src/script.cpp

   1 // Copyright (c) 2009-2010 Satoshi Nakamoto
   2 // Copyright (c) 2009-2012 The Bitcoin 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 #include <boost/foreach.hpp>
   6 #include <boost/tuple/tuple.hpp>
   7
   8 using namespace std;
   9 using namespace boost;
  10
  11 #include "script.h"
  12 #include "keystore.h"
  13 #include "bignum.h"
  14 #include "key.h"
  15 #include "main.h"
  16 #include "sync.h"
  17 #include "util.h"
  18
  19 bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, vector<unsigned char> vchPubKey, CScript scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType);
  20
  21 static const valtype vchFalse(0);
  22 static const valtype vchZero(0);
  23 static const valtype vchTrue(1, 1);
  24 static const CBigNum bnZero(0);
  25 static const CBigNum bnOne(1);
  26 static const CBigNum bnFalse(0);
  27 static const CBigNum bnTrue(1);
  28 static const size_t nMaxNumSize = 4;
  29
  30
  31 CBigNum CastToBigNum(const valtype& vch)
  32 {
  33     if (vch.size() > nMaxNumSize)
  34         throw runtime_error("CastToBigNum() : overflow");
  35     // Get rid of extra leading zeros
  36     return CBigNum(CBigNum(vch).getvch());
  37 }
  38
  39 bool CastToBool(const valtype& vch)
  40 {
  41     for (unsigned int i = 0; i < vch.size(); i++)
  42     {
  43         if (vch[i] != 0)
  44         {
  45             // Can be negative zero
  46             if (i == vch.size()-1 && vch[i] == 0x80)
  47                 return false;
  48             return true;
  49         }
  50     }
  51     return false;
  52 }
  53
  54 //
  55 // WARNING: This does not work as expected for signed integers; the sign-bit
  56 // is left in place as the integer is zero-extended. The correct behavior
  57 // would be to move the most significant bit of the last byte during the
  58 // resize process. MakeSameSize() is currently only used by the disabled
  59 // opcodes OP_AND, OP_OR, and OP_XOR.
  60 //
  61 void MakeSameSize(valtype& vch1, valtype& vch2)
  62 {
  63     // Lengthen the shorter one
  64     if (vch1.size() < vch2.size())
  65         // PATCH:
  66         // +unsigned char msb = vch1[vch1.size()-1];
  67         // +vch1[vch1.size()-1] &= 0x7f;
  68         //  vch1.resize(vch2.size(), 0);
  69         // +vch1[vch1.size()-1] = msb;
  70         vch1.resize(vch2.size(), 0);
  71     if (vch2.size() < vch1.size())
  72         // PATCH:
  73         // +unsigned char msb = vch2[vch2.size()-1];
  74         // +vch2[vch2.size()-1] &= 0x7f;
  75         //  vch2.resize(vch1.size(), 0);
  76         // +vch2[vch2.size()-1] = msb;
  77         vch2.resize(vch1.size(), 0);
  78 }
  79
  80
  81
  82 //
  83 // Script is a stack machine (like Forth) that evaluates a predicate
  84 // returning a bool indicating valid or not.  There are no loops.
  85 //
  86 #define stacktop(i)  (stack.at(stack.size()+(i)))
  87 #define altstacktop(i)  (altstack.at(altstack.size()+(i)))
  88 static inline void popstack(vector<valtype>& stack)
  89 {
  90     if (stack.empty())
  91         throw runtime_error("popstack() : stack empty");
  92     stack.pop_back();
  93 }
  94
  95
  96 const char* GetTxnOutputType(txnouttype t)
  97 {
  98     switch (t)
  99     {
 100     case TX_NONSTANDARD: return "nonstandard";
 101     case TX_PUBKEY: return "pubkey";
 102     case TX_PUBKEYHASH: return "pubkeyhash";
 103     case TX_SCRIPTHASH: return "scripthash";
 104     case TX_MULTISIG: return "multisig";
 105     }
 106     return NULL;
 107 }
 108
 109
 110 const char* GetOpName(opcodetype opcode)
 111 {
 112     switch (opcode)
 113     {
 114     // push value
 115     case OP_0                      : return "0";
 116     case OP_PUSHDATA1              : return "OP_PUSHDATA1";
 117     case OP_PUSHDATA2              : return "OP_PUSHDATA2";
 118     case OP_PUSHDATA4              : return "OP_PUSHDATA4";
 119     case OP_1NEGATE                : return "-1";
 120     case OP_RESERVED               : return "OP_RESERVED";
 121     case OP_1                      : return "1";
 122     case OP_2                      : return "2";
 123     case OP_3                      : return "3";
 124     case OP_4                      : return "4";
 125     case OP_5                      : return "5";
 126     case OP_6                      : return "6";
 127     case OP_7                      : return "7";
 128     case OP_8                      : return "8";
 129     case OP_9                      : return "9";
 130     case OP_10                     : return "10";
 131     case OP_11                     : return "11";
 132     case OP_12                     : return "12";
 133     case OP_13                     : return "13";
 134     case OP_14                     : return "14";
 135     case OP_15                     : return "15";
 136     case OP_16                     : return "16";
 137
 138     // control
 139     case OP_NOP                    : return "OP_NOP";
 140     case OP_VER                    : return "OP_VER";
 141     case OP_IF                     : return "OP_IF";
 142     case OP_NOTIF                  : return "OP_NOTIF";
 143     case OP_VERIF                  : return "OP_VERIF";
 144     case OP_VERNOTIF               : return "OP_VERNOTIF";
 145     case OP_ELSE                   : return "OP_ELSE";
 146     case OP_ENDIF                  : return "OP_ENDIF";
 147     case OP_VERIFY                 : return "OP_VERIFY";
 148     case OP_RETURN                 : return "OP_RETURN";
 149
 150     // stack ops
 151     case OP_TOALTSTACK             : return "OP_TOALTSTACK";
 152     case OP_FROMALTSTACK           : return "OP_FROMALTSTACK";
 153     case OP_2DROP                  : return "OP_2DROP";
 154     case OP_2DUP                   : return "OP_2DUP";
 155     case OP_3DUP                   : return "OP_3DUP";
 156     case OP_2OVER                  : return "OP_2OVER";
 157     case OP_2ROT                   : return "OP_2ROT";
 158     case OP_2SWAP                  : return "OP_2SWAP";
 159     case OP_IFDUP                  : return "OP_IFDUP";
 160     case OP_DEPTH                  : return "OP_DEPTH";
 161     case OP_DROP                   : return "OP_DROP";
 162     case OP_DUP                    : return "OP_DUP";
 163     case OP_NIP                    : return "OP_NIP";
 164     case OP_OVER                   : return "OP_OVER";
 165     case OP_PICK                   : return "OP_PICK";
 166     case OP_ROLL                   : return "OP_ROLL";
 167     case OP_ROT                    : return "OP_ROT";
 168     case OP_SWAP                   : return "OP_SWAP";
 169     case OP_TUCK                   : return "OP_TUCK";
 170
 171     // splice ops
 172     case OP_CAT                    : return "OP_CAT";
 173     case OP_SUBSTR                 : return "OP_SUBSTR";
 174     case OP_LEFT                   : return "OP_LEFT";
 175     case OP_RIGHT                  : return "OP_RIGHT";
 176     case OP_SIZE                   : return "OP_SIZE";
 177
 178     // bit logic
 179     case OP_INVERT                 : return "OP_INVERT";
 180     case OP_AND                    : return "OP_AND";
 181     case OP_OR                     : return "OP_OR";
 182     case OP_XOR                    : return "OP_XOR";
 183     case OP_EQUAL                  : return "OP_EQUAL";
 184     case OP_EQUALVERIFY            : return "OP_EQUALVERIFY";
 185     case OP_RESERVED1              : return "OP_RESERVED1";
 186     case OP_RESERVED2              : return "OP_RESERVED2";
 187
 188     // numeric
 189     case OP_1ADD                   : return "OP_1ADD";
 190     case OP_1SUB                   : return "OP_1SUB";
 191     case OP_2MUL                   : return "OP_2MUL";
 192     case OP_2DIV                   : return "OP_2DIV";
 193     case OP_NEGATE                 : return "OP_NEGATE";
 194     case OP_ABS                    : return "OP_ABS";
 195     case OP_NOT                    : return "OP_NOT";
 196     case OP_0NOTEQUAL              : return "OP_0NOTEQUAL";
 197     case OP_ADD                    : return "OP_ADD";
 198     case OP_SUB                    : return "OP_SUB";
 199     case OP_MUL                    : return "OP_MUL";
 200     case OP_DIV                    : return "OP_DIV";
 201     case OP_MOD                    : return "OP_MOD";
 202     case OP_LSHIFT                 : return "OP_LSHIFT";
 203     case OP_RSHIFT                 : return "OP_RSHIFT";
 204     case OP_BOOLAND                : return "OP_BOOLAND";
 205     case OP_BOOLOR                 : return "OP_BOOLOR";
 206     case OP_NUMEQUAL               : return "OP_NUMEQUAL";
 207     case OP_NUMEQUALVERIFY         : return "OP_NUMEQUALVERIFY";
 208     case OP_NUMNOTEQUAL            : return "OP_NUMNOTEQUAL";
 209     case OP_LESSTHAN               : return "OP_LESSTHAN";
 210     case OP_GREATERTHAN            : return "OP_GREATERTHAN";
 211     case OP_LESSTHANOREQUAL        : return "OP_LESSTHANOREQUAL";
