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     case TX_NULL_DATA: return "nulldata";
 106     }
 107     return NULL;
 108 }
 109
 110
 111 const char* GetOpName(opcodetype opcode)
 112 {
 113     switch (opcode)
 114     {
 115     // push value
 116     case OP_0                      : return "0";
 117     case OP_PUSHDATA1              : return "OP_PUSHDATA1";
 118     case OP_PUSHDATA2              : return "OP_PUSHDATA2";
 119     case OP_PUSHDATA4              : return "OP_PUSHDATA4";
 120     case OP_1NEGATE                : return "-1";
 121     case OP_RESERVED               : return "OP_RESERVED";
 122     case OP_1                      : return "1";
 123     case OP_2                      : return "2";
 124     case OP_3                      : return "3";
 125     case OP_4                      : return "4";
 126     case OP_5                      : return "5";
 127     case OP_6                      : return "6";
 128     case OP_7                      : return "7";
 129     case OP_8                      : return "8";
 130     case OP_9                      : return "9";
 131     case OP_10                     : return "10";
 132     case OP_11                     : return "11";
 133     case OP_12                     : return "12";
 134     case OP_13                     : return "13";
 135     case OP_14                     : return "14";
 136     case OP_15                     : return "15";
 137     case OP_16                     : return "16";
 138
 139     // control
 140     case OP_NOP                    : return "OP_NOP";
 141     case OP_VER                    : return "OP_VER";
 142     case OP_IF                     : return "OP_IF";
 143     case OP_NOTIF                  : return "OP_NOTIF";
 144     case OP_VERIF                  : return "OP_VERIF";
 145     case OP_VERNOTIF               : return "OP_VERNOTIF";
 146     case OP_ELSE                   : return "OP_ELSE";
 147     case OP_ENDIF                  : return "OP_ENDIF";
 148     case OP_VERIFY                 : return "OP_VERIFY";
 149     case OP_RETURN                 : return "OP_RETURN";
 150
 151     // stack ops
 152     case OP_TOALTSTACK             : return "OP_TOALTSTACK";
 153     case OP_FROMALTSTACK           : return "OP_FROMALTSTACK";
 154     case OP_2DROP                  : return "OP_2DROP";
 155     case OP_2DUP                   : return "OP_2DUP";
 156     case OP_3DUP                   : return "OP_3DUP";
 157     case OP_2OVER                  : return "OP_2OVER";
 158     case OP_2ROT                   : return "OP_2ROT";
 159     case OP_2SWAP                  : return "OP_2SWAP";
 160     case OP_IFDUP                  : return "OP_IFDUP";
 161     case OP_DEPTH                  : return "OP_DEPTH";
 162     case OP_DROP                   : return "OP_DROP";
 163     case OP_DUP                    : return "OP_DUP";
 164     case OP_NIP                    : return "OP_NIP";
 165     case OP_OVER                   : return "OP_OVER";
 166     case OP_PICK                   : return "OP_PICK";
 167     case OP_ROLL                   : return "OP_ROLL";
 168     case OP_ROT                    : return "OP_ROT";
 169     case OP_SWAP                   : return "OP_SWAP";
 170     case OP_TUCK                   : return "OP_TUCK";
 171
 172     // splice ops
 173     case OP_CAT                    : return "OP_CAT";
 174     case OP_SUBSTR                 : return "OP_SUBSTR";
 175     case OP_LEFT                   : return "OP_LEFT";
 176     case OP_RIGHT                  : return "OP_RIGHT";
 177     case OP_SIZE                   : return "OP_SIZE";
 178
 179     // bit logic
 180     case OP_INVERT                 : return "OP_INVERT";
 181     case OP_AND                    : return "OP_AND";
 182     case OP_OR                     : return "OP_OR";
 183     case OP_XOR                    : return "OP_XOR";
 184     case OP_EQUAL                  : return "OP_EQUAL";
 185     case OP_EQUALVERIFY            : return "OP_EQUALVERIFY";
 186     case OP_RESERVED1              : return "OP_RESERVED1";
 187     case OP_RESERVED2              : return "OP_RESERVED2";
 188
 189     // numeric
 190     case OP_1ADD                   : return "OP_1ADD";
 191     case OP_1SUB                   : return "OP_1SUB";
