src/kernel.cpp

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   2 // Copyright (c) 2013-2015 The Novacoin developers
   3 // Distributed under the MIT/X11 software license, see the accompanying
   4 // file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
   5 // Distributed under the MIT/X11 software license, see the accompanying
   6 // file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
   7
   8 #include <boost/assign/list_of.hpp>
   9
  10 #include "kernel.h"
  11 #include "kernel_worker.h"
  12 #include "txdb.h"
  13
  14 extern unsigned int nStakeMaxAge;
  15 extern unsigned int nStakeTargetSpacing;
  16
  17 using namespace std;
  18
  19
  20 // Protocol switch time for fixed kernel modifier interval
  21 unsigned int nModifierSwitchTime  = 1413763200;    // Mon, 20 Oct 2014 00:00:00 GMT
  22 unsigned int nModifierTestSwitchTime = 1397520000; // Tue, 15 Apr 2014 00:00:00 GMT
  23
  24 // Note: user must upgrade before the protocol switch deadline, otherwise it's required to
  25 //   re-download the blockchain. The timestamp of upgrade is recorded in the blockchain
  26 //   database.
  27 unsigned int nModifierUpgradeTime = 0;
  28
  29 typedef std::map<int, unsigned int> MapModifierCheckpoints;
  30
  31 // Hard checkpoints of stake modifiers to ensure they are deterministic
  32 static std::map<int, unsigned int> mapStakeModifierCheckpoints =
  33     boost::assign::map_list_of
  34         ( 0, 0x0e00670bu )
  35         ( 12661, 0x5d84115du )
  36         (143990, 0x9c592c78u )
  37         (149000, 0x48f2bdc4u )
  38         (160000, 0x789df0f0u )
  39         (200000, 0x01ec1503u )
  40     ;
  41
  42 // Hard checkpoints of stake modifiers to ensure they are deterministic (testNet)
  43 static std::map<int, unsigned int> mapStakeModifierCheckpointsTestNet =
  44     boost::assign::map_list_of
  45         ( 0, 0x0e00670bu )
  46     ;
  47
  48 // Pregenerated entropy bits table (from genesis to #9689)
  49 //
  50 // Bits are packed into array of 256 bit integers:
  51 //
  52 // * array index calculated as nHeight / 256
  53 // * position of bit is calculated as nHeight & 0xFF.
  54 //
  55 const uint256 entropyStore[] = {
  56     uint256("0x4555b4dcc1d690ddd9b810c90c66e82b18bf4f43cc887246c418383ec120a5ab"),
  57     uint256("0xaa6d1198412fa77608addf6549c9198a22155e8afd7a9ded6179f6b7cfc66b0c"),
  58     uint256("0x9442fabfa4116fb14a9769c2eea003845a1f5c3a0260f36b497d68f3a3cd4078"),
  59     uint256("0x0e769042a9a98e42388195d699574b822d06515f7053ad884c53d7ee059f05b1"),
  60     uint256("0x7005aac20baf70251aebfe3f1b95987d83ef1e3e6963de8fed601d4dd07bf7cf"),
  61     uint256("0x58952c5c3de188f2e33c38d3f53d7bf44f9bc545a4289d266696273fa821be66"),
  62     uint256("0x50b6c2ed780c08aaec3f7665b1b6004206243e3866456fc910b83b52d07eeb63"),
  63     uint256("0x563841eefca85ba3384986c58100408ae3f1ba2ac727e1ac910ce154a06c702f"),
  64     uint256("0x79275b03938b3e27a9b01a7f7953c6c487c58355f5d4169accfbb800213ffd13"),
  65     uint256("0xd783f2538b3ed18f135af90adc687c5646d93aeaeaabc6667be94f7aa0a2d366"),
  66     uint256("0xb441d0c175c40c8e88b09d88ea008af79cbed2d28219427d2e72fda682974db8"),
  67     uint256("0x3204c43bd41f2e19628af3b0c9aca3db15bca4c8705d51056e7b17a319c04715"),
  68     uint256("0x7e80e6ab7857d8f2f261a0a49c783bd800b365b8c9b85cc0e13f73904b0dcaa9"),
