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 from util import print_error
  24
  25 def rev_hex(s):
  26     return s.decode('hex')[::-1].encode('hex')
  27
  28 def int_to_hex(i, length=1):
  29     s = hex(i)[2:].rstrip('L')
  30     s = "0"*(2*length - len(s)) + s
  31     return rev_hex(s)
  32
  33 def var_int(i):
  34     # https://en.bitcoin.it/wiki/Protocol_specification#Variable_length_integer
  35     if i<0xfd:
  36         return int_to_hex(i)
  37     elif i<=0xffff:
  38         return "fd"+int_to_hex(i,2)
  39     elif i<=0xffffffff:
  40         return "fe"+int_to_hex(i,4)
  41     else:
  42         return "ff"+int_to_hex(i,8)
  43
  44 def op_push(i):
  45     if i<0x4c:
  46         return int_to_hex(i)
  47     elif i<0xff:
  48         return '4c' + int_to_hex(i)
  49     elif i<0xffff:
  50         return '4d' + int_to_hex(i,2)
  51     else:
  52         return '4e' + int_to_hex(i,4)
  53
  54
  55
  56 def sha256(x):
  57     return hashlib.sha256(x).digest()
  58
  59 def Hash(x):
  60     if type(x) is unicode: x=x.encode('utf-8')
  61     return sha256(sha256(x))
  62
  63 hash_encode = lambda x: x[::-1].encode('hex')
  64 hash_decode = lambda x: x.decode('hex')[::-1]
  65 hmac_sha_512 = lambda x,y: hmac.new(x, y, hashlib.sha512).digest()
  66
  67 def mnemonic_to_seed(mnemonic, passphrase):
  68     from pbkdf2 import PBKDF2
  69     import hmac
  70     PBKDF2_ROUNDS = 2048
  71     return PBKDF2(mnemonic, 'mnemonic' + passphrase, iterations = PBKDF2_ROUNDS, macmodule = hmac, digestmodule = hashlib.sha512).read(64)
  72
  73 from version import SEED_PREFIX
  74 is_new_seed = lambda x: hmac_sha_512("Seed version", x.encode('utf8')).encode('hex')[0:2].startswith(SEED_PREFIX)
  75
  76 def is_old_seed(seed):
  77     import mnemonic
  78     words = seed.strip().split()
  79     try:
  80         mnemonic.mn_decode(words)
  81         uses_electrum_words = True
  82     except Exception:
  83         uses_electrum_words = False
  84
  85     try:
  86         seed.decode('hex')
  87         is_hex = (len(seed) == 32)
  88     except Exception:
  89         is_hex = False
  90
  91     return is_hex or (uses_electrum_words and len(words) == 12)
  92
  93
  94 # pywallet openssl private key implementation
  95
  96 def i2d_ECPrivateKey(pkey, compressed=False):
  97     if compressed:
  98         key = '3081d30201010420' + \
  99               '%064x' % pkey.secret + \
 100               'a081a53081a2020101302c06072a8648ce3d0101022100' + \
 101               '%064x' % _p + \
 102               '3006040100040107042102' + \
 103               '%064x' % _Gx + \
 104               '022100' + \
 105               '%064x' % _r + \
 106               '020101a124032200'
 107     else:
 108         key = '308201130201010420' + \
 109               '%064x' % pkey.secret + \
 110               'a081a53081a2020101302c06072a8648ce3d0101022100' + \
 111               '%064x' % _p + \
 112               '3006040100040107044104' + \
 113               '%064x' % _Gx + \
 114               '%064x' % _Gy + \
 115               '022100' + \
 116               '%064x' % _r + \
 117               '020101a144034200'
 118
 119     return key.decode('hex') + i2o_ECPublicKey(pkey.pubkey, compressed)
 120
 121 def i2o_ECPublicKey(pubkey, compressed=False):
 122     # public keys are 65 bytes long (520 bits)
 123     # 0x04 + 32-byte X-coordinate + 32-byte Y-coordinate
 124     # 0x00 = point at infinity, 0x02 and 0x03 = compressed, 0x04 = uncompressed
 125     # compressed keys: <sign> <x> where <sign> is 0x02 if y is even and 0x03 if y is odd
 126     if compressed:
 127         if pubkey.point.y() & 1:
 128             key = '03' + '%064x' % pubkey.point.x()
 129         else:
 130             key = '02' + '%064x' % pubkey.point.x()
 131     else:
 132         key = '04' + \
 133               '%064x' % pubkey.point.x() + \
 134               '%064x' % pubkey.point.y()
 135
 136     return key.decode('hex')
 137
 138 # end pywallet openssl private key implementation
 139
 140
 141
 142 ############ functions from pywallet #####################
 143
 144 def hash_160(public_key):
 145     try:
 146         md = hashlib.new('ripemd160')
 147         md.update(sha256(public_key))
 148         return md.digest()
 149     except Exception:
 150         import ripemd
 151         md = ripemd.new(sha256(public_key))
 152         return md.digest()
 153
 154
 155 def public_key_to_bc_address(public_key):
 156     h160 = hash_160(public_key)
 157     return hash_160_to_bc_address(h160)
 158
 159 def hash_160_to_bc_address(h160, addrtype = 0):
 160     vh160 = chr(addrtype) + h160
 161     h = Hash(vh160)
 162     addr = vh160 + h[0:4]
 163     return b58encode(addr)
 164
 165 def bc_address_to_hash_160(addr):
 166     bytes = b58decode(addr, 25)
 167     return ord(bytes[0]), bytes[1:21]
 168
 169
 170 __b58chars = '123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz'
 171 __b58base = len(__b58chars)
 172
 173 def b58encode(v):
 174     """ encode v, which is a string of bytes, to base58."""
 175
 176     long_value = 0L
 177     for (i, c) in enumerate(v[::-1]):
 178         long_value += (256**i) * ord(c)
 179
 180     result = ''
 181     while long_value >= __b58base:
 182         div, mod = divmod(long_value, __b58base)
 183         result = __b58chars[mod] + result
 184         long_value = div
 185     result = __b58chars[long_value] + result
 186
 187     # Bitcoin does a little leading-zero-compression:
 188     # leading 0-bytes in the input become leading-1s
 189     nPad = 0
 190     for c in v:
 191         if c == '\0': nPad += 1
 192         else: break
 193
 194     return (__b58chars[0]*nPad) + result
 195
 196 def b58decode(v, length):
 197     """ decode v into a string of len bytes."""
 198     long_value = 0L
 199     for (i, c) in enumerate(v[::-1]):
 200         long_value += __b58chars.find(c) * (__b58base**i)
 201
 202     result = ''
 203     while long_value >= 256:
 204         div, mod = divmod(long_value, 256)
 205         result = chr(mod) + result
 206         long_value = div
 207     result = chr(long_value) + result
 208
 209     nPad = 0
 210     for c in v:
 211         if c == __b58chars[0]: nPad += 1
 212         else: break
 213
 214     result = chr(0)*nPad + result
 215     if length is not None and len(result) != length:
 216         return None
 217
 218     return result
 219
 220
 221 def EncodeBase58Check(vchIn):
 222     hash = Hash(vchIn)
 223     return b58encode(vchIn + hash[0:4])
 224
 225 def DecodeBase58Check(psz):
 226     vchRet = b58decode(psz, None)
 227     key = vchRet[0:-4]
 228     csum = vchRet[-4:]
 229     hash = Hash(key)
 230     cs32 = hash[0:4]
 231     if cs32 != csum:
 232         return None
 233     else:
 234         return key
 235
 236 def PrivKeyToSecret(privkey):
 237     return privkey[9:9+32]
 238
 239 def SecretToASecret(secret, compressed=False, addrtype=0):
 240     vchIn = chr((addrtype+128)&255) + secret
 241     if compressed: vchIn += '\01'
 242     return EncodeBase58Check(vchIn)
 243
 244 def ASecretToSecret(key, addrtype=0):
 245     vch = DecodeBase58Check(key)
 246     if vch and vch[0] == chr((addrtype+128)&255):
 247         return vch[1:]
 248     else:
 249         return False
 250
 251 def regenerate_key(sec):
 252     b = ASecretToSecret(sec)
 253     if not b:
 254         return False
 255     b = b[0:32]
 256     return EC_KEY(b)
 257
 258 def GetPubKey(pubkey, compressed=False):
 259     return i2o_ECPublicKey(pubkey, compressed)
 260
 261 def GetPrivKey(pkey, compressed=False):
 262     return i2d_ECPrivateKey(pkey, compressed)
