340 except Exception:
 341     print "cannot import ecdsa.curve_secp256k1. You probably need to upgrade ecdsa.\nTry: sudo pip install --upgrade ecdsa"
 342     exit()
 343
 344 from ecdsa.curves import SECP256k1
 345 from ecdsa.ellipticcurve import Point
 346 from ecdsa.util import string_to_number, number_to_string
 347
 348 def msg_magic(message):
 349     varint = var_int(len(message))
 350     encoded_varint = "".join([chr(int(varint[i:i+2], 16)) for i in xrange(0, len(varint), 2)])
 351     return "\x18Bitcoin Signed Message:\n" + encoded_varint + message
 352
 353
 354 def verify_message(address, signature, message):
 355     try:
 356         EC_KEY.verify_message(address, signature, message)
 357         return True
 358     except Exception as e:
 359         print_error("Verification error: {0}".format(e))
 360         return False
 361
 362
 363 def encrypt_message(message, pubkey):
 364     return EC_KEY.encrypt_message(message, pubkey.decode('hex'))
 365
 366
 367 def chunks(l, n):
 368     return [l[i:i+n] for i in xrange(0, len(l), n)]
 369
 370
 371 def ECC_YfromX(x,curved=curve_secp256k1, odd=True):
 372     _p = curved.p()
 373     _a = curved.a()
 374     _b = curved.b()
 375     for offset in range(128):
 376         Mx = x + offset
 377         My2 = pow(Mx, 3, _p) + _a * pow(Mx, 2, _p) + _b % _p
 378         My = pow(My2, (_p+1)/4, _p )
 379
 380         if curved.contains_point(Mx,My):
 381             if odd == bool(My&1):
 382                 return [My,offset]
 383             return [_p-My,offset]
 384     raise Exception('ECC_YfromX: No Y found')
 385
 386
 387 def negative_point(P):
 388     return Point( P.curve(), P.x(), -P.y(), P.order() )
 389
 390
 391 def point_to_ser(P, comp=True ):
 392     if comp:
 393         return ( ('%02x'%(2+(P.y()&1)))+('%064x'%P.x()) ).decode('hex')
 394     return ( '04'+('%064x'%P.x())+('%064x'%P.y()) ).decode('hex')
 395
 396
 397 def ser_to_point(Aser):
 398     curve = curve_secp256k1
 399     generator = generator_secp256k1
 400     _r  = generator.order()
 401     assert Aser[0] in ['\x02','\x03','\x04']
 402     if Aser[0] == '\x04':
 403         return Point( curve, string_to_number(Aser[1:33]), string_to_number(Aser[33:]), _r )
 404     Mx = string_to_number(Aser[1:])
 405     return Point( curve, Mx, ECC_YfromX(Mx, curve, Aser[0]=='\x03')[0], _r )
 406
 407
 408
 409 class MyVerifyingKey(ecdsa.VerifyingKey):
 410     @classmethod
 411     def from_signature(klass, sig, recid, h, curve):
 412         """ See http://www.secg.org/download/aid-780/sec1-v2.pdf, chapter 4.1.6 """
 413         from ecdsa import util, numbertheory
 414         import msqr
 415         curveFp = curve.curve
 416         G = curve.generator
 417         order = G.order()
 418         # extract r,s from signature
 419         r, s = util.sigdecode_string(sig, order)
 420         # 1.1
 421         x = r + (recid/2) * order
 422         # 1.3
 423         alpha = ( x * x * x  + curveFp.a() * x + curveFp.b() ) % curveFp.p()
 424         beta = msqr.modular_sqrt(alpha, curveFp.p())
 425         y = beta if (beta - recid) % 2 == 0 else curveFp.p() - beta
 426         # 1.4 the constructor checks that nR is at infinity
 427         R = Point(curveFp, x, y, order)
 428         # 1.5 compute e from message:
 429         e = string_to_number(h)
 430         minus_e = -e % order
 431         # 1.6 compute Q = r^-1 (sR - eG)
 432         inv_r = numbertheory.inverse_mod(r,order)
 433         Q = inv_r * ( s * R + minus_e * G )