 192     case OP_2MUL                   : return "OP_2MUL";
 193     case OP_2DIV                   : return "OP_2DIV";
 194     case OP_NEGATE                 : return "OP_NEGATE";
 195     case OP_ABS                    : return "OP_ABS";
 196     case OP_NOT                    : return "OP_NOT";
 197     case OP_0NOTEQUAL              : return "OP_0NOTEQUAL";
 198     case OP_ADD                    : return "OP_ADD";
 199     case OP_SUB                    : return "OP_SUB";
 200     case OP_MUL                    : return "OP_MUL";
 201     case OP_DIV                    : return "OP_DIV";
 202     case OP_MOD                    : return "OP_MOD";
 203     case OP_LSHIFT                 : return "OP_LSHIFT";
 204     case OP_RSHIFT                 : return "OP_RSHIFT";
 205     case OP_BOOLAND                : return "OP_BOOLAND";
 206     case OP_BOOLOR                 : return "OP_BOOLOR";
 207     case OP_NUMEQUAL               : return "OP_NUMEQUAL";
 208     case OP_NUMEQUALVERIFY         : return "OP_NUMEQUALVERIFY";
 209     case OP_NUMNOTEQUAL            : return "OP_NUMNOTEQUAL";
 210     case OP_LESSTHAN               : return "OP_LESSTHAN";
 211     case OP_GREATERTHAN            : return "OP_GREATERTHAN";
 212     case OP_LESSTHANOREQUAL        : return "OP_LESSTHANOREQUAL";
 213     case OP_GREATERTHANOREQUAL     : return "OP_GREATERTHANOREQUAL";
 214     case OP_MIN                    : return "OP_MIN";
 215     case OP_MAX                    : return "OP_MAX";
 216     case OP_WITHIN                 : return "OP_WITHIN";
 217
 218     // crypto
 219     case OP_RIPEMD160              : return "OP_RIPEMD160";
 220     case OP_SHA1                   : return "OP_SHA1";
 221     case OP_SHA256                 : return "OP_SHA256";
 222     case OP_HASH160                : return "OP_HASH160";
 223     case OP_HASH256                : return "OP_HASH256";
 224     case OP_CODESEPARATOR          : return "OP_CODESEPARATOR";
 225     case OP_CHECKSIG               : return "OP_CHECKSIG";
 226     case OP_CHECKSIGVERIFY         : return "OP_CHECKSIGVERIFY";
 227     case OP_CHECKMULTISIG          : return "OP_CHECKMULTISIG";
 228     case OP_CHECKMULTISIGVERIFY    : return "OP_CHECKMULTISIGVERIFY";
 229
 230     // expanson
 231     case OP_NOP1                   : return "OP_NOP1";
 232     case OP_NOP2                   : return "OP_NOP2";
 233     case OP_NOP3                   : return "OP_NOP3";
 234     case OP_NOP4                   : return "OP_NOP4";
 235     case OP_NOP5                   : return "OP_NOP5";
 236     case OP_NOP6                   : return "OP_NOP6";
 237     case OP_NOP7                   : return "OP_NOP7";
 238     case OP_NOP8                   : return "OP_NOP8";
 239     case OP_NOP9                   : return "OP_NOP9";
 240     case OP_NOP10                  : return "OP_NOP10";
 241
 242
 243
 244     // template matching params
 245     case OP_PUBKEYHASH             : return "OP_PUBKEYHASH";
 246     case OP_PUBKEY                 : return "OP_PUBKEY";
 247
 248     case OP_INVALIDOPCODE          : return "OP_INVALIDOPCODE";
 249     default:
 250         return "OP_UNKNOWN";
 251     }
 252 }
 253
 254 bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
 255 {
 256     CAutoBN_CTX pctx;
 257     CScript::const_iterator pc = script.begin();
 258     CScript::const_iterator pend = script.end();
 259     CScript::const_iterator pbegincodehash = script.begin();
 260     opcodetype opcode;
 261     valtype vchPushValue;
 262     vector<bool> vfExec;
 263     vector<valtype> altstack;
 264     if (script.size() > 10000)
 265         return false;
 266     int nOpCount = 0;
 267
 268
 269     try
 270     {
 271         while (pc < pend)
 272         {
 273             bool fExec = !count(vfExec.begin(), vfExec.end(), false);
 274
 275             //
 276             // Read instruction
 277             //
 278             if (!script.GetOp(pc, opcode, vchPushValue))
 279                 return false;
 280             if (vchPushValue.size() > 520)
 281                 return false;
 282             if (opcode > OP_16 && ++nOpCount > 201)
 283                 return false;
 284
 285             if (opcode == OP_CAT ||