 212     case OP_GREATERTHANOREQUAL     : return "OP_GREATERTHANOREQUAL";
 213     case OP_MIN                    : return "OP_MIN";
 214     case OP_MAX                    : return "OP_MAX";
 215     case OP_WITHIN                 : return "OP_WITHIN";
 216
 217     // crypto
 218     case OP_RIPEMD160              : return "OP_RIPEMD160";
 219     case OP_SHA1                   : return "OP_SHA1";
 220     case OP_SHA256                 : return "OP_SHA256";
 221     case OP_HASH160                : return "OP_HASH160";
 222     case OP_HASH256                : return "OP_HASH256";
 223     case OP_CODESEPARATOR          : return "OP_CODESEPARATOR";
 224     case OP_CHECKSIG               : return "OP_CHECKSIG";
 225     case OP_CHECKSIGVERIFY         : return "OP_CHECKSIGVERIFY";
 226     case OP_CHECKMULTISIG          : return "OP_CHECKMULTISIG";
 227     case OP_CHECKMULTISIGVERIFY    : return "OP_CHECKMULTISIGVERIFY";
 228
 229     // expanson
 230     case OP_NOP1                   : return "OP_NOP1";
 231     case OP_NOP2                   : return "OP_NOP2";
 232     case OP_NOP3                   : return "OP_NOP3";
 233     case OP_NOP4                   : return "OP_NOP4";
 234     case OP_NOP5                   : return "OP_NOP5";
 235     case OP_NOP6                   : return "OP_NOP6";
 236     case OP_NOP7                   : return "OP_NOP7";
 237     case OP_NOP8                   : return "OP_NOP8";
 238     case OP_NOP9                   : return "OP_NOP9";
 239     case OP_NOP10                  : return "OP_NOP10";
 240
 241
 242
 243     // template matching params
 244     case OP_PUBKEYHASH             : return "OP_PUBKEYHASH";
 245     case OP_PUBKEY                 : return "OP_PUBKEY";
 246
 247     case OP_INVALIDOPCODE          : return "OP_INVALIDOPCODE";
 248     default:
 249         return "OP_UNKNOWN";
 250     }
 251 }
 252
 253 bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
 254 {
 255     CAutoBN_CTX pctx;
 256     CScript::const_iterator pc = script.begin();
 257     CScript::const_iterator pend = script.end();
 258     CScript::const_iterator pbegincodehash = script.begin();
 259     opcodetype opcode;
 260     valtype vchPushValue;
 261     vector<bool> vfExec;
 262     vector<valtype> altstack;
 263     if (script.size() > 10000)
 264         return false;
 265     int nOpCount = 0;
 266
 267
 268     try
 269     {
 270         while (pc < pend)
 271         {
 272             bool fExec = !count(vfExec.begin(), vfExec.end(), false);
 273
 274             //
 275             // Read instruction
 276             //
 277             if (!script.GetOp(pc, opcode, vchPushValue))
 278                 return false;
 279             if (vchPushValue.size() > 520)
 280                 return false;
 281             if (opcode > OP_16 && ++nOpCount > 201)
 282                 return false;
 283
 284             if (opcode == OP_CAT ||
 285                 opcode == OP_SUBSTR ||
 286                 opcode == OP_LEFT ||
 287                 opcode == OP_RIGHT ||
 288                 opcode == OP_INVERT ||
 289                 opcode == OP_AND ||
 290                 opcode == OP_OR ||
 291                 opcode == OP_XOR ||
 292                 opcode == OP_2MUL ||
 293                 opcode == OP_2DIV ||
 294                 opcode == OP_MUL ||
 295                 opcode == OP_DIV ||
 296                 opcode == OP_MOD ||
 297                 opcode == OP_LSHIFT ||
 298                 opcode == OP_RSHIFT)
 299                 return false;
 300
 301             if (fExec && 0 <= opcode && opcode <= OP_PUSHDATA4)
 302                 stack.push_back(vchPushValue);
 303             else if (fExec || (OP_IF <= opcode && opcode <= OP_ENDIF))
 304             switch (opcode)
 305             {
 306                 //
 307                 // Push value
 308                 //
 309                 case OP_1NEGATE:
 310                 case OP_1:
 311                 case OP_2:
 312                 case OP_3:
 313                 case OP_4:
 314                 case OP_5:
 315                 case OP_6:
 316                 case OP_7:
 317                 case OP_8:
 318                 case OP_9:
 319                 case OP_10:
 320                 case OP_11:
 321                 case OP_12:
 322                 case OP_13:
 323                 case OP_14:
 324                 case OP_15:
 325                 case OP_16:
 326                 {
 327                     // ( -- value)
 328                     CBigNum bn((int)opcode - (int)(OP_1 - 1));
 329                     stack.push_back(bn.getvch());
 330                 }
 331                 break;
 332
 333
 334                 //
 335                 // Control
 336                 //
 337                 case OP_NOP:
 338                 case OP_NOP1: case OP_NOP2: case OP_NOP3: case OP_NOP4: case OP_NOP5:
 339                 case OP_NOP6: case OP_NOP7: case OP_NOP8: case OP_NOP9: case OP_NOP10:
 340                 break;
 341
 342                 case OP_IF:
 343                 case OP_NOTIF:
 344                 {
 345                     // <expression> if [statements] [else [statements]] endif
 346                     bool fValue = false;
 347                     if (fExec)
 348                     {
 349                         if (stack.size() < 1)
 350                             return false;
 351                         valtype& vch = stacktop(-1);
 352                         fValue = CastToBool(vch);
 353                         if (opcode == OP_NOTIF)
 354                             fValue = !fValue;
 355                         popstack(stack);
 356                     }
 357                     vfExec.push_back(fValue);
 358                 }
 359                 break;
 360
 361                 case OP_ELSE:
 362                 {
 363                     if (vfExec.empty())
 364                         return false;
 365                     vfExec.back() = !vfExec.back();
 366                 }
 367                 break;
 368
 369                 case OP_ENDIF:
 370                 {
 371                     if (vfExec.empty())
 372                         return false;
 373                     vfExec.pop_back();
 374                 }
 375                 break;
 376
 377                 case OP_VERIFY:
 378                 {
 379                     // (true -- ) or
 380                     // (false -- false) and return
 381                     if (stack.size() < 1)
 382                         return false;
 383                     bool fValue = CastToBool(stacktop(-1));
 384                     if (fValue)
 385                         popstack(stack);
 386                     else
 387                         return false;
 388                 }
 389                 break;
 390
 391                 case OP_RETURN:
 392                 {
 393                     return false;
 394                 }
 395                 break;
 396
 397
 398                 //
 399                 // Stack ops
 400                 //
 401                 case OP_TOALTSTACK:
 402                 {
 403                     if (stack.size() < 1)
 404                         return false;
 405                     altstack.push_back(stacktop(-1));
 406                     popstack(stack);
 407                 }
 408                 break;
 409
 410                 case OP_FROMALTSTACK:
 411                 {
 412                     if (altstack.size() < 1)
 413                         return false;
 414                     stack.push_back(altstacktop(-1));
 415                     popstack(altstack);
 416                 }
 417                 break;
 418
 419                 case OP_2DROP:
 420                 {
 421                     // (x1 x2 -- )
 422                     if (stack.size() < 2)
 423                         return false;
 424                     popstack(stack);
 425                     popstack(stack);
 426                 }
 427                 break;
 428
 429                 case OP_2DUP:
 430                 {
 431                     // (x1 x2 -- x1 x2 x1 x2)
 432                     if (stack.size() < 2)
 433                         return false;
 434                     valtype vch1 = stacktop(-2);
 435                     valtype vch2 = stacktop(-1);
 436                     stack.push_back(vch1);
 437                     stack.push_back(vch2);
 438                 }
 439                 break;
 440
 441                 case OP_3DUP:
 442                 {
 443                     // (x1 x2 x3 -- x1 x2 x3 x1 x2 x3)
 444                     if (stack.size() < 3)
 445                         return false;
 446                     valtype vch1 = stacktop(-3);
 447                     valtype vch2 = stacktop(-2);
 448                     valtype vch3 = stacktop(-1);
 449                     stack.push_back(vch1);
 450                     stack.push_back(vch2);
 451                     stack.push_back(vch3);
 452                 }