  69     uint256("0xefaaee60ed82d2ad145c0e347941fdb131eb8fd289a45eef07121a93f283c5f1"),
  70     uint256("0x3efc86e4334da332c1fd4c12513c40cff689f3efdc7f9913230822adacdda4f9"),
  71     uint256("0xf0d6b8f38599a017fa35d1fbbf9ef51eca5ebc5b286aadba40c4c3e1d9bace0c"),
  72     uint256("0x286a67f27323486036a0a92d35382fc8963c0c00bad331723318b4b9fdb2b56e"),
  73     uint256("0xecbfaaa6567c54f08c4d5bd0118a2d7b58740f42cbfc73aa1536c1f5f76de87c"),
  74     uint256("0xf9a4de1c5c46520de5aaf10d3796cf0e27ddce98b3398357f5726a949664e308"),
  75     uint256("0xd75e6c4dc4be08401e3478d2467d9ab96a62af4f255c04a82c41af0de0a487bb"),
  76     uint256("0x1a82c3bc6ad6047294c16571b5e2b7316c97bf8813e7da15798b9820d67e39f2"),
  77     uint256("0xb49be0080de564e01829ded7e7971979565a741c5975dc9978dcc020192d396c"),
  78     uint256("0x0d8eed113be67663b5a15a0625a9b49792b5ea59c005c4f405914877acab7000"),
  79     uint256("0x8f9d46e2bc05a218ffa942965b747056197d393b097085523640cd59e07fe7c7"),
  80     uint256("0x7a63ab40bc7f40ac2ebe9ede438d97b45fa6ed6f8419016da8d5f7a670111dda"),
  81     uint256("0x63fbcc080448c43d6cf915c958314feff7a95a52ba43a68c05fc281d3a522d25"),
  82     uint256("0xf834cf824c326d3ea861ea1e85dc3289265e37045981e28208e7344a7f8081d7"),
  83     uint256("0xb4edc22ec98cc49b2f5af5bae3f52f5e6058280f74f2c432c2dd89ae49acceb8"),
  84     uint256("0x0fe596037dcf81bf5c64f39755261c404ed088af5c8c31dd7549b6657ee92365"),
  85     uint256("0xbbad51a0aeba254b01d18c328de9e932b9b859b61e622c325d64e2211b5e413d"),
  86     uint256("0xabf0194cc787be938bc51c7fdf1cae4ec79e65ebab8fa8b8f40541c44ef384b0"),
  87     uint256("0x83bc12d6fdbd3e854cb91c4ca7dfba3c38e8714121af88c8a8abdb33e5002438"),
  88     uint256("0x71a2513026cabaedcbe55aeb6dc8049e5b763a3f54f10c33dd333624f764b38c"),
  89     uint256("0xee6725632ff5c025dff6a18cd059875dcae20f399b03bccba13d9d5fcf6d9d9a"),
  90     uint256("0xa168a2741d1e7e50cc74b79f695c25ffd3576e6bd61353c2a20e569fd63b2dac"),
  91     uint256("0x6e462d2a87bfde9398b6747f94a8ed6a01e4d96c5b4372df5c910c106c48bd13"),
  92     uint256("0x8eeb696181957c4b22434028990f49cb30006827c73860e77e2eecf5c38be99d"),
  93     uint256("0x3188aaa65877b166f05cdc48f55b1f77a7d6fb221c395596d990ae5647e9ba96")
  94 };
  95
  96 // Whether the given block is subject to new modifier protocol
  97 bool IsFixedModifierInterval(unsigned int nTimeBlock)
  98 {
  99     return (nTimeBlock >= (fTestNet? nModifierTestSwitchTime : nModifierSwitchTime));
 100 }
 101
 102 // Get the last stake modifier and its generation time from a given block
 103 static bool GetLastStakeModifier(const CBlockIndex* pindex, uint64_t& nStakeModifier, int64_t& nModifierTime)
 104 {
 105     if (!pindex)
 106         return error("GetLastStakeModifier: null pindex");
 107     while (pindex && pindex->pprev && !pindex->GeneratedStakeModifier())
 108         pindex = pindex->pprev;
 109     if (!pindex->GeneratedStakeModifier())
 110         return error("GetLastStakeModifier: no generation at genesis block");
 111     nStakeModifier = pindex->nStakeModifier;
 112     nModifierTime = pindex->GetBlockTime();
 113     return true;
 114 }
 115
 116 // Get selection interval section (in seconds)
 117 static int64_t GetStakeModifierSelectionIntervalSection(int nSection)
 118 {
 119     assert (nSection >= 0 && nSection < 64);