 286                 opcode == OP_SUBSTR ||
 287                 opcode == OP_LEFT ||
 288                 opcode == OP_RIGHT ||
 289                 opcode == OP_INVERT ||
 290                 opcode == OP_AND ||
 291                 opcode == OP_OR ||
 292                 opcode == OP_XOR ||
 293                 opcode == OP_2MUL ||
 294                 opcode == OP_2DIV ||
 295                 opcode == OP_MUL ||
 296                 opcode == OP_DIV ||
 297                 opcode == OP_MOD ||
 298                 opcode == OP_LSHIFT ||
 299                 opcode == OP_RSHIFT)
 300                 return false;
 301
 302             if (fExec && 0 <= opcode && opcode <= OP_PUSHDATA4)
 303                 stack.push_back(vchPushValue);
 304             else if (fExec || (OP_IF <= opcode && opcode <= OP_ENDIF))
 305             switch (opcode)
 306             {
 307                 //
 308                 // Push value
 309                 //
 310                 case OP_1NEGATE:
 311                 case OP_1:
 312                 case OP_2:
 313                 case OP_3:
 314                 case OP_4:
 315                 case OP_5:
 316                 case OP_6:
 317                 case OP_7:
 318                 case OP_8:
 319                 case OP_9:
 320                 case OP_10:
 321                 case OP_11:
 322                 case OP_12:
 323                 case OP_13:
 324                 case OP_14:
 325                 case OP_15:
 326                 case OP_16:
 327                 {
 328                     // ( -- value)
 329                     CBigNum bn((int)opcode - (int)(OP_1 - 1));
 330                     stack.push_back(bn.getvch());
 331                 }
 332                 break;
 333
 334
 335                 //
 336                 // Control
 337                 //
 338                 case OP_NOP:
 339                 case OP_NOP1: case OP_NOP2: case OP_NOP3: case OP_NOP4: case OP_NOP5:
 340                 case OP_NOP6: case OP_NOP7: case OP_NOP8: case OP_NOP9: case OP_NOP10:
 341                 break;
 342
 343                 case OP_IF:
 344                 case OP_NOTIF:
 345                 {
 346                     // <expression> if [statements] [else [statements]] endif
 347                     bool fValue = false;
 348                     if (fExec)
 349                     {
 350                         if (stack.size() < 1)
 351                             return false;
 352                         valtype& vch = stacktop(-1);
 353                         fValue = CastToBool(vch);
 354                         if (opcode == OP_NOTIF)
 355                             fValue = !fValue;
 356                         popstack(stack);
 357                     }
 358                     vfExec.push_back(fValue);
 359                 }
 360                 break;
 361
 362                 case OP_ELSE:
 363                 {
 364                     if (vfExec.empty())
 365                         return false;
 366                     vfExec.back() = !vfExec.back();
 367                 }
 368                 break;
 369
 370                 case OP_ENDIF:
 371                 {
 372                     if (vfExec.empty())
 373                         return false;
 374                     vfExec.pop_back();
 375                 }
 376                 break;
 377
 378                 case OP_VERIFY:
 379                 {
 380                     // (true -- ) or
 381                     // (false -- false) and return
 382                     if (stack.size() < 1)
 383                         return false;
 384                     bool fValue = CastToBool(stacktop(-1));
 385                     if (fValue)
 386                         popstack(stack);
 387                     else
 388                         return false;
 389                 }
 390                 break;
 391
 392                 case OP_RETURN:
 393                 {
 394                     return false;
 395                 }
 396                 break;
 397
 398
 399                 //
 400                 // Stack ops
 401                 //
 402                 case OP_TOALTSTACK:
 403                 {
 404                     if (stack.size() < 1)
 405                         return false;