 453                 break;
 454
 455                 case OP_2OVER:
 456                 {
 457                     // (x1 x2 x3 x4 -- x1 x2 x3 x4 x1 x2)
 458                     if (stack.size() < 4)
 459                         return false;
 460                     valtype vch1 = stacktop(-4);
 461                     valtype vch2 = stacktop(-3);
 462                     stack.push_back(vch1);
 463                     stack.push_back(vch2);
 464                 }
 465                 break;
 466
 467                 case OP_2ROT:
 468                 {
 469                     // (x1 x2 x3 x4 x5 x6 -- x3 x4 x5 x6 x1 x2)
 470                     if (stack.size() < 6)
 471                         return false;
 472                     valtype vch1 = stacktop(-6);
 473                     valtype vch2 = stacktop(-5);
 474                     stack.erase(stack.end()-6, stack.end()-4);
 475                     stack.push_back(vch1);
 476                     stack.push_back(vch2);
 477                 }
 478                 break;
 479
 480                 case OP_2SWAP:
 481                 {
 482                     // (x1 x2 x3 x4 -- x3 x4 x1 x2)
 483                     if (stack.size() < 4)
 484                         return false;
 485                     swap(stacktop(-4), stacktop(-2));
 486                     swap(stacktop(-3), stacktop(-1));
 487                 }
 488                 break;
 489
 490                 case OP_IFDUP:
 491                 {
 492                     // (x - 0 | x x)
 493                     if (stack.size() < 1)
 494                         return false;
 495                     valtype vch = stacktop(-1);
 496                     if (CastToBool(vch))
 497                         stack.push_back(vch);
 498                 }
 499                 break;
 500
 501                 case OP_DEPTH:
 502                 {
 503                     // -- stacksize
 504                     CBigNum bn(stack.size());
 505                     stack.push_back(bn.getvch());
 506                 }
 507                 break;
 508
 509                 case OP_DROP:
 510                 {
 511                     // (x -- )
 512                     if (stack.size() < 1)
 513                         return false;
 514                     popstack(stack);
 515                 }
 516                 break;
 517
 518                 case OP_DUP:
 519                 {
 520                     // (x -- x x)
 521                     if (stack.size() < 1)
 522                         return false;
 523                     valtype vch = stacktop(-1);
 524                     stack.push_back(vch);
 525                 }
 526                 break;
 527
 528                 case OP_NIP:
 529                 {
 530                     // (x1 x2 -- x2)
 531                     if (stack.size() < 2)
 532                         return false;
 533                     stack.erase(stack.end() - 2);
 534                 }
 535                 break;
 536
 537                 case OP_OVER:
 538                 {
 539                     // (x1 x2 -- x1 x2 x1)
 540                     if (stack.size() < 2)
 541                         return false;
 542                     valtype vch = stacktop(-2);
 543                     stack.push_back(vch);
 544                 }
 545                 break;
 546
 547                 case OP_PICK:
 548                 case OP_ROLL:
 549                 {
 550                     // (xn ... x2 x1 x0 n - xn ... x2 x1 x0 xn)
 551                     // (xn ... x2 x1 x0 n - ... x2 x1 x0 xn)
 552                     if (stack.size() < 2)
 553                         return false;
 554                     int n = CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
 555                     popstack(stack);
 556                     if (n < 0 || n >= (int)stack.size())
 557                         return false;
 558                     valtype vch = stacktop(-n-1);
 559                     if (opcode == OP_ROLL)
 560                         stack.erase(stack.end()-n-1);
 561                     stack.push_back(vch);
 562                 }
 563                 break;
 564
 565                 case OP_ROT:
 566                 {
 567                     // (x1 x2 x3 -- x2 x3 x1)
 568                     //  x2 x1 x3  after first swap
 569                     //  x2 x3 x1  after second swap
 570                     if (stack.size() < 3)
 571                         return false;
 572                     swap(stacktop(-3), stacktop(-2));
 573                     swap(stacktop(-2), stacktop(-1));
 574                 }
 575                 break;
 576
 577                 case OP_SWAP:
 578                 {
 579                     // (x1 x2 -- x2 x1)
 580                     if (stack.size() < 2)
 581                         return false;
 582                     swap(stacktop(-2), stacktop(-1));
 583                 }
 584                 break;
 585
 586                 case OP_TUCK:
 587                 {
 588                     // (x1 x2 -- x2 x1 x2)
 589                     if (stack.size() < 2)
 590                         return false;
 591                     valtype vch = stacktop(-1);
 592                     stack.insert(stack.end()-2, vch);
 593                 }
 594                 break;
 595
 596
 597                 //
 598                 // Splice ops
 599                 //
 600                 case OP_CAT:
 601                 {
 602                     // (x1 x2 -- out)
 603                     if (stack.size() < 2)
 604                         return false;
 605                     valtype& vch1 = stacktop(-2);
 606                     valtype& vch2 = stacktop(-1);
 607                     vch1.insert(vch1.end(), vch2.begin(), vch2.end());
 608                     popstack(stack);
 609                     if (stacktop(-1).size() > 520)
 610                         return false;
 611                 }
 612                 break;
 613
 614                 case OP_SUBSTR:
 615                 {
 616                     // (in begin size -- out)
 617                     if (stack.size() < 3)
 618                         return false;
 619                     valtype& vch = stacktop(-3);
 620                     int nBegin = CastToBigNum(stacktop(-2)).getint();
 621                     int nEnd = nBegin + CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
 622                     if (nBegin < 0 || nEnd < nBegin)
 623                         return false;
 624                     if (nBegin > (int)vch.size())
 625                         nBegin = vch.size();
 626                     if (nEnd > (int)vch.size())
 627                         nEnd = vch.size();
 628                     vch.erase(vch.begin() + nEnd, vch.end());
 629                     vch.erase(vch.begin(), vch.begin() + nBegin);
 630                     popstack(stack);
 631                     popstack(stack);
 632                 }
 633                 break;
 634
 635                 case OP_LEFT:
 636                 case OP_RIGHT:
 637                 {
 638                     // (in size -- out)
 639                     if (stack.size() < 2)
 640                         return false;
 641                     valtype& vch = stacktop(-2);
 642                     int nSize = CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
 643                     if (nSize < 0)
 644                         return false;
 645                     if (nSize > (int)vch.size())
 646                         nSize = vch.size();
 647                     if (opcode == OP_LEFT)
 648                         vch.erase(vch.begin() + nSize, vch.end());
 649                     else
 650                         vch.erase(vch.begin(), vch.end() - nSize);
 651                     popstack(stack);
 652                 }
 653                 break;
 654
 655                 case OP_SIZE:
 656                 {
 657                     // (in -- in size)
 658                     if (stack.size() < 1)
 659                         return false;
 660                     CBigNum bn(stacktop(-1).size());
 661                     stack.push_back(bn.getvch());
 662                 }
 663                 break;
 664
 665
 666                 //
 667                 // Bitwise logic
 668                 //
 669                 case OP_INVERT:
 670                 {
 671                     // (in - out)
 672                     if (stack.size() < 1)
 673                         return false;
 674                     valtype& vch = stacktop(-1);
 675                     for (unsigned int i = 0; i < vch.size(); i++)
 676                         vch[i] = ~vch[i];
 677                 }
 678                 break;
 679
 680                 //
 681                 // WARNING: These disabled opcodes exhibit unexpected behavior
 682                 // when used on signed integers due to a bug in MakeSameSize()
 683                 // [see definition of MakeSameSize() above].