 120     return (nModifierInterval * 63 / (63 + ((63 - nSection) * (MODIFIER_INTERVAL_RATIO - 1))));
 121 }
 122
 123 // Get stake modifier selection interval (in seconds)
 124 static int64_t GetStakeModifierSelectionInterval()
 125 {
 126     int64_t nSelectionInterval = 0;
 127     for (int nSection=0; nSection<64; nSection++)
 128         nSelectionInterval += GetStakeModifierSelectionIntervalSection(nSection);
 129     return nSelectionInterval;
 130 }
 131
 132 // select a block from the candidate blocks in vSortedByTimestamp, excluding
 133 // already selected blocks in vSelectedBlocks, and with timestamp up to
 134 // nSelectionIntervalStop.
 135 static bool SelectBlockFromCandidates(vector<pair<int64_t, uint256> >& vSortedByTimestamp, map<uint256, const CBlockIndex*>& mapSelectedBlocks,
 136     int64_t nSelectionIntervalStop, uint64_t nStakeModifierPrev, const CBlockIndex** pindexSelected)
 137 {
 138     bool fSelected = false;
 139     uint256 hashBest = 0;
 140     *pindexSelected = (const CBlockIndex*) 0;
 141     BOOST_FOREACH(const PAIRTYPE(int64_t, uint256)& item, vSortedByTimestamp)
 142     {
 143         if (!mapBlockIndex.count(item.second))
 144             return error("SelectBlockFromCandidates: failed to find block index for candidate block %s", item.second.ToString().c_str());
 145         const CBlockIndex* pindex = mapBlockIndex[item.second];
 146         if (fSelected && pindex->GetBlockTime() > nSelectionIntervalStop)
 147             break;
 148         if (mapSelectedBlocks.count(pindex->GetBlockHash()) > 0)
 149             continue;
 150         // compute the selection hash by hashing its proof-hash and the
 151         // previous proof-of-stake modifier
 152         uint256 hashProof = pindex->IsProofOfStake()? pindex->hashProofOfStake : pindex->GetBlockHash();
 153         CDataStream ss(SER_GETHASH, 0);
 154         ss << hashProof << nStakeModifierPrev;
 155         uint256 hashSelection = Hash(ss.begin(), ss.end());
 156         // the selection hash is divided by 2**32 so that proof-of-stake block
 157         // is always favored over proof-of-work block. this is to preserve
 158         // the energy efficiency property
 159         if (pindex->IsProofOfStake())
 160             hashSelection >>= 32;
 161         if (fSelected && hashSelection < hashBest)
 162         {
 163             hashBest = hashSelection;
 164             *pindexSelected = (const CBlockIndex*) pindex;
 165         }
 166         else if (!fSelected)
 167         {
 168             fSelected = true;
 169             hashBest = hashSelection;
 170             *pindexSelected = (const CBlockIndex*) pindex;
 171         }
 172     }
 173     if (fDebug && GetBoolArg("-printstakemodifier"))
 174         printf("SelectBlockFromCandidates: selection hash=%s\n", hashBest.ToString().c_str());
 175     return fSelected;
 176 }
 177
 178 // Stake Modifier (hash modifier of proof-of-stake):
 179 // The purpose of stake modifier is to prevent a txout (coin) owner from
 180 // computing future proof-of-stake generated by this txout at the time
 181 // of transaction confirmation. To meet kernel protocol, the txout
 182 // must hash with a future stake modifier to generate the proof.
 183 // Stake modifier consists of bits each of which is contributed from a
 184 // selected block of a given block group in the past.