 263
 264 def GetSecret(pkey):
 265     return ('%064x' % pkey.secret).decode('hex')
 266
 267 def is_compressed(sec):
 268     b = ASecretToSecret(sec)
 269     return len(b) == 33
 270
 271
 272 def public_key_from_private_key(sec):
 273     # rebuild public key from private key, compressed or uncompressed
 274     pkey = regenerate_key(sec)
 275     assert pkey
 276     compressed = is_compressed(sec)
 277     public_key = GetPubKey(pkey.pubkey, compressed)
 278     return public_key.encode('hex')
 279
 280
 281 def address_from_private_key(sec):
 282     public_key = public_key_from_private_key(sec)
 283     address = public_key_to_bc_address(public_key.decode('hex'))
 284     return address
 285
 286
 287 def is_valid(addr):
 288     return is_address(addr)
 289
 290
 291 def is_address(addr):
 292     ADDRESS_RE = re.compile('[1-9A-HJ-NP-Za-km-z]{26,}\\Z')
 293     if not ADDRESS_RE.match(addr): return False
 294     try:
 295         addrtype, h = bc_address_to_hash_160(addr)
 296     except Exception:
 297         return False
 298     return addr == hash_160_to_bc_address(h, addrtype)
 299
 300
 301 def is_private_key(key):
 302     return ASecretToSecret(key) is not False
 303
 304
 305 ########### end pywallet functions #######################
 306
 307 try:
 308     from ecdsa.ecdsa import curve_secp256k1, generator_secp256k1
 309 except Exception:
 310     print "cannot import ecdsa.curve_secp256k1. You probably need to upgrade ecdsa.\nTry: sudo pip install --upgrade ecdsa"
 311     exit()
 312
 313 from ecdsa.curves import SECP256k1
 314 from ecdsa.ellipticcurve import Point
 315 from ecdsa.util import string_to_number, number_to_string
 316
 317 def msg_magic(message):
 318     varint = var_int(len(message))
 319     encoded_varint = "".join([chr(int(varint[i:i+2], 16)) for i in xrange(0, len(varint), 2)])
 320     return "\x18Bitcoin Signed Message:\n" + encoded_varint + message
 321
 322
 323 def verify_message(address, signature, message):
 324     try:
 325         EC_KEY.verify_message(address, signature, message)
 326         return True
 327     except Exception as e:
 328         print_error("Verification error: {0}".format(e))
 329         return False
 330
 331
 332 def encrypt_message(message, pubkey):
 333     return EC_KEY.encrypt_message(message, pubkey.decode('hex'))
 334
 335
 336 def chunks(l, n):
 337     return [l[i:i+n] for i in xrange(0, len(l), n)]
 338
 339
 340 def ECC_YfromX(x,curved=curve_secp256k1, odd=True):
 341     _p = curved.p()
 342     _a = curved.a()
 343     _b = curved.b()
 344     for offset in range(128):
 345         Mx = x + offset
 346         My2 = pow(Mx, 3, _p) + _a * pow(Mx, 2, _p) + _b % _p
 347         My = pow(My2, (_p+1)/4, _p )
 348
 349         if curved.contains_point(Mx,My):
 350             if odd == bool(My&1):
 351                 return [My,offset]
 352             return [_p-My,offset]
 353     raise Exception('ECC_YfromX: No Y found')
 354
 355 def private_header(msg,v):
 356     assert v<1, "Can't write version %d private header"%v
 357     r = ''
 358     if v==0:
 359         r += ('%08x'%len(msg)).decode('hex')
 360         r += sha256(msg)[:2]
 361     return ('%02x'%v).decode('hex') + ('%04x'%len(r)).decode('hex') + r
 362
 363 def public_header(pubkey,v):
 364     assert v<1, "Can't write version %d public header"%v
 365     r = ''
 366     if v==0:
 367         r = sha256(pubkey)[:2]
 368     return '\x6a\x6a' + ('%02x'%v).decode('hex') + ('%04x'%len(r)).decode('hex') + r
 369
 370
 371 def negative_point(P):
 372     return Point( P.curve(), P.x(), -P.y(), P.order() )
 373
 374
 375 def point_to_ser(P, comp=True ):
 376     if comp:
 377         return ( ('%02x'%(2+(P.y()&1)))+('%064x'%P.x()) ).decode('hex')
 378     return ( '04'+('%064x'%P.x())+('%064x'%P.y()) ).decode('hex')
 379
 380