 684                 //
 685                 case OP_AND:
 686                 case OP_OR:
 687                 case OP_XOR:
 688                 {
 689                     // (x1 x2 - out)
 690                     if (stack.size() < 2)
 691                         return false;
 692                     valtype& vch1 = stacktop(-2);
 693                     valtype& vch2 = stacktop(-1);
 694                     MakeSameSize(vch1, vch2); // <-- NOT SAFE FOR SIGNED VALUES
 695                     if (opcode == OP_AND)
 696                     {
 697                         for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
 698                             vch1[i] &= vch2[i];
 699                     }
 700                     else if (opcode == OP_OR)
 701                     {
 702                         for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
 703                             vch1[i] |= vch2[i];
 704                     }
 705                     else if (opcode == OP_XOR)
 706                     {
 707                         for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
 708                             vch1[i] ^= vch2[i];
 709                     }
 710                     popstack(stack);
 711                 }
 712                 break;
 713
 714                 case OP_EQUAL:
 715                 case OP_EQUALVERIFY:
 716                 //case OP_NOTEQUAL: // use OP_NUMNOTEQUAL
 717                 {
 718                     // (x1 x2 - bool)
 719                     if (stack.size() < 2)
 720                         return false;
 721                     valtype& vch1 = stacktop(-2);
 722                     valtype& vch2 = stacktop(-1);
 723                     bool fEqual = (vch1 == vch2);
 724                     // OP_NOTEQUAL is disabled because it would be too easy to say
 725                     // something like n != 1 and have some wiseguy pass in 1 with extra
 726                     // zero bytes after it (numerically, 0x01 == 0x0001 == 0x000001)
 727                     //if (opcode == OP_NOTEQUAL)
 728                     //    fEqual = !fEqual;
 729                     popstack(stack);
 730                     popstack(stack);
 731                     stack.push_back(fEqual ? vchTrue : vchFalse);
 732                     if (opcode == OP_EQUALVERIFY)
 733                     {
 734                         if (fEqual)
 735                             popstack(stack);
 736                         else
 737                             return false;
 738                     }
 739                 }
 740                 break;
 741
 742
 743                 //
 744                 // Numeric
 745                 //
 746                 case OP_1ADD:
 747                 case OP_1SUB:
 748                 case OP_2MUL:
 749                 case OP_2DIV:
 750                 case OP_NEGATE:
 751                 case OP_ABS:
 752                 case OP_NOT:
 753                 case OP_0NOTEQUAL:
 754                 {
 755                     // (in -- out)
 756                     if (stack.size() < 1)
 757                         return false;
 758                     CBigNum bn = CastToBigNum(stacktop(-1));
 759                     switch (opcode)
 760                     {
 761                     case OP_1ADD:       bn += bnOne; break;
 762                     case OP_1SUB:       bn -= bnOne; break;
 763                     case OP_2MUL:       bn <<= 1; break;
 764                     case OP_2DIV:       bn >>= 1; break;
 765                     case OP_NEGATE:     bn = -bn; break;
 766                     case OP_ABS:        if (bn < bnZero) bn = -bn; break;
 767                     case OP_NOT:        bn = (bn == bnZero); break;
 768                     case OP_0NOTEQUAL:  bn = (bn != bnZero); break;
 769                     default:            assert(!"invalid opcode"); break;
 770                     }
 771                     popstack(stack);
 772                     stack.push_back(bn.getvch());
 773                 }
 774                 break;
 775
 776                 case OP_ADD:
 777                 case OP_SUB:
 778                 case OP_MUL:
 779                 case OP_DIV:
 780                 case OP_MOD:
 781                 case OP_LSHIFT:
 782                 case OP_RSHIFT:
 783                 case OP_BOOLAND:
 784                 case OP_BOOLOR:
 785                 case OP_NUMEQUAL:
 786                 case OP_NUMEQUALVERIFY:
 787                 case OP_NUMNOTEQUAL:
 788                 case OP_LESSTHAN:
 789                 case OP_GREATERTHAN:
 790                 case OP_LESSTHANOREQUAL:
 791                 case OP_GREATERTHANOREQUAL:
 792                 case OP_MIN:
 793                 case OP_MAX:
 794                 {
 795                     // (x1 x2 -- out)
 796                     if (stack.size() < 2)
 797                         return false;
 798                     CBigNum bn1 = CastToBigNum(stacktop(-2));
 799                     CBigNum bn2 = CastToBigNum(stacktop(-1));
 800                     CBigNum bn;
 801                     switch (opcode)
 802                     {
 803                     case OP_ADD:
 804                         bn = bn1 + bn2;
 805                         break;
 806
 807                     case OP_SUB:
 808                         bn = bn1 - bn2;
 809                         break;
 810
 811                     case OP_MUL:
 812                         if (!BN_mul(&bn, &bn1, &bn2, pctx))
 813                             return false;
 814                         break;
 815
 816                     case OP_DIV:
 817                         if (!BN_div(&bn, NULL, &bn1, &bn2, pctx))
 818                             return false;
 819                         break;
 820
 821                     case OP_MOD:
 822                         if (!BN_mod(&bn, &bn1, &bn2, pctx))
 823                             return false;
 824                         break;
 825
 826                     case OP_LSHIFT:
 827                         if (bn2 < bnZero || bn2 > CBigNum(2048))
 828                             return false;
 829                         bn = bn1 << bn2.getulong();
 830                         break;
 831
 832                     case OP_RSHIFT:
 833                         if (bn2 < bnZero || bn2 > CBigNum(2048))
 834                             return false;
 835                         bn = bn1 >> bn2.getulong();
 836                         break;
 837
 838                     case OP_BOOLAND:             bn = (bn1 != bnZero && bn2 != bnZero); break;
 839                     case OP_BOOLOR:              bn = (bn1 != bnZero || bn2 != bnZero); break;
 840                     case OP_NUMEQUAL:            bn = (bn1 == bn2); break;
 841                     case OP_NUMEQUALVERIFY:      bn = (bn1 == bn2); break;
 842                     case OP_NUMNOTEQUAL:         bn = (bn1 != bn2); break;
 843                     case OP_LESSTHAN:            bn = (bn1 < bn2); break;
 844                     case OP_GREATERTHAN:         bn = (bn1 > bn2); break;
 845                     case OP_LESSTHANOREQUAL:     bn = (bn1 <= bn2); break;
 846                     case OP_GREATERTHANOREQUAL:  bn = (bn1 >= bn2); break;
 847                     case OP_MIN:                 bn = (bn1 < bn2 ? bn1 : bn2); break;
 848                     case OP_MAX:                 bn = (bn1 > bn2 ? bn1 : bn2); break;
 849                     default:                     assert(!"invalid opcode"); break;
 850                     }
 851                     popstack(stack);
 852                     popstack(stack);
 853                     stack.push_back(bn.getvch());
 854
 855                     if (opcode == OP_NUMEQUALVERIFY)
 856                     {
 857                         if (CastToBool(stacktop(-1)))
 858                             popstack(stack);
 859                         else
 860                             return false;
 861                     }
 862                 }
 863                 break;
 864
 865                 case OP_WITHIN:
 866                 {
 867                     // (x min max -- out)
 868                     if (stack.size() < 3)
 869                         return false;
 870                     CBigNum bn1 = CastToBigNum(stacktop(-3));
 871                     CBigNum bn2 = CastToBigNum(stacktop(-2));
 872                     CBigNum bn3 = CastToBigNum(stacktop(-1));
 873                     bool fValue = (bn2 <= bn1 && bn1 < bn3);
 874                     popstack(stack);
 875                     popstack(stack);
 876                     popstack(stack);
 877                     stack.push_back(fValue ? vchTrue : vchFalse);
 878                 }
 879                 break;
 880
 881
 882                 //
 883                 // Crypto
 884                 //
 885                 case OP_RIPEMD160:
 886                 case OP_SHA1:
 887                 case OP_SHA256:
 888                 case OP_HASH160:
 889                 case OP_HASH256:
 890                 {
 891                     // (in -- hash)
 892                     if (stack.size() < 1)
 893                         return false;
 894                     valtype& vch = stacktop(-1);
 895                     valtype vchHash((opcode == OP_RIPEMD160 || opcode == OP_SHA1 || opcode == OP_HASH160) ? 20 : 32);
 896                     if (opcode == OP_RIPEMD160)
 897                         RIPEMD160(&vch[0], vch.size(), &vchHash[0]);
 898                     else if (opcode == OP_SHA1)
 899                         SHA1(&vch[0], vch.size(), &vchHash[0]);
 900                     else if (opcode == OP_SHA256)
 901                         SHA256(&vch[0], vch.size(), &vchHash[0]);
 902                     else if (opcode == OP_HASH160)
 903                     {
 904                         uint160 hash160 = Hash160(vch);
 905                         memcpy(&vchHash[0], &hash160, sizeof(hash160));
 906                     }
 907                     else if (opcode == OP_HASH256)
 908                     {
 909                         uint256 hash = Hash(vch.begin(), vch.end());
 910                         memcpy(&vchHash[0], &hash, sizeof(hash));
 911                     }
 912                     popstack(stack);
 913                     stack.push_back(vchHash);
 914                 }
 915                 break;
 916
 917                 case OP_CODESEPARATOR:
 918                 {
 919                     // Hash starts after the code separator
 920                     pbegincodehash = pc;
 921                 }
 922                 break;
 923
 924                 case OP_CHECKSIG:
 925                 case OP_CHECKSIGVERIFY:
 926                 {
 927                     // (sig pubkey -- bool)