 185 // The selection of a block is based on a hash of the block's proof-hash and
 186 // the previous stake modifier.
 187 // Stake modifier is recomputed at a fixed time interval instead of every
 188 // block. This is to make it difficult for an attacker to gain control of
 189 // additional bits in the stake modifier, even after generating a chain of
 190 // blocks.
 191 bool ComputeNextStakeModifier(const CBlockIndex* pindexCurrent, uint64_t& nStakeModifier, bool& fGeneratedStakeModifier)
 192 {
 193     nStakeModifier = 0;
 194     fGeneratedStakeModifier = false;
 195     const CBlockIndex* pindexPrev = pindexCurrent->pprev;
 196     if (!pindexPrev)
 197     {
 198         fGeneratedStakeModifier = true;
 199         return true;  // genesis block's modifier is 0
 200     }
 201
 202     // First find current stake modifier and its generation block time
 203     // if it's not old enough, return the same stake modifier
 204     int64_t nModifierTime = 0;
 205     if (!GetLastStakeModifier(pindexPrev, nStakeModifier, nModifierTime))
 206         return error("ComputeNextStakeModifier: unable to get last modifier");
 207     if (fDebug)
 208     {
 209         printf("ComputeNextStakeModifier: prev modifier=0x%016" PRIx64 " time=%s epoch=%u\n", nStakeModifier, DateTimeStrFormat(nModifierTime).c_str(), (unsigned int)nModifierTime);
 210     }
 211     if (nModifierTime / nModifierInterval >= pindexPrev->GetBlockTime() / nModifierInterval)
 212     {
 213         if (fDebug)
 214         {
 215             printf("ComputeNextStakeModifier: no new interval keep current modifier: pindexPrev nHeight=%d nTime=%u\n", pindexPrev->nHeight, (unsigned int)pindexPrev->GetBlockTime());
 216         }
 217         return true;
 218     }
 219     if (nModifierTime / nModifierInterval >= pindexCurrent->GetBlockTime() / nModifierInterval)
 220     {
 221         // fixed interval protocol requires current block timestamp also be in a different modifier interval
 222         if (IsFixedModifierInterval(pindexCurrent->nTime))
 223         {
 224             if (fDebug)
 225             {
 226                 printf("ComputeNextStakeModifier: no new interval keep current modifier: pindexCurrent nHeight=%d nTime=%u\n", pindexCurrent->nHeight, (unsigned int)pindexCurrent->GetBlockTime());
 227             }
 228             return true;
 229         }
 230         else
 231         {
 232             if (fDebug)
 233             {
 234                 printf("ComputeNextStakeModifier: old modifier at block %s not meeting fixed modifier interval: pindexCurrent nHeight=%d nTime=%u\n", pindexCurrent->GetBlockHash().ToString().c_str(), pindexCurrent->nHeight, (unsigned int)pindexCurrent->GetBlockTime());
 235             }
 236         }
 237     }
 238
 239     // Sort candidate blocks by timestamp
 240     vector<pair<int64_t, uint256> > vSortedByTimestamp;
 241     vSortedByTimestamp.reserve(64 * nModifierInterval / nStakeTargetSpacing);
 242     int64_t nSelectionInterval = GetStakeModifierSelectionInterval();
 243     int64_t nSelectionIntervalStart = (pindexPrev->GetBlockTime() / nModifierInterval) * nModifierInterval - nSelectionInterval;
 244     const CBlockIndex* pindex = pindexPrev;
 245     while (pindex && pindex->GetBlockTime() >= nSelectionIntervalStart)
 246     {
 247         vSortedByTimestamp.push_back(make_pair(pindex->GetBlockTime(), pindex->GetBlockHash()));
 248         pindex = pindex->pprev;
 249     }
 250     int nHeightFirstCandidate = pindex ? (pindex->nHeight + 1) : 0;
 251     reverse(vSortedByTimestamp.begin(), vSortedByTimestamp.end());
 252     sort(vSortedByTimestamp.begin(), vSortedByTimestamp.end());