 381 def ser_to_point(Aser):
 382     curve = curve_secp256k1
 383     generator = generator_secp256k1
 384     _r  = generator.order()
 385     assert Aser[0] in ['\x02','\x03','\x04']
 386     if Aser[0] == '\x04':
 387         return Point( curve, str_to_long(Aser[1:33]), str_to_long(Aser[33:]), _r )
 388     Mx = string_to_number(Aser[1:])
 389     return Point( curve, Mx, ECC_YfromX(Mx, curve, Aser[0]=='\x03')[0], _r )
 390
 391
 392
 393 class EC_KEY(object):
 394     def __init__( self, k ):
 395         secret = string_to_number(k)
 396         self.pubkey = ecdsa.ecdsa.Public_key( generator_secp256k1, generator_secp256k1 * secret )
 397         self.privkey = ecdsa.ecdsa.Private_key( self.pubkey, secret )
 398         self.secret = secret
 399
 400     def get_public_key(self, compressed=True):
 401         return point_to_ser(self.pubkey.point, compressed).encode('hex')
 402
 403     def sign_message(self, message, compressed, address):
 404         private_key = ecdsa.SigningKey.from_secret_exponent( self.secret, curve = SECP256k1 )
 405         public_key = private_key.get_verifying_key()
 406         signature = private_key.sign_digest_deterministic( Hash( msg_magic(message) ), hashfunc=hashlib.sha256, sigencode = ecdsa.util.sigencode_string )
 407         assert public_key.verify_digest( signature, Hash( msg_magic(message) ), sigdecode = ecdsa.util.sigdecode_string)
 408         for i in range(4):
 409             sig = base64.b64encode( chr(27 + i + (4 if compressed else 0)) + signature )
 410             try:
 411                 self.verify_message( address, sig, message)
 412                 return sig
 413             except Exception:
 414                 continue
 415         else:
 416             raise Exception("error: cannot sign message")
 417
 418
 419     @classmethod
 420     def verify_message(self, address, signature, message):
 421         """ See http://www.secg.org/download/aid-780/sec1-v2.pdf for the math """
 422         from ecdsa import numbertheory, util
 423         import msqr
 424         curve = curve_secp256k1
 425         G = generator_secp256k1
 426         order = G.order()
 427         # extract r,s from signature
 428         sig = base64.b64decode(signature)
 429         if len(sig) != 65: raise Exception("Wrong encoding")
 430         r,s = util.sigdecode_string(sig[1:], order)
 431         nV = ord(sig[0])
 432         if nV < 27 or nV >= 35:
 433             raise Exception("Bad encoding")
 434         if nV >= 31:
 435             compressed = True
 436             nV -= 4
 437         else:
 438             compressed = False
 439
 440         recid = nV - 27
 441         # 1.1
 442         x = r + (recid/2) * order
 443         # 1.3
 444         alpha = ( x * x * x  + curve.a() * x + curve.b() ) % curve.p()
 445         beta = msqr.modular_sqrt(alpha, curve.p())
 446         y = beta if (beta - recid) % 2 == 0 else curve.p() - beta
 447         # 1.4 the constructor checks that nR is at infinity
 448         R = Point(curve, x, y, order)
 449         # 1.5 compute e from message:
 450         h = Hash( msg_magic(message) )
 451         e = string_to_number(h)
 452         minus_e = -e % order
 453         # 1.6 compute Q = r^-1 (sR - eG)
 454         inv_r = numbertheory.inverse_mod(r,order)
 455         Q = inv_r * ( s * R + minus_e * G )
 456         public_key = ecdsa.VerifyingKey.from_public_point( Q, curve = SECP256k1 )
 457         # check that Q is the public key
 458         public_key.verify_digest( sig[1:], h, sigdecode = ecdsa.util.sigdecode_string)
 459         # check that we get the original signing address
 460         addr = public_key_to_bc_address( point_to_ser(public_key.pubkey.point, compressed) )
 461         if address != addr:
 462             raise Exception("Bad signature")
 463
 464