 928                     if (stack.size() < 2)
 929                         return false;
 930
 931                     valtype& vchSig    = stacktop(-2);
 932                     valtype& vchPubKey = stacktop(-1);
 933
 934                     ////// debug print
 935                     //PrintHex(vchSig.begin(), vchSig.end(), "sig: %s\n");
 936                     //PrintHex(vchPubKey.begin(), vchPubKey.end(), "pubkey: %s\n");
 937
 938                     // Subset of script starting at the most recent codeseparator
 939                     CScript scriptCode(pbegincodehash, pend);
 940
 941                     // Drop the signature, since there's no way for a signature to sign itself
 942                     scriptCode.FindAndDelete(CScript(vchSig));
 943
 944                     bool fSuccess = CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType);
 945
 946                     popstack(stack);
 947                     popstack(stack);
 948                     stack.push_back(fSuccess ? vchTrue : vchFalse);
 949                     if (opcode == OP_CHECKSIGVERIFY)
 950                     {
 951                         if (fSuccess)
 952                             popstack(stack);
 953                         else
 954                             return false;
 955                     }
 956                 }
 957                 break;
 958
 959                 case OP_CHECKMULTISIG:
 960                 case OP_CHECKMULTISIGVERIFY:
 961                 {
 962                     // ([sig ...] num_of_signatures [pubkey ...] num_of_pubkeys -- bool)
 963
 964                     int i = 1;
 965                     if ((int)stack.size() < i)
 966                         return false;
 967
 968                     int nKeysCount = CastToBigNum(stacktop(-i)).getint();
 969                     if (nKeysCount < 0 || nKeysCount > 20)
 970                         return false;
 971                     nOpCount += nKeysCount;
 972                     if (nOpCount > 201)
 973                         return false;
 974                     int ikey = ++i;
 975                     i += nKeysCount;
 976                     if ((int)stack.size() < i)
 977                         return false;
 978
 979                     int nSigsCount = CastToBigNum(stacktop(-i)).getint();
 980                     if (nSigsCount < 0 || nSigsCount > nKeysCount)
 981                         return false;
 982                     int isig = ++i;
 983                     i += nSigsCount;
 984                     if ((int)stack.size() < i)
 985                         return false;
 986
 987                     // Subset of script starting at the most recent codeseparator
 988                     CScript scriptCode(pbegincodehash, pend);
 989
 990                     // Drop the signatures, since there's no way for a signature to sign itself
 991                     for (int k = 0; k < nSigsCount; k++)
 992                     {
 993                         valtype& vchSig = stacktop(-isig-k);
 994                         scriptCode.FindAndDelete(CScript(vchSig));
 995                     }
 996
 997                     bool fSuccess = true;
 998                     while (fSuccess && nSigsCount > 0)
 999                     {
1000                         valtype& vchSig    = stacktop(-isig);
1001                         valtype& vchPubKey = stacktop(-ikey);
1002
1003                         // Check signature
1004                         if (CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType))
1005                         {
1006                             isig++;
1007                             nSigsCount--;
1008                         }
1009                         ikey++;
1010                         nKeysCount--;
1011
1012                         // If there are more signatures left than keys left,
1013                         // then too many signatures have failed
1014                         if (nSigsCount > nKeysCount)
1015                             fSuccess = false;
1016                     }
1017
1018                     while (i-- > 0)
1019                         popstack(stack);
1020                     stack.push_back(fSuccess ? vchTrue : vchFalse);
1021
1022                     if (opcode == OP_CHECKMULTISIGVERIFY)
1023                     {
1024                         if (fSuccess)
1025                             popstack(stack);
1026                         else
1027                             return false;
1028                     }
1029                 }
1030                 break;
1031
1032                 default:
1033                     return false;
1034             }
1035
1036             // Size limits
1037             if (stack.size() + altstack.size() > 1000)
1038                 return false;
1039         }
1040     }
1041     catch (...)
1042     {
1043         return false;
1044     }
1045
1046
1047     if (!vfExec.empty())
1048         return false;
1049
1050     return true;
1051 }
1052
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060
1061 uint256 SignatureHash(CScript scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1062 {
1063     if (nIn >= txTo.vin.size())
1064     {
1065         printf("ERROR: SignatureHash() : nIn=%d out of range\n", nIn);
1066         return 1;
1067     }
1068     CTransaction txTmp(txTo);
1069
1070     // In case concatenating two scripts ends up with two codeseparators,
1071     // or an extra one at the end, this prevents all those possible incompatibilities.
1072     scriptCode.FindAndDelete(CScript(OP_CODESEPARATOR));
1073
1074     // Blank out other inputs' signatures
1075     for (unsigned int i = 0; i < txTmp.vin.size(); i++)
1076         txTmp.vin[i].scriptSig = CScript();
1077     txTmp.vin[nIn].scriptSig = scriptCode;
1078
1079     // Blank out some of the outputs
1080     if ((nHashType & 0x1f) == SIGHASH_NONE)
1081     {
1082         // Wildcard payee
1083         txTmp.vout.clear();
1084
1085         // Let the others update at will
1086         for (unsigned int i = 0; i < txTmp.vin.size(); i++)
1087             if (i != nIn)
1088                 txTmp.vin[i].nSequence = 0;
1089     }
1090     else if ((nHashType & 0x1f) == SIGHASH_SINGLE)
1091     {
1092         // Only lock-in the txout payee at same index as txin
1093         unsigned int nOut = nIn;
1094         if (nOut >= txTmp.vout.size())
1095         {
1096             printf("ERROR: SignatureHash() : nOut=%d out of range\n", nOut);
1097             return 1;
1098         }
1099         txTmp.vout.resize(nOut+1);
1100         for (unsigned int i = 0; i < nOut; i++)
1101             txTmp.vout[i].SetNull();
1102
1103         // Let the others update at will
1104         for (unsigned int i = 0; i < txTmp.vin.size(); i++)
1105             if (i != nIn)
1106                 txTmp.vin[i].nSequence = 0;
1107     }
1108
1109     // Blank out other inputs completely, not recommended for open transactions
1110     if (nHashType & SIGHASH_ANYONECANPAY)
1111     {
1112         txTmp.vin[0] = txTmp.vin[nIn];
1113         txTmp.vin.resize(1);
1114     }
1115
1116     // Serialize and hash
1117     CDataStream ss(SER_GETHASH, 0);
1118     ss.reserve(10000);
1119     ss << txTmp << nHashType;
1120     return Hash(ss.begin(), ss.end());
1121 }
1122
1123
1124 // Valid signature cache, to avoid doing expensive ECDSA signature checking
1125 // twice for every transaction (once when accepted into memory pool, and
1126 // again when accepted into the block chain)
1127
1128 class CSignatureCache
1129 {
1130 private:
1131      // sigdata_type is (signature hash, signature, public key):
1132     typedef boost::tuple<uint256, std::vector<unsigned char>, std::vector<unsigned char> > sigdata_type;
1133     std::set< sigdata_type> setValid;
1134     CCriticalSection cs_sigcache;
1135
1136 public:
1137     bool
1138     Get(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const std::vector<unsigned char>& pubKey)
1139     {
1140         LOCK(cs_sigcache);
1141
1142         sigdata_type k(hash, vchSig, pubKey);
1143         std::set<sigdata_type>::iterator mi = setValid.find(k);
1144         if (mi != setValid.end())
1145             return true;
1146         return false;
1147     }
1148
1149     void Set(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const std::vector<unsigned char>& pubKey)
1150     {
1151         // DoS prevention: limit cache size to less than 10MB
1152         // (~200 bytes per cache entry times 50,000 entries)
1153         // Since there are a maximum of 20,000 signature operations per block
1154         // 50,000 is a reasonable default.
1155         int64 nMaxCacheSize = GetArg("-maxsigcachesize", 50000);
1156         if (nMaxCacheSize <= 0) return;
1157
1158         LOCK(cs_sigcache);
1159
1160         while (static_cast<int64>(setValid.size()) > nMaxCacheSize)
1161         {
1162             // Evict a random entry. Random because that helps
1163             // foil would-be DoS attackers who might try to pre-generate
1164             // and re-use a set of valid signatures just-slightly-greater
1165             // than our cache size.
1166             uint256 randomHash = GetRandHash();
1167             std::vector<unsigned char> unused;
1168             std::set<sigdata_type>::iterator it =
1169                 setValid.lower_bound(sigdata_type(randomHash, unused, unused));
1170             if (it == setValid.end())
1171                 it = setValid.begin();
1172             setValid.erase(*it);
1173         }
1174
1175         sigdata_type k(hash, vchSig, pubKey);
1176         setValid.insert(k);
1177     }
1178 };
1179
1180 bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, vector<unsigned char> vchPubKey, CScript scriptCode,
1181               const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1182 {
1183     static CSignatureCache signatureCache;
1184
1185     // Hash type is one byte tacked on to the end of the signature
1186     if (vchSig.empty())
1187         return false;
1188     if (nHashType == 0)
1189         nHashType = vchSig.back();
1190     else if (nHashType != vchSig.back())
1191         return false;
1192     vchSig.pop_back();
1193
1194     uint256 sighash = SignatureHash(scriptCode, txTo, nIn, nHashType);
1195
1196     if (signatureCache.Get(sighash, vchSig, vchPubKey))
1197         return true;
1198
1199     CKey key;
1200     if (!key.SetPubKey(vchPubKey))
1201         return false;
1202
1203     if (!key.Verify(sighash, vchSig))
1204         return false;
1205
1206     signatureCache.Set(sighash, vchSig, vchPubKey);
1207     return true;
1208 }
1209
1210
1211
1212
1213
1214
1215
1216
1217
1218 //
1219 // Return public keys or hashes from scriptPubKey, for 'standard' transaction types.