 253
 254     // Select 64 blocks from candidate blocks to generate stake modifier
 255     uint64_t nStakeModifierNew = 0;
 256     int64_t nSelectionIntervalStop = nSelectionIntervalStart;
 257     map<uint256, const CBlockIndex*> mapSelectedBlocks;
 258     for (int nRound=0; nRound<min(64, (int)vSortedByTimestamp.size()); nRound++)
 259     {
 260         // add an interval section to the current selection round
 261         nSelectionIntervalStop += GetStakeModifierSelectionIntervalSection(nRound);
 262         // select a block from the candidates of current round
 263         if (!SelectBlockFromCandidates(vSortedByTimestamp, mapSelectedBlocks, nSelectionIntervalStop, nStakeModifier, &pindex))
 264             return error("ComputeNextStakeModifier: unable to select block at round %d", nRound);
 265         // write the entropy bit of the selected block
 266         nStakeModifierNew |= (((uint64_t)pindex->GetStakeEntropyBit()) << nRound);
 267         // add the selected block from candidates to selected list
 268         mapSelectedBlocks.insert(make_pair(pindex->GetBlockHash(), pindex));
 269         if (fDebug && GetBoolArg("-printstakemodifier"))
 270             printf("ComputeNextStakeModifier: selected round %d stop=%s height=%d bit=%d\n", nRound, DateTimeStrFormat(nSelectionIntervalStop).c_str(), pindex->nHeight, pindex->GetStakeEntropyBit());
 271     }
 272
 273     // Print selection map for visualization of the selected blocks
 274     if (fDebug && GetBoolArg("-printstakemodifier"))
 275     {
 276         string strSelectionMap = "";
 277         // '-' indicates proof-of-work blocks not selected
 278         strSelectionMap.insert(0, pindexPrev->nHeight - nHeightFirstCandidate + 1, '-');
 279         pindex = pindexPrev;
 280         while (pindex && pindex->nHeight >= nHeightFirstCandidate)
 281         {
 282             // '=' indicates proof-of-stake blocks not selected
 283             if (pindex->IsProofOfStake())
 284                 strSelectionMap.replace(pindex->nHeight - nHeightFirstCandidate, 1, "=");
 285             pindex = pindex->pprev;
 286         }
 287         BOOST_FOREACH(const PAIRTYPE(uint256, const CBlockIndex*)& item, mapSelectedBlocks)
 288         {
 289             // 'S' indicates selected proof-of-stake blocks
 290             // 'W' indicates selected proof-of-work blocks
 291             strSelectionMap.replace(item.second->nHeight - nHeightFirstCandidate, 1, item.second->IsProofOfStake()? "S" : "W");
 292         }
 293         printf("ComputeNextStakeModifier: selection height [%d, %d] map %s\n", nHeightFirstCandidate, pindexPrev->nHeight, strSelectionMap.c_str());
 294     }
 295     if (fDebug)
 296     {
 297         printf("ComputeNextStakeModifier: new modifier=0x%016" PRIx64 " time=%s\n", nStakeModifierNew, DateTimeStrFormat(pindexPrev->GetBlockTime()).c_str());
 298     }
 299
 300     nStakeModifier = nStakeModifierNew;
 301     fGeneratedStakeModifier = true;
 302     return true;
 303 }
 304
 305 // The stake modifier used to hash for a stake kernel is chosen as the stake
 306 // modifier about a selection interval later than the coin generating the kernel
 307 static bool GetKernelStakeModifier(uint256 hashBlockFrom, uint64_t& nStakeModifier, int& nStakeModifierHeight, int64_t& nStakeModifierTime, bool fPrintProofOfStake)
 308 {
 309     nStakeModifier = 0;
 310     if (!mapBlockIndex.count(hashBlockFrom))
 311         return error("GetKernelStakeModifier() : block not indexed");
 312     const CBlockIndex* pindexFrom = mapBlockIndex[hashBlockFrom];
 313     nStakeModifierHeight = pindexFrom->nHeight;