 434         return klass.from_public_point( Q, curve )
 435
 436
 437 class EC_KEY(object):
 438     def __init__( self, k ):
 439         secret = string_to_number(k)
 440         self.pubkey = ecdsa.ecdsa.Public_key( generator_secp256k1, generator_secp256k1 * secret )
 441         self.privkey = ecdsa.ecdsa.Private_key( self.pubkey, secret )
 442         self.secret = secret
 443
 444     def get_public_key(self, compressed=True):
 445         return point_to_ser(self.pubkey.point, compressed).encode('hex')
 446
 447     def sign_message(self, message, compressed, address):
 448         private_key = ecdsa.SigningKey.from_secret_exponent( self.secret, curve = SECP256k1 )
 449         public_key = private_key.get_verifying_key()
 450         signature = private_key.sign_digest_deterministic( Hash( msg_magic(message) ), hashfunc=hashlib.sha256, sigencode = ecdsa.util.sigencode_string )
 451         assert public_key.verify_digest( signature, Hash( msg_magic(message) ), sigdecode = ecdsa.util.sigdecode_string)
 452         for i in range(4):
 453             sig = base64.b64encode( chr(27 + i + (4 if compressed else 0)) + signature )
 454             try:
 455                 self.verify_message( address, sig, message)
 456                 return sig
 457             except Exception:
 458                 continue
 459         else:
 460             raise Exception("error: cannot sign message")
 461
 462
 463     @classmethod
 464     def verify_message(self, address, signature, message):
 465         sig = base64.b64decode(signature)
 466         if len(sig) != 65: raise Exception("Wrong encoding")
 467
 468         nV = ord(sig[0])
 469         if nV < 27 or nV >= 35:
 470             raise Exception("Bad encoding")
 471         if nV >= 31:
 472             compressed = True
 473             nV -= 4
 474         else:
 475             compressed = False
 476
 477         recid = nV - 27
 478         h = Hash( msg_magic(message) )
 479         public_key = MyVerifyingKey.from_signature( sig[1:], recid, h, curve = SECP256k1 )
 480
 481         # check public key
 482         public_key.verify_digest( sig[1:], h, sigdecode = ecdsa.util.sigdecode_string)
 483
 484         # check that we get the original signing address
 485         addr = public_key_to_bc_address( point_to_ser(public_key.pubkey.point, compressed) )
 486         if address != addr:
 487             raise Exception("Bad signature")
 488
 489
 490     # ecies encryption/decryption methods; aes-256-cbc is used as the cipher; hmac-sha256 is used as the mac
 491
 492     @classmethod
 493     def encrypt_message(self, message, pubkey):
 494
 495         pk = ser_to_point(pubkey)
 496         if not ecdsa.ecdsa.point_is_valid(generator_secp256k1, pk.x(), pk.y()):
 497             raise Exception('invalid pubkey')
 498
 499         ephemeral_exponent = number_to_string(ecdsa.util.randrange(pow(2,256)), generator_secp256k1.order())
 500         ephemeral = EC_KEY(ephemeral_exponent)
 501
 502         ecdh_key = (pk * ephemeral.privkey.secret_multiplier).x()
 503         ecdh_key = ('%064x' % ecdh_key).decode('hex')
 504         key = hashlib.sha512(ecdh_key).digest()
 505         key_e, key_m = key[:32], key[32:]
 506
 507         iv_ciphertext = aes.encryptData(key_e, message)
 508
 509         ephemeral_pubkey = ephemeral.get_public_key(compressed=True).decode('hex')
 510         encrypted = 'BIE1' + ephemeral_pubkey + iv_ciphertext
 511         mac = hmac.new(key_m, encrypted, hashlib.sha256).digest()
 512