1220 //
1221 bool Solver(const CScript& scriptPubKey, txnouttype& typeRet, vector<vector<unsigned char> >& vSolutionsRet)
1222 {
1223     // Templates
1224     static map<txnouttype, CScript> mTemplates;
1225     if (mTemplates.empty())
1226     {
1227         // Standard tx, sender provides pubkey, receiver adds signature
1228         mTemplates.insert(make_pair(TX_PUBKEY, CScript() << OP_PUBKEY << OP_CHECKSIG));
1229
1230         // Bitcoin address tx, sender provides hash of pubkey, receiver provides signature and pubkey
1231         mTemplates.insert(make_pair(TX_PUBKEYHASH, CScript() << OP_DUP << OP_HASH160 << OP_PUBKEYHASH << OP_EQUALVERIFY << OP_CHECKSIG));
1232
1233         // Sender provides N pubkeys, receivers provides M signatures
1234         mTemplates.insert(make_pair(TX_MULTISIG, CScript() << OP_SMALLINTEGER << OP_PUBKEYS << OP_SMALLINTEGER << OP_CHECKMULTISIG));
1235     }
1236
1237     // Shortcut for pay-to-script-hash, which are more constrained than the other types:
1238     // it is always OP_HASH160 20 [20 byte hash] OP_EQUAL
1239     if (scriptPubKey.IsPayToScriptHash())
1240     {
1241         typeRet = TX_SCRIPTHASH;
1242         vector<unsigned char> hashBytes(scriptPubKey.begin()+2, scriptPubKey.begin()+22);
1243         vSolutionsRet.push_back(hashBytes);
1244         return true;
1245     }
1246
1247     // Scan templates
1248     const CScript& script1 = scriptPubKey;
1249     BOOST_FOREACH(const PAIRTYPE(txnouttype, CScript)& tplate, mTemplates)
1250     {
1251         const CScript& script2 = tplate.second;
1252         vSolutionsRet.clear();
1253
1254         opcodetype opcode1, opcode2;
1255         vector<unsigned char> vch1, vch2;
1256
1257         // Compare
1258         CScript::const_iterator pc1 = script1.begin();
1259         CScript::const_iterator pc2 = script2.begin();
1260         loop
1261         {
1262             if (pc1 == script1.end() && pc2 == script2.end())
1263             {
1264                 // Found a match
1265                 typeRet = tplate.first;
1266                 if (typeRet == TX_MULTISIG)
1267                 {
1268                     // Additional checks for TX_MULTISIG:
1269                     unsigned char m = vSolutionsRet.front()[0];
1270                     unsigned char n = vSolutionsRet.back()[0];
1271                     if (m < 1 || n < 1 || m > n || vSolutionsRet.size()-2 != n)
1272                         return false;
1273                 }
1274                 return true;
1275             }
1276             if (!script1.GetOp(pc1, opcode1, vch1))
1277                 break;
1278             if (!script2.GetOp(pc2, opcode2, vch2))
1279                 break;
1280
1281             // Template matching opcodes:
1282             if (opcode2 == OP_PUBKEYS)
1283             {
1284                 while (vch1.size() >= 33 && vch1.size() <= 120)
1285                 {
1286                     vSolutionsRet.push_back(vch1);
1287                     if (!script1.GetOp(pc1, opcode1, vch1))
1288                         break;
1289                 }
1290                 if (!script2.GetOp(pc2, opcode2, vch2))
1291                     break;
1292                 // Normal situation is to fall through
1293                 // to other if/else statements
1294             }
1295
1296             if (opcode2 == OP_PUBKEY)
1297             {
1298                 if (vch1.size() < 33 || vch1.size() > 120)
1299                     break;
1300                 vSolutionsRet.push_back(vch1);
1301             }
1302             else if (opcode2 == OP_PUBKEYHASH)
1303             {
1304                 if (vch1.size() != sizeof(uint160))
1305                     break;
1306                 vSolutionsRet.push_back(vch1);
1307             }
1308             else if (opcode2 == OP_SMALLINTEGER)
1309             {   // Single-byte small integer pushed onto vSolutions
1310                 if (opcode1 == OP_0 ||
1311                     (opcode1 >= OP_1 && opcode1 <= OP_16))
1312                 {
1313                     char n = (char)CScript::DecodeOP_N(opcode1);
1314                     vSolutionsRet.push_back(valtype(1, n));
1315                 }
1316                 else
1317                     break;
1318             }
1319             else if (opcode1 != opcode2 || vch1 != vch2)
1320             {
1321                 // Others must match exactly
1322                 break;
1323             }
1324         }
1325     }
1326
1327     vSolutionsRet.clear();
1328     typeRet = TX_NONSTANDARD;
1329     return false;
1330 }
1331
1332
1333 bool Sign1(const CKeyID& address, const CKeyStore& keystore, uint256 hash, int nHashType, CScript& scriptSigRet)
1334 {
1335     CKey key;
1336     if (!keystore.GetKey(address, key))
1337         return false;
1338
1339     vector<unsigned char> vchSig;
1340     if (!key.Sign(hash, vchSig))
1341         return false;
1342     vchSig.push_back((unsigned char)nHashType);
1343     scriptSigRet << vchSig;
1344
1345     return true;
1346 }
1347
1348 bool SignN(const vector<valtype>& multisigdata, const CKeyStore& keystore, uint256 hash, int nHashType, CScript& scriptSigRet)
1349 {
1350     int nSigned = 0;
1351     int nRequired = multisigdata.front()[0];
1352     for (unsigned int i = 1; i < multisigdata.size()-1 && nSigned < nRequired; i++)
1353     {
1354         const valtype& pubkey = multisigdata[i];
1355         CKeyID keyID = CPubKey(pubkey).GetID();
1356         if (Sign1(keyID, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet))
1357             ++nSigned;
1358     }
1359     return nSigned==nRequired;
1360 }
1361
1362 //
1363 // Sign scriptPubKey with private keys stored in keystore, given transaction hash and hash type.
1364 // Signatures are returned in scriptSigRet (or returns false if scriptPubKey can't be signed),
1365 // unless whichTypeRet is TX_SCRIPTHASH, in which case scriptSigRet is the redemption script.
1366 // Returns false if scriptPubKey could not be completely satisfied.
1367 //
1368 bool Solver(const CKeyStore& keystore, const CScript& scriptPubKey, uint256 hash, int nHashType,
1369                   CScript& scriptSigRet, txnouttype& whichTypeRet)
1370 {
1371     scriptSigRet.clear();
1372
1373     vector<valtype> vSolutions;
1374     if (!Solver(scriptPubKey, whichTypeRet, vSolutions))
1375         return false;
1376
1377     CKeyID keyID;
1378     switch (whichTypeRet)
1379     {
1380     case TX_NONSTANDARD:
1381         return false;
1382     case TX_PUBKEY:
1383         keyID = CPubKey(vSolutions[0]).GetID();
1384         return Sign1(keyID, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet);
1385     case TX_PUBKEYHASH:
1386         keyID = CKeyID(uint160(vSolutions[0]));
1387         if (!Sign1(keyID, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet))
1388             return false;
1389         else
1390         {
1391             CPubKey vch;
1392             keystore.GetPubKey(keyID, vch);
1393             scriptSigRet << vch;
1394         }
1395         return true;
1396     case TX_SCRIPTHASH:
1397         return keystore.GetCScript(uint160(vSolutions[0]), scriptSigRet);
1398
1399     case TX_MULTISIG:
1400         scriptSigRet << OP_0; // workaround CHECKMULTISIG bug
1401         return (SignN(vSolutions, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet));
1402     }
1403     return false;
1404 }
1405
1406 int ScriptSigArgsExpected(txnouttype t, const std::vector<std::vector<unsigned char> >& vSolutions)
1407 {
1408     switch (t)
1409     {
1410     case TX_NONSTANDARD:
1411         return -1;
1412     case TX_PUBKEY:
1413         return 1;
1414     case TX_PUBKEYHASH:
1415         return 2;
1416     case TX_MULTISIG:
1417         if (vSolutions.size() < 1 || vSolutions[0].size() < 1)
1418             return -1;
1419         return vSolutions[0][0] + 1;
1420     case TX_SCRIPTHASH:
1421         return 1; // doesn't include args needed by the script
1422     }
1423     return -1;
1424 }
1425
1426 bool IsStandard(const CScript& scriptPubKey)
1427 {
1428     vector<valtype> vSolutions;
1429     txnouttype whichType;
1430     if (!Solver(scriptPubKey, whichType, vSolutions))
1431         return false;
1432
1433     if (whichType == TX_MULTISIG)
1434     {
1435         unsigned char m = vSolutions.front()[0];
1436         unsigned char n = vSolutions.back()[0];
1437         // Support up to x-of-3 multisig txns as standard
1438         if (n < 1 || n > 3)
1439             return false;
1440         if (m < 1 || m > n)
1441             return false;
1442     }
1443
1444     return whichType != TX_NONSTANDARD;
1445 }
1446
1447
1448 unsigned int HaveKeys(const vector<valtype>& pubkeys, const CKeyStore& keystore)
1449 {
1450     unsigned int nResult = 0;
1451     BOOST_FOREACH(const valtype& pubkey, pubkeys)
1452     {
1453         CKeyID keyID = CPubKey(pubkey).GetID();
1454         if (keystore.HaveKey(keyID))
1455             ++nResult;
1456     }
1457     return nResult;
1458 }
1459
1460
1461 class CKeyStoreIsMineVisitor : public boost::static_visitor<bool>
1462 {
1463 private:
1464     const CKeyStore *keystore;
1465 public:
1466     CKeyStoreIsMineVisitor(const CKeyStore *keystoreIn) : keystore(keystoreIn) { }
1467     bool operator()(const CNoDestination &dest) const { return false; }
1468     bool operator()(const CKeyID &keyID) const { return keystore->HaveKey(keyID); }
1469     bool operator()(const CScriptID &scriptID) const { return keystore->HaveCScript(scriptID); }
1470 };
1471
1472 bool IsMine(const CKeyStore &keystore, const CTxDestination &dest)
1473 {
1474     return boost::apply_visitor(CKeyStoreIsMineVisitor(&keystore), dest);
1475 }
1476
1477 bool IsMine(const CKeyStore &keystore, const CScript& scriptPubKey)
1478 {
1479     vector<valtype> vSolutions;
1480     txnouttype whichType;
1481     if (!Solver(scriptPubKey, whichType, vSolutions))
1482         return false;
1483
1484     CKeyID keyID;
1485     switch (whichType)
1486     {
1487     case TX_NONSTANDARD:
1488         return false;
1489     case TX_PUBKEY:
1490         keyID = CPubKey(vSolutions[0]).GetID();
1491         return keystore.HaveKey(keyID);
1492     case TX_PUBKEYHASH:
1493         keyID = CKeyID(uint160(vSolutions[0]));
1494         return keystore.HaveKey(keyID);
1495     case TX_SCRIPTHASH:
1496     {
1497         CScript subscript;
1498         if (!keystore.GetCScript(CScriptID(uint160(vSolutions[0])), subscript))
1499             return false;
1500         return IsMine(keystore, subscript);
1501     }
1502     case TX_MULTISIG:
1503     {
1504         // Only consider transactions "mine" if we own ALL the
1505         // keys involved. multi-signature transactions that are
1506         // partially owned (somebody else has a key that can spend
1507         // them) enable spend-out-from-under-you attacks, especially
1508         // in shared-wallet situations.