 406                     altstack.push_back(stacktop(-1));
 407                     popstack(stack);
 408                 }
 409                 break;
 410
 411                 case OP_FROMALTSTACK:
 412                 {
 413                     if (altstack.size() < 1)
 414                         return false;
 415                     stack.push_back(altstacktop(-1));
 416                     popstack(altstack);
 417                 }
 418                 break;
 419
 420                 case OP_2DROP:
 421                 {
 422                     // (x1 x2 -- )
 423                     if (stack.size() < 2)
 424                         return false;
 425                     popstack(stack);
 426                     popstack(stack);
 427                 }
 428                 break;
 429
 430                 case OP_2DUP:
 431                 {
 432                     // (x1 x2 -- x1 x2 x1 x2)
 433                     if (stack.size() < 2)
 434                         return false;
 435                     valtype vch1 = stacktop(-2);
 436                     valtype vch2 = stacktop(-1);
 437                     stack.push_back(vch1);
 438                     stack.push_back(vch2);
 439                 }
 440                 break;
 441
 442                 case OP_3DUP:
 443                 {
 444                     // (x1 x2 x3 -- x1 x2 x3 x1 x2 x3)
 445                     if (stack.size() < 3)
 446                         return false;
 447                     valtype vch1 = stacktop(-3);
 448                     valtype vch2 = stacktop(-2);
 449                     valtype vch3 = stacktop(-1);
 450                     stack.push_back(vch1);
 451                     stack.push_back(vch2);
 452                     stack.push_back(vch3);
 453                 }
 454                 break;
 455
 456                 case OP_2OVER:
 457                 {
 458                     // (x1 x2 x3 x4 -- x1 x2 x3 x4 x1 x2)
 459                     if (stack.size() < 4)
 460                         return false;
 461                     valtype vch1 = stacktop(-4);
 462                     valtype vch2 = stacktop(-3);
 463                     stack.push_back(vch1);
 464                     stack.push_back(vch2);
 465                 }
 466                 break;
 467
 468                 case OP_2ROT:
 469                 {
 470                     // (x1 x2 x3 x4 x5 x6 -- x3 x4 x5 x6 x1 x2)
 471                     if (stack.size() < 6)
 472                         return false;
 473                     valtype vch1 = stacktop(-6);
 474                     valtype vch2 = stacktop(-5);
 475                     stack.erase(stack.end()-6, stack.end()-4);
 476                     stack.push_back(vch1);
 477                     stack.push_back(vch2);
 478                 }
 479                 break;
 480
 481                 case OP_2SWAP:
 482                 {
 483                     // (x1 x2 x3 x4 -- x3 x4 x1 x2)
 484                     if (stack.size() < 4)
 485                         return false;
 486                     swap(stacktop(-4), stacktop(-2));
 487                     swap(stacktop(-3), stacktop(-1));
 488                 }
 489                 break;
 490
 491                 case OP_IFDUP:
 492                 {
 493                     // (x - 0 | x x)
 494                     if (stack.size() < 1)
 495                         return false;
 496                     valtype vch = stacktop(-1);
 497                     if (CastToBool(vch))
 498                         stack.push_back(vch);
 499                 }
 500                 break;
 501
 502                 case OP_DEPTH:
 503                 {
 504                     // -- stacksize
 505                     CBigNum bn(stack.size());
 506                     stack.push_back(bn.getvch());
 507                 }
 508                 break;
 509
 510                 case OP_DROP:
 511                 {
 512                     // (x -- )
 513                     if (stack.size() < 1)
 514                         return false;
 515                     popstack(stack);
 516                 }
 517                 break;
 518
 519                 case OP_DUP:
 520                 {
 521                     // (x -- x x)