 513         return base64.b64encode(encrypted + mac)
 514
 515
 516     def decrypt_message(self, encrypted):
 517
 518         encrypted = base64.b64decode(encrypted)
 519
 520         if len(encrypted) < 85:
 521             raise Exception('invalid ciphertext: length')
 522
 523         magic = encrypted[:4]
 524         ephemeral_pubkey = encrypted[4:37]
 525         iv_ciphertext = encrypted[37:-32]
 526         mac = encrypted[-32:]
 527
 528         if magic != 'BIE1':
 529             raise Exception('invalid ciphertext: invalid magic bytes')
 530
 531         try:
 532             ephemeral_pubkey = ser_to_point(ephemeral_pubkey)
 533         except AssertionError, e:
 534             raise Exception('invalid ciphertext: invalid ephemeral pubkey')
 535
 536         if not ecdsa.ecdsa.point_is_valid(generator_secp256k1, ephemeral_pubkey.x(), ephemeral_pubkey.y()):
 537             raise Exception('invalid ciphertext: invalid ephemeral pubkey')
 538
 539         ecdh_key = (ephemeral_pubkey * self.privkey.secret_multiplier).x()
 540         ecdh_key = ('%064x' % ecdh_key).decode('hex')
 541         key = hashlib.sha512(ecdh_key).digest()
 542         key_e, key_m = key[:32], key[32:]
 543         if mac != hmac.new(key_m, encrypted[:-32], hashlib.sha256).digest():
 544             raise Exception('invalid ciphertext: invalid mac')
 545
 546         return aes.decryptData(key_e, iv_ciphertext)
 547
 548
 549 ###################################### BIP32 ##############################
 550
 551 random_seed = lambda n: "%032x"%ecdsa.util.randrange( pow(2,n) )
 552 BIP32_PRIME = 0x80000000
 553
 554
 555 def get_pubkeys_from_secret(secret):
 556     # public key
 557     private_key = ecdsa.SigningKey.from_string( secret, curve = SECP256k1 )
 558     public_key = private_key.get_verifying_key()
 559     K = public_key.to_string()
 560     K_compressed = GetPubKey(public_key.pubkey,True)
 561     return K, K_compressed
 562
 563
 564 # Child private key derivation function (from master private key)
 565 # k = master private key (32 bytes)
 566 # c = master chain code (extra entropy for key derivation) (32 bytes)
 567 # n = the index of the key we want to derive. (only 32 bits will be used)
 568 # If n is negative (i.e. the 32nd bit is set), the resulting private key's
 569 #  corresponding public key can NOT be determined without the master private key.
 570 # However, if n is positive, the resulting private key's corresponding
 571 #  public key can be determined without the master private key.
 572 def CKD_priv(k, c, n):
 573     is_prime = n & BIP32_PRIME
 574     return _CKD_priv(k, c, rev_hex(int_to_hex(n,4)).decode('hex'), is_prime)
 575
 576 def _CKD_priv(k, c, s, is_prime):
 577     import hmac
 578     from ecdsa.util import string_to_number, number_to_string
 579     order = generator_secp256k1.order()
 580     keypair = EC_KEY(k)
 581     cK = GetPubKey(keypair.pubkey,True)
 582     data = chr(0) + k + s if is_prime else cK + s
 583     I = hmac.new(c, data, hashlib.sha512).digest()
 584     k_n = number_to_string( (string_to_number(I[0:32]) + string_to_number(k)) % order , order )
 585     c_n = I[32:]
 586     return k_n, c_n
 587
 588 # Child public key derivation function (from public key only)
 589 # K = master public key
 590 # c = master chain code
 591 # n = index of key we want to derive
 592 # This function allows us to find the nth public key, as long as n is
 593 #  non-negative. If n is negative, we need the master private key to find it.