1509         vector<valtype> keys(vSolutions.begin()+1, vSolutions.begin()+vSolutions.size()-1);
1510         return HaveKeys(keys, keystore) == keys.size();
1511     }
1512     }
1513     return false;
1514 }
1515
1516 bool ExtractDestination(const CScript& scriptPubKey, CTxDestination& addressRet)
1517 {
1518     vector<valtype> vSolutions;
1519     txnouttype whichType;
1520     if (!Solver(scriptPubKey, whichType, vSolutions))
1521         return false;
1522
1523     if (whichType == TX_PUBKEY)
1524     {
1525         addressRet = CPubKey(vSolutions[0]).GetID();
1526         return true;
1527     }
1528     else if (whichType == TX_PUBKEYHASH)
1529     {
1530         addressRet = CKeyID(uint160(vSolutions[0]));
1531         return true;
1532     }
1533     else if (whichType == TX_SCRIPTHASH)
1534     {
1535         addressRet = CScriptID(uint160(vSolutions[0]));
1536         return true;
1537     }
1538     // Multisig txns have more than one address...
1539     return false;
1540 }
1541
1542 class CAffectedKeysVisitor : public boost::static_visitor<void> {
1543 private:
1544     const CKeyStore &keystore;
1545     std::vector<CKeyID> &vKeys;
1546
1547 public:
1548     CAffectedKeysVisitor(const CKeyStore &keystoreIn, std::vector<CKeyID> &vKeysIn) : keystore(keystoreIn), vKeys(vKeysIn) {}
1549
1550     void Process(const CScript &script) {
1551         txnouttype type;
1552         std::vector<CTxDestination> vDest;
1553         int nRequired;
1554         if (ExtractDestinations(script, type, vDest, nRequired)) {
1555             BOOST_FOREACH(const CTxDestination &dest, vDest)
1556                 boost::apply_visitor(*this, dest);
1557         }
1558     }
1559
1560     void operator()(const CKeyID &keyId) {
1561         if (keystore.HaveKey(keyId))
1562             vKeys.push_back(keyId);
1563     }
1564
1565     void operator()(const CScriptID &scriptId) {
1566         CScript script;
1567         if (keystore.GetCScript(scriptId, script))
1568             Process(script);
1569     }
1570
1571     void operator()(const CNoDestination &none) {}
1572 };
1573
1574
1575 void ExtractAffectedKeys(const CKeyStore &keystore, const CScript& scriptPubKey, std::vector<CKeyID> &vKeys) {
1576     CAffectedKeysVisitor(keystore, vKeys).Process(scriptPubKey);
1577 }
1578
1579 bool ExtractDestinations(const CScript& scriptPubKey, txnouttype& typeRet, vector<CTxDestination>& addressRet, int& nRequiredRet)
1580 {
1581     addressRet.clear();
1582     typeRet = TX_NONSTANDARD;
1583     vector<valtype> vSolutions;
1584     if (!Solver(scriptPubKey, typeRet, vSolutions))
1585         return false;
1586
1587     if (typeRet == TX_MULTISIG)
1588     {
1589         nRequiredRet = vSolutions.front()[0];
1590         for (unsigned int i = 1; i < vSolutions.size()-1; i++)
1591         {
1592             CTxDestination address = CPubKey(vSolutions[i]).GetID();
1593             addressRet.push_back(address);
1594         }
1595     }
1596     else
1597     {
1598         nRequiredRet = 1;
1599         CTxDestination address;
1600         if (!ExtractDestination(scriptPubKey, address))
1601            return false;
1602         addressRet.push_back(address);
1603     }
1604
1605     return true;
1606 }
1607
1608 bool VerifyScript(const CScript& scriptSig, const CScript& scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1609                   bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType)
1610 {
1611     vector<vector<unsigned char> > stack, stackCopy;
1612     if (!EvalScript(stack, scriptSig, txTo, nIn, nHashType))
1613         return false;
1614     if (fValidatePayToScriptHash)
1615         stackCopy = stack;
1616     if (!EvalScript(stack, scriptPubKey, txTo, nIn, nHashType))
1617         return false;
1618     if (stack.empty())
1619         return false;
1620
1621     if (CastToBool(stack.back()) == false)
1622         return false;
1623
1624     // Additional validation for spend-to-script-hash transactions:
1625     if (fValidatePayToScriptHash && scriptPubKey.IsPayToScriptHash())
1626     {
1627         if (!scriptSig.IsPushOnly()) // scriptSig must be literals-only
1628             return false;            // or validation fails
1629
1630         const valtype& pubKeySerialized = stackCopy.back();
1631         CScript pubKey2(pubKeySerialized.begin(), pubKeySerialized.end());
1632         popstack(stackCopy);
1633
1634         if (!EvalScript(stackCopy, pubKey2, txTo, nIn, nHashType))
1635             return false;
1636         if (stackCopy.empty())
1637             return false;
1638         return CastToBool(stackCopy.back());
1639     }
1640
1641     return true;
1642 }
1643
1644
1645 bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CScript& fromPubKey, CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1646 {
1647     assert(nIn < txTo.vin.size());
1648     CTxIn& txin = txTo.vin[nIn];
1649
1650     // Leave out the signature from the hash, since a signature can't sign itself.
1651     // The checksig op will also drop the signatures from its hash.