 522                     if (stack.size() < 1)
 523                         return false;
 524                     valtype vch = stacktop(-1);
 525                     stack.push_back(vch);
 526                 }
 527                 break;
 528
 529                 case OP_NIP:
 530                 {
 531                     // (x1 x2 -- x2)
 532                     if (stack.size() < 2)
 533                         return false;
 534                     stack.erase(stack.end() - 2);
 535                 }
 536                 break;
 537
 538                 case OP_OVER:
 539                 {
 540                     // (x1 x2 -- x1 x2 x1)
 541                     if (stack.size() < 2)
 542                         return false;
 543                     valtype vch = stacktop(-2);
 544                     stack.push_back(vch);
 545                 }
 546                 break;
 547
 548                 case OP_PICK:
 549                 case OP_ROLL:
 550                 {
 551                     // (xn ... x2 x1 x0 n - xn ... x2 x1 x0 xn)
 552                     // (xn ... x2 x1 x0 n - ... x2 x1 x0 xn)
 553                     if (stack.size() < 2)
 554                         return false;
 555                     int n = CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
 556                     popstack(stack);
 557                     if (n < 0 || n >= (int)stack.size())
 558                         return false;
 559                     valtype vch = stacktop(-n-1);
 560                     if (opcode == OP_ROLL)
 561                         stack.erase(stack.end()-n-1);
 562                     stack.push_back(vch);
 563                 }
 564                 break;
 565
 566                 case OP_ROT:
 567                 {
 568                     // (x1 x2 x3 -- x2 x3 x1)
 569                     //  x2 x1 x3  after first swap
 570                     //  x2 x3 x1  after second swap
 571                     if (stack.size() < 3)
 572                         return false;
 573                     swap(stacktop(-3), stacktop(-2));
 574                     swap(stacktop(-2), stacktop(-1));
 575                 }
 576                 break;
 577
 578                 case OP_SWAP:
 579                 {
 580                     // (x1 x2 -- x2 x1)
 581                     if (stack.size() < 2)
 582                         return false;
 583                     swap(stacktop(-2), stacktop(-1));
 584                 }
 585                 break;
 586
 587                 case OP_TUCK:
 588                 {
 589                     // (x1 x2 -- x2 x1 x2)
 590                     if (stack.size() < 2)
 591                         return false;
 592                     valtype vch = stacktop(-1);
 593                     stack.insert(stack.end()-2, vch);
 594                 }
 595                 break;
 596
 597
 598                 //
 599                 // Splice ops
 600                 //
 601                 case OP_CAT:
 602                 {
 603                     // (x1 x2 -- out)
 604                     if (stack.size() < 2)
 605                         return false;
 606                     valtype& vch1 = stacktop(-2);
 607                     valtype& vch2 = stacktop(-1);
 608                     vch1.insert(vch1.end(), vch2.begin(), vch2.end());
 609                     popstack(stack);
 610                     if (stacktop(-1).size() > 520)
 611                         return false;
 612                 }
 613                 break;
 614
 615                 case OP_SUBSTR:
 616                 {
 617                     // (in begin size -- out)
 618                     if (stack.size() < 3)
 619                         return false;
 620                     valtype& vch = stacktop(-3);
 621                     int nBegin = CastToBigNum(stacktop(-2)).getint();
 622                     int nEnd = nBegin + CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
 623                     if (nBegin < 0 || nEnd < nBegin)
 624                         return false;
 625                     if (nBegin > (int)vch.size())
 626                         nBegin = vch.size();
 627                     if (nEnd > (int)vch.size())
 628                         nEnd = vch.size();