 594 def CKD_pub(cK, c, n):
 595     if n & BIP32_PRIME: raise
 596     return _CKD_pub(cK, c, rev_hex(int_to_hex(n,4)).decode('hex'))
 597
 598 # helper function, callable with arbitrary string
 599 def _CKD_pub(cK, c, s):
 600     import hmac
 601     from ecdsa.util import string_to_number, number_to_string
 602     order = generator_secp256k1.order()
 603     I = hmac.new(c, cK + s, hashlib.sha512).digest()
 604     curve = SECP256k1
 605     pubkey_point = string_to_number(I[0:32])*curve.generator + ser_to_point(cK)
 606     public_key = ecdsa.VerifyingKey.from_public_point( pubkey_point, curve = SECP256k1 )
 607     c_n = I[32:]
 608     cK_n = GetPubKey(public_key.pubkey,True)
 609     return cK_n, c_n
 610
 611
 612
 613 def deserialize_xkey(xkey):
 614     xkey = DecodeBase58Check(xkey)
 615     assert len(xkey) == 78
 616     assert xkey[0:4].encode('hex') in ["0488ade4", "0488b21e"]
 617     depth = ord(xkey[4])
 618     fingerprint = xkey[5:9]
 619     child_number = xkey[9:13]
 620     c = xkey[13:13+32]
 621     if xkey[0:4].encode('hex') == "0488ade4":
 622         K_or_k = xkey[13+33:]
 623     else:
 624         K_or_k = xkey[13+32:]
 625     return depth, fingerprint, child_number, c, K_or_k
 626
 627
 628
 629 def bip32_root(seed):
 630     import hmac
 631     seed = seed.decode('hex')
 632     I = hmac.new("Bitcoin seed", seed, hashlib.sha512).digest()
 633     master_k = I[0:32]
 634     master_c = I[32:]
 635     K, cK = get_pubkeys_from_secret(master_k)
 636     xprv = ("0488ADE4" + "00" + "00000000" + "00000000").decode("hex") + master_c + chr(0) + master_k
 637     xpub = ("0488B21E" + "00" + "00000000" + "00000000").decode("hex") + master_c + cK
 638     return EncodeBase58Check(xprv), EncodeBase58Check(xpub)
 639
 640
 641
 642 def bip32_private_derivation(xprv, branch, sequence):
 643     depth, fingerprint, child_number, c, k = deserialize_xkey(xprv)
 644     assert sequence.startswith(branch)
 645     sequence = sequence[len(branch):]
 646     for n in sequence.split('/'):
 647         if n == '': continue
 648         i = int(n[:-1]) + BIP32_PRIME if n[-1] == "'" else int(n)
 649         parent_k = k
 650         k, c = CKD_priv(k, c, i)
 651         depth += 1
 652
 653     _, parent_cK = get_pubkeys_from_secret(parent_k)
 654     fingerprint = hash_160(parent_cK)[0:4]
 655     child_number = ("%08X"%i).decode('hex')
 656     K, cK = get_pubkeys_from_secret(k)
 657     xprv = "0488ADE4".decode('hex') + chr(depth) + fingerprint + child_number + c + chr(0) + k
 658     xpub = "0488B21E".decode('hex') + chr(depth) + fingerprint + child_number + c + cK
 659     return EncodeBase58Check(xprv), EncodeBase58Check(xpub)
 660
 661
 662
 663 def bip32_public_derivation(xpub, branch, sequence):
 664     depth, fingerprint, child_number, c, cK = deserialize_xkey(xpub)
 665     assert sequence.startswith(branch)
 666     sequence = sequence[len(branch):]
 667     for n in sequence.split('/'):
 668         if n == '': continue
 669         i = int(n)
 670         parent_cK = cK
 671         cK, c = CKD_pub(cK, c, i)
 672         depth += 1
 673
 674     fingerprint = hash_160(parent_cK)[0:4]
 675     child_number = ("%08X"%i).decode('hex')
 676     xpub = "0488B21E".decode('hex') + chr(depth) + fingerprint + child_number + c + cK
 677     return EncodeBase58Check(xpub)
 678
 679
 680