1652     uint256 hash = SignatureHash(fromPubKey, txTo, nIn, nHashType);
1653
1654     txnouttype whichType;
1655     if (!Solver(keystore, fromPubKey, hash, nHashType, txin.scriptSig, whichType))
1656         return false;
1657
1658     if (whichType == TX_SCRIPTHASH)
1659     {
1660         // Solver returns the subscript that need to be evaluated;
1661         // the final scriptSig is the signatures from that
1662         // and then the serialized subscript:
1663         CScript subscript = txin.scriptSig;
1664
1665         // Recompute txn hash using subscript in place of scriptPubKey:
1666         uint256 hash2 = SignatureHash(subscript, txTo, nIn, nHashType);
1667
1668         txnouttype subType;
1669         bool fSolved =
1670             Solver(keystore, subscript, hash2, nHashType, txin.scriptSig, subType) && subType != TX_SCRIPTHASH;
1671         // Append serialized subscript whether or not it is completely signed:
1672         txin.scriptSig << static_cast<valtype>(subscript);
1673         if (!fSolved) return false;
1674     }
1675
1676     // Test solution
1677     return VerifyScript(txin.scriptSig, fromPubKey, txTo, nIn, true, 0);
1678 }
1679
1680 bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CTransaction& txFrom, CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1681 {
1682     assert(nIn < txTo.vin.size());
1683     CTxIn& txin = txTo.vin[nIn];
1684     assert(txin.prevout.n < txFrom.vout.size());
1685     assert(txin.prevout.hash == txFrom.GetHash());
1686     const CTxOut& txout = txFrom.vout[txin.prevout.n];
1687
1688     return SignSignature(keystore, txout.scriptPubKey, txTo, nIn, nHashType);
1689 }
1690
1691 bool VerifySignature(const CTransaction& txFrom, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType)
1692 {
1693     assert(nIn < txTo.vin.size());
1694     const CTxIn& txin = txTo.vin[nIn];
1695     if (txin.prevout.n >= txFrom.vout.size())
1696         return false;
1697     const CTxOut& txout = txFrom.vout[txin.prevout.n];
1698
1699     if (txin.prevout.hash != txFrom.GetHash())
1700         return false;
1701
1702     return VerifyScript(txin.scriptSig, txout.scriptPubKey, txTo, nIn, fValidatePayToScriptHash, nHashType);
1703 }
1704
1705 static CScript PushAll(const vector<valtype>& values)
1706 {
1707     CScript result;
1708     BOOST_FOREACH(const valtype& v, values)
1709         result << v;
1710     return result;
1711 }
1712
1713 static CScript CombineMultisig(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1714                                const vector<valtype>& vSolutions,
1715                                vector<valtype>& sigs1, vector<valtype>& sigs2)
1716 {
1717     // Combine all the signatures we've got:
1718     set<valtype> allsigs;
1719     BOOST_FOREACH(const valtype& v, sigs1)
1720     {
1721         if (!v.empty())
1722             allsigs.insert(v);
1723     }
1724     BOOST_FOREACH(const valtype& v, sigs2)
1725     {
1726         if (!v.empty())
1727             allsigs.insert(v);
1728     }
1729
1730     // Build a map of pubkey -> signature by matching sigs to pubkeys:
1731     assert(vSolutions.size() > 1);
1732     unsigned int nSigsRequired = vSolutions.front()[0];
1733     unsigned int nPubKeys = vSolutions.size()-2;
1734     map<valtype, valtype> sigs;
1735     BOOST_FOREACH(const valtype& sig, allsigs)
1736     {
1737         for (unsigned int i = 0; i < nPubKeys; i++)
1738         {
1739             const valtype& pubkey = vSolutions[i+1];
1740             if (sigs.count(pubkey))
1741                 continue; // Already got a sig for this pubkey
1742
1743             if (CheckSig(sig, pubkey, scriptPubKey, txTo, nIn, 0))
1744             {
1745                 sigs[pubkey] = sig;
1746                 break;
1747             }
1748         }
1749     }
1750     // Now build a merged CScript:
1751     unsigned int nSigsHave = 0;
1752     CScript result; result << OP_0; // pop-one-too-many workaround
1753     for (unsigned int i = 0; i < nPubKeys && nSigsHave < nSigsRequired; i++)
1754     {
1755         if (sigs.count(vSolutions[i+1]))
1756         {
1757             result << sigs[vSolutions[i+1]];
1758             ++nSigsHave;
1759         }
1760     }
1761     // Fill any missing with OP_0:
1762     for (unsigned int i = nSigsHave; i < nSigsRequired; i++)
1763         result << OP_0;
1764
1765     return result;
1766 }
1767
1768 static CScript CombineSignatures(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1769                                  const txnouttype txType, const vector<valtype>& vSolutions,
1770                                  vector<valtype>& sigs1, vector<valtype>& sigs2)
1771 {
1772     switch (txType)
1773     {
1774     case TX_NONSTANDARD:
1775         // Don't know anything about this, assume bigger one is correct:
1776         if (sigs1.size() >= sigs2.size())
1777             return PushAll(sigs1);
1778         return PushAll(sigs2);
1779     case TX_PUBKEY:
1780     case TX_PUBKEYHASH:
1781         // Signatures are bigger than placeholders or empty scripts:
1782         if (sigs1.empty() || sigs1[0].empty())
1783             return PushAll(sigs2);
1784         return PushAll(sigs1);
1785     case TX_SCRIPTHASH:
1786         if (sigs1.empty() || sigs1.back().empty())
1787             return PushAll(sigs2);
1788         else if (sigs2.empty() || sigs2.back().empty())
1789             return PushAll(sigs1);
1790         else
1791         {
1792             // Recur to combine:
1793             valtype spk = sigs1.back();
1794             CScript pubKey2(spk.begin(), spk.end());
1795
1796             txnouttype txType2;
1797             vector<vector<unsigned char> > vSolutions2;
1798             Solver(pubKey2, txType2, vSolutions2);
1799             sigs1.pop_back();
1800             sigs2.pop_back();
1801             CScript result = CombineSignatures(pubKey2, txTo, nIn, txType2, vSolutions2, sigs1, sigs2);
1802             result << spk;
1803             return result;
1804         }
1805     case TX_MULTISIG:
1806         return CombineMultisig(scriptPubKey, txTo, nIn, vSolutions, sigs1, sigs2);
1807     }
1808
1809     return CScript();
1810 }
1811
1812 CScript CombineSignatures(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1813                           const CScript& scriptSig1, const CScript& scriptSig2)
1814 {
1815     txnouttype txType;
1816     vector<vector<unsigned char> > vSolutions;
1817     Solver(scriptPubKey, txType, vSolutions);
1818
1819     vector<valtype> stack1;
1820     EvalScript(stack1, scriptSig1, CTransaction(), 0, 0);
1821     vector<valtype> stack2;
1822     EvalScript(stack2, scriptSig2, CTransaction(), 0, 0);
1823
1824     return CombineSignatures(scriptPubKey, txTo, nIn, txType, vSolutions, stack1, stack2);
1825 }
1826
1827 unsigned int CScript::GetSigOpCount(bool fAccurate) const
1828 {
1829     unsigned int n = 0;
1830     const_iterator pc = begin();
1831     opcodetype lastOpcode = OP_INVALIDOPCODE;
1832     while (pc < end())
1833     {
1834         opcodetype opcode;
1835         if (!GetOp(pc, opcode))
1836             break;
1837         if (opcode == OP_CHECKSIG || opcode == OP_CHECKSIGVERIFY)
1838             n++;
1839         else if (opcode == OP_CHECKMULTISIG || opcode == OP_CHECKMULTISIGVERIFY)
1840         {
1841             if (fAccurate && lastOpcode >= OP_1 && lastOpcode <= OP_16)
1842                 n += DecodeOP_N(lastOpcode);
1843             else
1844                 n += 20;
1845         }
1846         lastOpcode = opcode;
1847     }
1848     return n;
1849 }
1850
1851 unsigned int CScript::GetSigOpCount(const CScript& scriptSig) const
1852 {
1853     if (!IsPayToScriptHash())
1854         return GetSigOpCount(true);
1855
1856     // This is a pay-to-script-hash scriptPubKey;
1857     // get the last item that the scriptSig
1858     // pushes onto the stack:
1859     const_iterator pc = scriptSig.begin();
1860     vector<unsigned char> data;
1861     while (pc < scriptSig.end())
1862     {
1863         opcodetype opcode;
1864         if (!scriptSig.GetOp(pc, opcode, data))
1865             return 0;
1866         if (opcode > OP_16)
1867             return 0;
1868     }
1869
1870     /// ... and return its opcount:
1871     CScript subscript(data.begin(), data.end());
1872     return subscript.GetSigOpCount(true);
1873 }
1874
1875 bool CScript::IsPayToScriptHash() const
1876 {
1877     // Extra-fast test for pay-to-script-hash CScripts:
1878     return (this->size() == 23 &&
1879             this->at(0) == OP_HASH160 &&
1880             this->at(1) == 0x14 &&
1881             this->at(22) == OP_EQUAL);
1882 }
1883
1884 class CScriptVisitor : public boost::static_visitor<bool>
1885 {
1886 private:
1887     CScript *script;
1888 public:
1889     CScriptVisitor(CScript *scriptin) { script = scriptin; }
1890
1891     bool operator()(const CNoDestination &dest) const {
1892         script->clear();
1893         return false;
1894     }
1895
1896     bool operator()(const CKeyID &keyID) const {
1897         script->clear();
1898         *script << OP_DUP << OP_HASH160 << keyID << OP_EQUALVERIFY << OP_CHECKSIG;
1899         return true;
1900     }
1901
1902     bool operator()(const CScriptID &scriptID) const {
1903         script->clear();
1904         *script << OP_HASH160 << scriptID << OP_EQUAL;
1905         return true;
1906     }
1907 };
1908
1909 void CScript::SetDestination(const CTxDestination& dest)
1910 {
1911     boost::apply_visitor(CScriptVisitor(this), dest);
1912 }
1913
1914 void CScript::SetMultisig(int nRequired, const std::vector<CKey>& keys)
1915 {
1916     this->clear();
1917
1918     *this << EncodeOP_N(nRequired);
1919     BOOST_FOREACH(const CKey& key, keys)
1920         *this << key.GetPubKey();
1921     *this << EncodeOP_N(keys.size()) << OP_CHECKMULTISIG;
1922 }