 465     # ecdsa encryption/decryption methods
 466     # credits: jackjack, https://github.com/jackjack-jj/jeeq
 467
 468     @classmethod
 469     def encrypt_message(self, message, pubkey):
 470         generator = generator_secp256k1
 471         curved = curve_secp256k1
 472         r = ''
 473         msg = private_header(message,0) + message
 474         msg = msg + ('\x00'*( 32-(len(msg)%32) ))
 475         msgs = chunks(msg,32)
 476
 477         _r  = generator.order()
 478         str_to_long = string_to_number
 479
 480         P = generator
 481         pk = ser_to_point(pubkey)
 482
 483         for i in range(len(msgs)):
 484             n = ecdsa.util.randrange( pow(2,256) )
 485             Mx = str_to_long(msgs[i])
 486             My, xoffset = ECC_YfromX(Mx, curved)
 487             M = Point( curved, Mx+xoffset, My, _r )
 488             T = P*n
 489             U = pk*n + M
 490             toadd = point_to_ser(T) + point_to_ser(U)
 491             toadd = chr(ord(toadd[0])-2 + 2*xoffset) + toadd[1:]
 492             r += toadd
 493
 494         return base64.b64encode(public_header(pubkey,0) + r)
 495
 496
 497     def decrypt_message(self, enc):
 498         G = generator_secp256k1
 499         curved = curve_secp256k1
 500         pvk = self.secret
 501         pubkeys = [point_to_ser(G*pvk,True), point_to_ser(G*pvk,False)]
 502         enc = base64.b64decode(enc)
 503         str_to_long = string_to_number
 504
 505         assert enc[:2]=='\x6a\x6a'
 506
 507         phv = str_to_long(enc[2])
 508         assert phv==0, "Can't read version %d public header"%phv
 509         hs = str_to_long(enc[3:5])
 510         public_header=enc[5:5+hs]
 511         checksum_pubkey=public_header[:2]
 512         address=filter(lambda x:sha256(x)[:2]==checksum_pubkey, pubkeys)
 513         assert len(address)>0, 'Bad private key'
 514         address=address[0]
 515         enc=enc[5+hs:]
 516         r = ''
 517         for Tser,User in map(lambda x:[x[:33],x[33:]], chunks(enc,66)):
 518             ots = ord(Tser[0])
 519             xoffset = ots>>1
 520             Tser = chr(2+(ots&1))+Tser[1:]
 521             T = ser_to_point(Tser)
 522             U = ser_to_point(User)
 523             V = T*pvk
 524             Mcalc = U + negative_point(V)
 525             r += ('%064x'%(Mcalc.x()-xoffset)).decode('hex')
 526
 527         pvhv = str_to_long(r[0])
 528         assert pvhv==0, "Can't read version %d private header"%pvhv
 529         phs = str_to_long(r[1:3])
 530         private_header = r[3:3+phs]
 531         size = str_to_long(private_header[:4])
 532         checksum = private_header[4:6]
 533         r = r[3+phs:]
 534
 535         msg = r[:size]
 536         hashmsg = sha256(msg)[:2]
 537         checksumok = hashmsg==checksum
 538
 539         return [msg, checksumok, address]
 540
 541
 542
 543
 544
 545 ###################################### BIP32 ##############################
 546
 547 random_seed = lambda n: "%032x"%ecdsa.util.randrange( pow(2,n) )
 548 BIP32_PRIME = 0x80000000
 549
 550
 551 def get_pubkeys_from_secret(secret):
 552     # public key
 553     private_key = ecdsa.SigningKey.from_string( secret, curve = SECP256k1 )
 554     public_key = private_key.get_verifying_key()
 555     K = public_key.to_string()
 556     K_compressed = GetPubKey(public_key.pubkey,True)
 557     return K, K_compressed
 558
 559
 560 # Child private key derivation function (from master private key)
 561 # k = master private key (32 bytes)
 562 # c = master chain code (extra entropy for key derivation) (32 bytes)
 563 # n = the index of the key we want to derive. (only 32 bits will be used)
 564 # If n is negative (i.e. the 32nd bit is set), the resulting private key's
 565 #  corresponding public key can NOT be determined without the master private key.