 314     nStakeModifierTime = pindexFrom->GetBlockTime();
 315     int64_t nStakeModifierSelectionInterval = GetStakeModifierSelectionInterval();
 316     const CBlockIndex* pindex = pindexFrom;
 317     // loop to find the stake modifier later by a selection interval
 318     while (nStakeModifierTime < pindexFrom->GetBlockTime() + nStakeModifierSelectionInterval)
 319     {
 320         if (!pindex->pnext)
 321         {   // reached best block; may happen if node is behind on block chain
 322             if (fPrintProofOfStake || (pindex->GetBlockTime() + nStakeMinAge - nStakeModifierSelectionInterval > GetAdjustedTime()))
 323                 return error("GetKernelStakeModifier() : reached best block %s at height %d from block %s",
 324                     pindex->GetBlockHash().ToString().c_str(), pindex->nHeight, hashBlockFrom.ToString().c_str());
 325             else
 326                 return false;
 327         }
 328         pindex = pindex->pnext;
 329         if (pindex->GeneratedStakeModifier())
 330         {
 331             nStakeModifierHeight = pindex->nHeight;
 332             nStakeModifierTime = pindex->GetBlockTime();
 333         }
 334     }
 335     nStakeModifier = pindex->nStakeModifier;
 336     return true;
 337 }
 338
 339 bool GetKernelStakeModifier(uint256 hashBlockFrom, uint64_t& nStakeModifier)
 340 {
 341     int nStakeModifierHeight;
 342     int64_t nStakeModifierTime;
 343
 344     return GetKernelStakeModifier(hashBlockFrom, nStakeModifier, nStakeModifierHeight, nStakeModifierTime, false);
 345 }
 346
 347
 348 // ppcoin kernel protocol
 349 // coinstake must meet hash target according to the protocol:
 350 // kernel (input 0) must meet the formula
 351 //     hash(nStakeModifier + txPrev.block.nTime + txPrev.offset + txPrev.nTime + txPrev.vout.n + nTime) < bnTarget * nCoinDayWeight
 352 // this ensures that the chance of getting a coinstake is proportional to the
 353 // amount of coin age one owns.
 354 // The reason this hash is chosen is the following:
 355 //   nStakeModifier: scrambles computation to make it very difficult to precompute
 356 //                  future proof-of-stake at the time of the coin's confirmation
 357 //   txPrev.block.nTime: prevent nodes from guessing a good timestamp to
 358 //                       generate transaction for future advantage
 359 //   txPrev.offset: offset of txPrev inside block, to reduce the chance of
 360 //                  nodes generating coinstake at the same time
 361 //   txPrev.nTime: reduce the chance of nodes generating coinstake at the same
 362 //                 time
 363 //   txPrev.vout.n: output number of txPrev, to reduce the chance of nodes
 364 //                  generating coinstake at the same time
 365 //   block/tx hash should not be used here as they can be generated in vast
 366 //   quantities so as to generate blocks faster, degrading the system back into
 367 //   a proof-of-work situation.
 368 //
 369 bool CheckStakeKernelHash(uint32_t nBits, const CBlock& blockFrom, uint32_t nTxPrevOffset, const CTransaction& txPrev, const COutPoint& prevout, uint32_t nTimeTx, uint256& hashProofOfStake, uint256& targetProofOfStake, bool fPrintProofOfStake)
 370 {
 371     if (nTimeTx < txPrev.nTime)  // Transaction timestamp violation
 372         return error("CheckStakeKernelHash() : nTime violation");
 373
 374     uint32_t nTimeBlockFrom = blockFrom.GetBlockTime();
 375     if (nTimeBlockFrom + nStakeMinAge > nTimeTx) // Min age requirement
 376         return error("CheckStakeKernelHash() : min age violation");
 377
 378     CBigNum bnTargetPerCoinDay;