 629                     vch.erase(vch.begin() + nEnd, vch.end());
 630                     vch.erase(vch.begin(), vch.begin() + nBegin);
 631                     popstack(stack);
 632                     popstack(stack);
 633                 }
 634                 break;
 635
 636                 case OP_LEFT:
 637                 case OP_RIGHT:
 638                 {
 639                     // (in size -- out)
 640                     if (stack.size() < 2)
 641                         return false;
 642                     valtype& vch = stacktop(-2);
 643                     int nSize = CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
 644                     if (nSize < 0)
 645                         return false;
 646                     if (nSize > (int)vch.size())
 647                         nSize = vch.size();
 648                     if (opcode == OP_LEFT)
 649                         vch.erase(vch.begin() + nSize, vch.end());
 650                     else
 651                         vch.erase(vch.begin(), vch.end() - nSize);
 652                     popstack(stack);
 653                 }
 654                 break;
 655
 656                 case OP_SIZE:
 657                 {
 658                     // (in -- in size)
 659                     if (stack.size() < 1)
 660                         return false;
 661                     CBigNum bn(stacktop(-1).size());
 662                     stack.push_back(bn.getvch());
 663                 }
 664                 break;
 665
 666
 667                 //
 668                 // Bitwise logic
 669                 //
 670                 case OP_INVERT:
 671                 {
 672                     // (in - out)
 673                     if (stack.size() < 1)
 674                         return false;
 675                     valtype& vch = stacktop(-1);
 676                     for (unsigned int i = 0; i < vch.size(); i++)
 677                         vch[i] = ~vch[i];
 678                 }
 679                 break;
 680
 681                 //
 682                 // WARNING: These disabled opcodes exhibit unexpected behavior
 683                 // when used on signed integers due to a bug in MakeSameSize()
 684                 // [see definition of MakeSameSize() above].
 685                 //
 686                 case OP_AND:
 687                 case OP_OR:
 688                 case OP_XOR:
 689                 {
 690                     // (x1 x2 - out)
 691                     if (stack.size() < 2)
 692                         return false;
 693                     valtype& vch1 = stacktop(-2);
 694                     valtype& vch2 = stacktop(-1);
 695                     MakeSameSize(vch1, vch2); // <-- NOT SAFE FOR SIGNED VALUES
 696                     if (opcode == OP_AND)
 697                     {
 698                         for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
 699                             vch1[i] &= vch2[i];
 700                     }
 701                     else if (opcode == OP_OR)
 702                     {
 703                         for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
 704                             vch1[i] |= vch2[i];
 705                     }
 706                     else if (opcode == OP_XOR)
 707                     {
 708                         for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
 709                             vch1[i] ^= vch2[i];
 710                     }
 711                     popstack(stack);
 712                 }
 713                 break;
 714
 715                 case OP_EQUAL:
 716                 case OP_EQUALVERIFY:
 717                 //case OP_NOTEQUAL: // use OP_NUMNOTEQUAL
 718                 {
 719                     // (x1 x2 - bool)
 720                     if (stack.size() < 2)
 721                         return false;
 722                     valtype& vch1 = stacktop(-2);
 723                     valtype& vch2 = stacktop(-1);
 724                     bool fEqual = (vch1 == vch2);
 725                     // OP_NOTEQUAL is disabled because it would be too easy to say
 726                     // something like n != 1 and have some wiseguy pass in 1 with extra
 727                     // zero bytes after it (numerically, 0x01 == 0x0001 == 0x000001)