 566 # However, if n is positive, the resulting private key's corresponding
 567 #  public key can be determined without the master private key.
 568 def CKD_priv(k, c, n):
 569     is_prime = n & BIP32_PRIME
 570     return _CKD_priv(k, c, rev_hex(int_to_hex(n,4)).decode('hex'), is_prime)
 571
 572 def _CKD_priv(k, c, s, is_prime):
 573     import hmac
 574     from ecdsa.util import string_to_number, number_to_string
 575     order = generator_secp256k1.order()
 576     keypair = EC_KEY(k)
 577     cK = GetPubKey(keypair.pubkey,True)
 578     data = chr(0) + k + s if is_prime else cK + s
 579     I = hmac.new(c, data, hashlib.sha512).digest()
 580     k_n = number_to_string( (string_to_number(I[0:32]) + string_to_number(k)) % order , order )
 581     c_n = I[32:]
 582     return k_n, c_n
 583
 584 # Child public key derivation function (from public key only)
 585 # K = master public key
 586 # c = master chain code
 587 # n = index of key we want to derive
 588 # This function allows us to find the nth public key, as long as n is
 589 #  non-negative. If n is negative, we need the master private key to find it.
 590 def CKD_pub(cK, c, n):
 591     if n & BIP32_PRIME: raise
 592     return _CKD_pub(cK, c, rev_hex(int_to_hex(n,4)).decode('hex'))
 593
 594 # helper function, callable with arbitrary string
 595 def _CKD_pub(cK, c, s):
 596     import hmac
 597     from ecdsa.util import string_to_number, number_to_string
 598     order = generator_secp256k1.order()
 599     I = hmac.new(c, cK + s, hashlib.sha512).digest()
 600     curve = SECP256k1
 601     pubkey_point = string_to_number(I[0:32])*curve.generator + ser_to_point(cK)
 602     public_key = ecdsa.VerifyingKey.from_public_point( pubkey_point, curve = SECP256k1 )
 603     c_n = I[32:]
 604     cK_n = GetPubKey(public_key.pubkey,True)
 605     return cK_n, c_n
 606
 607
 608
 609 def deserialize_xkey(xkey):
 610     xkey = DecodeBase58Check(xkey)
 611     assert len(xkey) == 78
 612     assert xkey[0:4].encode('hex') in ["0488ade4", "0488b21e"]
 613     depth = ord(xkey[4])
 614     fingerprint = xkey[5:9]
 615     child_number = xkey[9:13]
 616     c = xkey[13:13+32]
 617     if xkey[0:4].encode('hex') == "0488ade4":
 618         K_or_k = xkey[13+33:]
 619     else:
 620         K_or_k = xkey[13+32:]
 621     return depth, fingerprint, child_number, c, K_or_k
 622
 623
 624
 625 def bip32_root(seed):
 626     import hmac
 627     seed = seed.decode('hex')
 628     I = hmac.new("Bitcoin seed", seed, hashlib.sha512).digest()
 629     master_k = I[0:32]
 630     master_c = I[32:]
 631     K, cK = get_pubkeys_from_secret(master_k)
 632     xprv = ("0488ADE4" + "00" + "00000000" + "00000000").decode("hex") + master_c + chr(0) + master_k
 633     xpub = ("0488B21E" + "00" + "00000000" + "00000000").decode("hex") + master_c + cK
 634     return EncodeBase58Check(xprv), EncodeBase58Check(xpub)
 635
 636
 637
 638 def bip32_private_derivation(xprv, branch, sequence):
 639     depth, fingerprint, child_number, c, k = deserialize_xkey(xprv)
 640     assert sequence.startswith(branch)
 641     sequence = sequence[len(branch):]
 642     for n in sequence.split('/'):
 643         if n == '': continue
 644         i = int(n[:-1]) + BIP32_PRIME if n[-1] == "'" else int(n)
 645         parent_k = k
 646         k, c = CKD_priv(k, c, i)
 647         depth += 1
 648
 649     _, parent_cK = get_pubkeys_from_secret(parent_k)