 379     bnTargetPerCoinDay.SetCompact(nBits);
 380     int64_t nValueIn = txPrev.vout[prevout.n].nValue;
 381
 382     uint256 hashBlockFrom = blockFrom.GetHash();
 383
 384     CBigNum bnCoinDayWeight = CBigNum(nValueIn) * GetWeight((int64_t)txPrev.nTime, (int64_t)nTimeTx) / COIN / nOneDay;
 385     targetProofOfStake = (bnCoinDayWeight * bnTargetPerCoinDay).getuint256();
 386
 387     // Calculate hash
 388     CDataStream ss(SER_GETHASH, 0);
 389     uint64_t nStakeModifier = 0;
 390     int nStakeModifierHeight = 0;
 391     int64_t nStakeModifierTime = 0;
 392
 393     if (!GetKernelStakeModifier(hashBlockFrom, nStakeModifier, nStakeModifierHeight, nStakeModifierTime, fPrintProofOfStake))
 394         return false;
 395     ss << nStakeModifier;
 396
 397     ss << nTimeBlockFrom << nTxPrevOffset << txPrev.nTime << prevout.n << nTimeTx;
 398     hashProofOfStake = Hash(ss.begin(), ss.end());
 399     if (fPrintProofOfStake)
 400     {
 401         printf("CheckStakeKernelHash() : using modifier 0x%016" PRIx64 " at height=%d timestamp=%s for block from height=%d timestamp=%s\n",
 402             nStakeModifier, nStakeModifierHeight,
 403             DateTimeStrFormat(nStakeModifierTime).c_str(),
 404             mapBlockIndex[hashBlockFrom]->nHeight,
 405             DateTimeStrFormat(blockFrom.GetBlockTime()).c_str());
 406         printf("CheckStakeKernelHash() : check modifier=0x%016" PRIx64 " nTimeBlockFrom=%u nTxPrevOffset=%u nTimeTxPrev=%u nPrevout=%u nTimeTx=%u hashTarget=%s hashProof=%s\n",
 407             nStakeModifier,
 408             nTimeBlockFrom, nTxPrevOffset, txPrev.nTime, prevout.n, nTimeTx,
 409             targetProofOfStake.ToString().c_str(), hashProofOfStake.ToString().c_str());
 410     }
 411
 412     // Now check if proof-of-stake hash meets target protocol
 413     if (CBigNum(hashProofOfStake) > bnCoinDayWeight * bnTargetPerCoinDay)
 414         return false;
 415     if (fDebug && !fPrintProofOfStake)
 416     {
 417         printf("CheckStakeKernelHash() : using modifier 0x%016" PRIx64 " at height=%d timestamp=%s for block from height=%d timestamp=%s\n",
 418             nStakeModifier, nStakeModifierHeight,
 419             DateTimeStrFormat(nStakeModifierTime).c_str(),
 420             mapBlockIndex[hashBlockFrom]->nHeight,
 421             DateTimeStrFormat(blockFrom.GetBlockTime()).c_str());
 422         printf("CheckStakeKernelHash() : pass modifier=0x%016" PRIx64 " nTimeBlockFrom=%u nTxPrevOffset=%u nTimeTxPrev=%u nPrevout=%u nTimeTx=%u hashTarget=%s hashProof=%s\n",
 423             nStakeModifier,
 424             nTimeBlockFrom, nTxPrevOffset, txPrev.nTime, prevout.n, nTimeTx,
 425             targetProofOfStake.ToString().c_str(), hashProofOfStake.ToString().c_str());
 426     }
 427     return true;
 428 }
 429
 430 // Scan given kernel for solution
 431 bool ScanKernelForward(unsigned char *kernel, uint32_t nBits, uint32_t nInputTxTime, int64_t nValueIn, std::pair<uint32_t, uint32_t> &SearchInterval, std::vector<std::pair<uint256, uint32_t> > &solutions)
 432 {
 433     // TODO: custom threads amount
 434
 435     uint32_t nThreads = boost::thread::hardware_concurrency();
 436     uint32_t nPart = (SearchInterval.second - SearchInterval.first) / nThreads;
 437
 438
 439     KernelWorker *workers = new KernelWorker[nThreads];
 440
 441     boost::thread_group group;
 442     for(size_t i = 0; i < nThreads; i++)
 443     {
 444         uint32_t nBegin = SearchInterval.first + nPart * i;
 445         uint32_t nEnd = SearchInterval.first + nPart * (i + 1);
 446         workers[i] = KernelWorker(kernel, nBits, nInputTxTime, nValueIn, nBegin, nEnd);