 681
 682 def bip32_private_key(sequence, k, chain):
 683     for i in sequence:
 684         k, chain = CKD_priv(k, chain, i)
 685     return SecretToASecret(k, True)
 686
 687
 688
 689
 690 ################################## transactions
 691
 692 MIN_RELAY_TX_FEE = 1000
 693
 694
 695
 696 import unittest
 697 class Test_bitcoin(unittest.TestCase):
 698
 699     def test_crypto(self):
 700         for message in ["Chancellor on brink of second bailout for banks", chr(255)*512]:
 701             self.do_test_crypto(message)
 702
 703     def do_test_crypto(self, message):
 704         G = generator_secp256k1
 705         _r  = G.order()
 706         pvk = ecdsa.util.randrange( pow(2,256) ) %_r
 707
 708         Pub = pvk*G
 709         pubkey_c = point_to_ser(Pub,True)
 710         pubkey_u = point_to_ser(Pub,False)
 711         addr_c = public_key_to_bc_address(pubkey_c)
 712         addr_u = public_key_to_bc_address(pubkey_u)
 713
 714         print "Private key            ", '%064x'%pvk
 715         eck = EC_KEY(number_to_string(pvk,_r))
 716
 717         print "Compressed public key  ", pubkey_c.encode('hex')
 718         enc = EC_KEY.encrypt_message(message, pubkey_c)
 719         dec = eck.decrypt_message(enc)
 720         assert dec == message
 721
 722         print "Uncompressed public key", pubkey_u.encode('hex')
 723         enc2 = EC_KEY.encrypt_message(message, pubkey_u)
 724         dec2 = eck.decrypt_message(enc)
 725         assert dec2 == message
 726
 727         signature = eck.sign_message(message, True, addr_c)
 728         print signature
 729         EC_KEY.verify_message(addr_c, signature, message)
 730
 731
 732
 733     def test_bip32(self):
 734         # see https://en.bitcoin.it/wiki/BIP_0032_TestVectors
 735         xpub, xprv = self.do_test_bip32("000102030405060708090a0b0c0d0e0f", "m/0'/1/2'/2/1000000000")
 736         assert xpub == "xpub6H1LXWLaKsWFhvm6RVpEL9P4KfRZSW7abD2ttkWP3SSQvnyA8FSVqNTEcYFgJS2UaFcxupHiYkro49S8yGasTvXEYBVPamhGW6cFJodrTHy"
 737         assert xprv == "xprvA41z7zogVVwxVSgdKUHDy1SKmdb533PjDz7J6N6mV6uS3ze1ai8FHa8kmHScGpWmj4WggLyQjgPie1rFSruoUihUZREPSL39UNdE3BBDu76"
 738
 739         xpub, xprv = self.do_test_bip32("fffcf9f6f3f0edeae7e4e1dedbd8d5d2cfccc9c6c3c0bdbab7b4b1aeaba8a5a29f9c999693908d8a8784817e7b7875726f6c696663605d5a5754514e4b484542","m/0/2147483647'/1/2147483646'/2")
 740         assert xpub == "xpub6FnCn6nSzZAw5Tw7cgR9bi15UV96gLZhjDstkXXxvCLsUXBGXPdSnLFbdpq8p9HmGsApME5hQTZ3emM2rnY5agb9rXpVGyy3bdW6EEgAtqt"
 741         assert xprv == "xprvA2nrNbFZABcdryreWet9Ea4LvTJcGsqrMzxHx98MMrotbir7yrKCEXw7nadnHM8Dq38EGfSh6dqA9QWTyefMLEcBYJUuekgW4BYPJcr9E7j"
 742
 743
 744     def do_test_bip32(self, seed, sequence):
 745         xprv, xpub = bip32_root(seed)
 746         assert sequence[0:2] == "m/"
 747         path = 'm'
 748         sequence = sequence[2:]
 749         for n in sequence.split('/'):
 750             child_path = path + '/' + n
 751             if n[-1] != "'":
 752                 xpub2 = bip32_public_derivation(xpub, path, child_path)
 753             xprv, xpub = bip32_private_derivation(xprv, path, child_path)
 754             if n[-1] != "'":
 755                 assert xpub == xpub2
 756             path = child_path
 757
 758         return xpub, xprv
 759
 760
 761
 762
 763 if __name__ == "__main__":
 764     unittest.main()