 650     fingerprint = hash_160(parent_cK)[0:4]
 651     child_number = ("%08X"%i).decode('hex')
 652     K, cK = get_pubkeys_from_secret(k)
 653     xprv = "0488ADE4".decode('hex') + chr(depth) + fingerprint + child_number + c + chr(0) + k
 654     xpub = "0488B21E".decode('hex') + chr(depth) + fingerprint + child_number + c + cK
 655     return EncodeBase58Check(xprv), EncodeBase58Check(xpub)
 656
 657
 658
 659 def bip32_public_derivation(xpub, branch, sequence):
 660     depth, fingerprint, child_number, c, cK = deserialize_xkey(xpub)
 661     assert sequence.startswith(branch)
 662     sequence = sequence[len(branch):]
 663     for n in sequence.split('/'):
 664         if n == '': continue
 665         i = int(n)
 666         parent_cK = cK
 667         cK, c = CKD_pub(cK, c, i)
 668         depth += 1
 669
 670     fingerprint = hash_160(parent_cK)[0:4]
 671     child_number = ("%08X"%i).decode('hex')
 672     xpub = "0488B21E".decode('hex') + chr(depth) + fingerprint + child_number + c + cK
 673     return EncodeBase58Check(xpub)
 674
 675
 676
 677
 678 def bip32_private_key(sequence, k, chain):
 679     for i in sequence:
 680         k, chain = CKD_priv(k, chain, i)
 681     return SecretToASecret(k, True)
 682
 683
 684
 685
 686 ################################## transactions
 687
 688 MIN_RELAY_TX_FEE = 1000
 689
 690
 691
 692 def test_bip32(seed, sequence):
 693     """
 694     run a test vector,
 695     see https://en.bitcoin.it/wiki/BIP_0032_TestVectors
 696     """
 697
 698     xprv, xpub = bip32_root(seed)
 699     print xpub
 700     print xprv
 701
 702     assert sequence[0:2] == "m/"
 703     path = 'm'
 704     sequence = sequence[2:]
 705     for n in sequence.split('/'):
 706         child_path = path + '/' + n
 707         if n[-1] != "'":
 708             xpub2 = bip32_public_derivation(xpub, path, child_path)
 709         xprv, xpub = bip32_private_derivation(xprv, path, child_path)
 710         if n[-1] != "'":
 711             assert xpub == xpub2
 712
 713
 714         path = child_path
 715         print path
 716         print xpub
 717         print xprv
 718
 719     print "----"
 720
 721
 722
 723 def test_crypto():
 724
 725     G = generator_secp256k1
 726     _r  = G.order()
 727     pvk = ecdsa.util.randrange( pow(2,256) ) %_r
 728
 729     Pub = pvk*G
 730     pubkey_c = point_to_ser(Pub,True)
 731     pubkey_u = point_to_ser(Pub,False)
 732     addr_c = public_key_to_bc_address(pubkey_c)
 733     addr_u = public_key_to_bc_address(pubkey_u)
 734
 735     print "Private key            ", '%064x'%pvk
 736     print "Compressed public key  ", pubkey_c.encode('hex')
 737     print "Uncompressed public key", pubkey_u.encode('hex')
 738
 739     message = "Chancellor on brink of second bailout for banks"
 740     enc = EC_KEY.encrypt_message(message,pubkey_c)
 741     eck = EC_KEY(number_to_string(pvk,_r))
 742     dec = eck.decrypt_message(enc)
 743     print "decrypted", dec
 744
 745     signature = eck.sign_message(message, True, addr_c)
 746     print signature
 747     EC_KEY.verify_message(addr_c, signature, message)
 748
 749
 750 if __name__ == '__main__':
 751     #test_crypto()
 752     test_bip32("000102030405060708090a0b0c0d0e0f", "m/0'/1/2'/2/1000000000")
 753     test_bip32("fffcf9f6f3f0edeae7e4e1dedbd8d5d2cfccc9c6c3c0bdbab7b4b1aeaba8a5a29f9c999693908d8a8784817e7b7875726f6c696663605d5a5754514e4b484542","m/0/2147483647'/1/2147483646'/2")
 754
 755