 447         boost::function<void()> workerFnc = boost::bind(&KernelWorker::Do, &workers[i]);
 448         group.create_thread(workerFnc);
 449     }
 450
 451     group.join_all();
 452     solutions.clear();
 453
 454     for(size_t i = 0; i < nThreads; i++)
 455     {
 456         std::vector<std::pair<uint256, uint32_t> > ws = workers[i].GetSolutions();
 457         solutions.insert(solutions.end(), ws.begin(), ws.end());
 458     }
 459
 460     delete [] workers;
 461
 462     if (solutions.size() == 0)
 463     {
 464         // no solutions
 465         return false;
 466     }
 467
 468     return true;
 469 }
 470
 471 // Check kernel hash target and coinstake signature
 472 bool CheckProofOfStake(const CTransaction& tx, unsigned int nBits, uint256& hashProofOfStake, uint256& targetProofOfStake)
 473 {
 474     if (!tx.IsCoinStake())
 475         return error("CheckProofOfStake() : called on non-coinstake %s", tx.GetHash().ToString().c_str());
 476
 477     // Kernel (input 0) must match the stake hash target per coin age (nBits)
 478     const CTxIn& txin = tx.vin[0];
 479
 480     // First try finding the previous transaction in database
 481     CTxDB txdb("r");
 482     CTransaction txPrev;
 483     CTxIndex txindex;
 484     if (!txPrev.ReadFromDisk(txdb, txin.prevout, txindex))
 485         return tx.DoS(1, error("CheckProofOfStake() : INFO: read txPrev failed"));  // previous transaction not in main chain, may occur during initial download
 486
 487 #ifndef USE_LEVELDB
 488     txdb.Close();
 489 #endif
 490
 491     // Verify signature
 492     if (!VerifySignature(txPrev, tx, 0, MANDATORY_SCRIPT_VERIFY_FLAGS, 0))
 493         return tx.DoS(100, error("CheckProofOfStake() : VerifySignature failed on coinstake %s", tx.GetHash().ToString().c_str()));
 494
 495     // Read block header
 496     CBlock block;
 497     if (!block.ReadFromDisk(txindex.pos.nFile, txindex.pos.nBlockPos, false))
 498         return fDebug? error("CheckProofOfStake() : read block failed") : false; // unable to read block of previous transaction
 499
 500     if (!CheckStakeKernelHash(nBits, block, txindex.pos.nTxPos - txindex.pos.nBlockPos, txPrev, txin.prevout, tx.nTime, hashProofOfStake, targetProofOfStake, fDebug))
 501         return tx.DoS(1, error("CheckProofOfStake() : INFO: check kernel failed on coinstake %s, hashProof=%s", tx.GetHash().ToString().c_str(), hashProofOfStake.ToString().c_str())); // may occur during initial download or if behind on block chain sync
 502
 503     return true;
 504 }
 505
 506 // Get stake modifier checksum
 507 uint32_t GetStakeModifierChecksum(const CBlockIndex* pindex)
 508 {
 509     assert (pindex->pprev || pindex->GetBlockHash() == (!fTestNet ? hashGenesisBlock : hashGenesisBlockTestNet));
 510     // Hash previous checksum with flags, hashProofOfStake and nStakeModifier
 511     CDataStream ss(SER_GETHASH, 0);
 512     if (pindex->pprev)
 513         ss << pindex->pprev->nStakeModifierChecksum;
 514     ss << pindex->nFlags << pindex->hashProofOfStake << pindex->nStakeModifier;
 515     uint256 hashChecksum = Hash(ss.begin(), ss.end());
 516     hashChecksum >>= (256 - 32);
 517     return static_cast<uint32_t>(hashChecksum.Get64());
 518 }
 519
 520 // Check stake modifier hard checkpoints
 521 bool CheckStakeModifierCheckpoints(int nHeight, uint32_t nStakeModifierChecksum)
 522 {
 523     MapModifierCheckpoints& checkpoints = (fTestNet ? mapStakeModifierCheckpointsTestNet : mapStakeModifierCheckpoints);
 524
 525     if (checkpoints.count(nHeight))
 526         return nStakeModifierChecksum == checkpoints[nHeight];
 527     return true;
 528 }