 728                     //if (opcode == OP_NOTEQUAL)
 729                     //    fEqual = !fEqual;
 730                     popstack(stack);
 731                     popstack(stack);
 732                     stack.push_back(fEqual ? vchTrue : vchFalse);
 733                     if (opcode == OP_EQUALVERIFY)
 734                     {
 735                         if (fEqual)
 736                             popstack(stack);
 737                         else
 738                             return false;
 739                     }
 740                 }
 741                 break;
 742
 743
 744                 //
 745                 // Numeric
 746                 //
 747                 case OP_1ADD:
 748                 case OP_1SUB:
 749                 case OP_2MUL:
 750                 case OP_2DIV:
 751                 case OP_NEGATE:
 752                 case OP_ABS:
 753                 case OP_NOT:
 754                 case OP_0NOTEQUAL:
 755                 {
 756                     // (in -- out)
 757                     if (stack.size() < 1)
 758                         return false;
 759                     CBigNum bn = CastToBigNum(stacktop(-1));
 760                     switch (opcode)
 761                     {
 762                     case OP_1ADD:       bn += bnOne; break;
 763                     case OP_1SUB:       bn -= bnOne; break;
 764                     case OP_2MUL:       bn <<= 1; break;
 765                     case OP_2DIV:       bn >>= 1; break;
 766                     case OP_NEGATE:     bn = -bn; break;
 767                     case OP_ABS:        if (bn < bnZero) bn = -bn; break;
 768                     case OP_NOT:        bn = (bn == bnZero); break;
 769                     case OP_0NOTEQUAL:  bn = (bn != bnZero); break;
 770                     default:            assert(!"invalid opcode"); break;
 771                     }
 772                     popstack(stack);
 773                     stack.push_back(bn.getvch());
 774                 }
 775                 break;
 776
 777                 case OP_ADD:
 778                 case OP_SUB:
 779                 case OP_MUL:
 780                 case OP_DIV:
 781                 case OP_MOD:
 782                 case OP_LSHIFT:
 783                 case OP_RSHIFT:
 784                 case OP_BOOLAND:
 785                 case OP_BOOLOR:
 786                 case OP_NUMEQUAL:
 787                 case OP_NUMEQUALVERIFY:
 788                 case OP_NUMNOTEQUAL:
 789                 case OP_LESSTHAN:
 790                 case OP_GREATERTHAN:
 791                 case OP_LESSTHANOREQUAL:
 792                 case OP_GREATERTHANOREQUAL:
 793                 case OP_MIN:
 794                 case OP_MAX:
 795                 {
 796                     // (x1 x2 -- out)
 797                     if (stack.size() < 2)
 798                         return false;
 799                     CBigNum bn1 = CastToBigNum(stacktop(-2));
 800                     CBigNum bn2 = CastToBigNum(stacktop(-1));
 801                     CBigNum bn;
 802                     switch (opcode)
 803                     {
 804                     case OP_ADD:
 805                         bn = bn1 + bn2;
 806                         break;
 807
 808                     case OP_SUB:
 809                         bn = bn1 - bn2;
 810                         break;
 811
 812                     case OP_MUL:
 813                         if (!BN_mul(&bn, &bn1, &bn2, pctx))
 814                             return false;
 815                         break;
 816
 817                     case OP_DIV:
 818                         if (!BN_div(&bn, NULL, &bn1, &bn2, pctx))
 819                             return false;
 820                         break;
 821
 822                     case OP_MOD:
 823                         if (!BN_mod(&bn, &bn1, &bn2, pctx))
 824                             return false;
 825                         break;
 826
 827                     case OP_LSHIFT:
 828                         if (bn2 < bnZero || bn2 > CBigNum(2048))
 829                             return false;
 830                         bn = bn1 << bn2.getulong();
 831                         break;
 832
 833                     case OP_RSHIFT:
 834                         if (bn2 < bnZero || bn2 > CBigNum(2048))
 835                             return false;
 836                         bn = bn1 >> bn2.getulong();
 837                         break;
 838
 839                     case OP_BOOLAND:             bn = (bn1 != bnZero && bn2 != bnZero); break;
 840                     case OP_BOOLOR:              bn = (bn1 != bnZero || bn2 != bnZero); break;
 841                     case OP_NUMEQUAL:            bn = (bn1 == bn2); break;
 842                     case OP_NUMEQUALVERIFY:      bn = (bn1 == bn2); break;
 843                     case OP_NUMNOTEQUAL:         bn = (bn1 != bn2); break;
 844                     case OP_LESSTHAN:            bn = (bn1 < bn2); break;
 845                     case OP_GREATERTHAN:         bn = (bn1 > bn2); break;
 846                     case OP_LESSTHANOREQUAL:     bn = (bn1 <= bn2); break;
 847                     case OP_GREATERTHANOREQUAL:  bn = (bn1 >= bn2); break;
 848                     case OP_MIN:                 bn = (bn1 < bn2 ? bn1 : bn2); break;
 849                     case OP_MAX:                 bn = (bn1 > bn2 ? bn1 : bn2); break;
 850                     default:                     assert(!"invalid opcode"); break;
 851                     }
 852                     popstack(stack);
 853                     popstack(stack);
 854                     stack.push_back(bn.getvch());
 855
 856                     if (opcode == OP_NUMEQUALVERIFY)
 857                     {
 858                         if (CastToBool(stacktop(-1)))
 859                             popstack(stack);
 860                         else
 861                             return false;
 862                     }
 863                 }
 864                 break;
 865
 866                 case OP_WITHIN:
 867                 {
 868                     // (x min max -- out)
 869                     if (stack.size() < 3)
 870                         return false;
 871                     CBigNum bn1 = CastToBigNum(stacktop(-3));
 872                     CBigNum bn2 = CastToBigNum(stacktop(-2));
 873                     CBigNum bn3 = CastToBigNum(stacktop(-1));
 874                     bool fValue = (bn2 <= bn1 && bn1 < bn3);
 875                     popstack(stack);
 876                     popstack(stack);
 877                     popstack(stack);
 878                     stack.push_back(fValue ? vchTrue : vchFalse);
 879                 }
 880                 break;
 881
 882
 883                 //
 884                 // Crypto
 885                 //
 886                 case OP_RIPEMD160:
 887                 case OP_SHA1:
 888                 case OP_SHA256:
 889                 case OP_HASH160:
 890                 case OP_HASH256:
 891                 {
 892                     // (in -- hash)
 893                     if (stack.size() < 1)
 894                         return false;
 895                     valtype& vch = stacktop(-1);
 896                     valtype vchHash((opcode == OP_RIPEMD160 || opcode == OP_SHA1 || opcode == OP_HASH160) ? 20 : 32);
 897                     if (opcode == OP_RIPEMD160)
 898                         RIPEMD160(&vch[0], vch.size(), &vchHash[0]);
 899                     else if (opcode == OP_SHA1)
 900                         SHA1(&vch[0], vch.size(), &vchHash[0]);
 901                     else if (opcode == OP_SHA256)
 902                         SHA256(&vch[0], vch.size(), &vchHash[0]);
 903                     else if (opcode == OP_HASH160)
 904                     {
 905                         uint160 hash160 = Hash160(vch);
 906                         memcpy(&vchHash[0], &hash160, sizeof(hash160));
 907                     }
 908                     else if (opcode == OP_HASH256)
 909                     {
 910                         uint256 hash = Hash(vch.begin(), vch.end());
 911                         memcpy(&vchHash[0], &hash, sizeof(hash));
 912                     }
 913                     popstack(stack);
 914                     stack.push_back(vchHash);
 915                 }
 916                 break;
 917
 918                 case OP_CODESEPARATOR:
 919                 {
 920                     // Hash starts after the code separator
 921                     pbegincodehash = pc;
 922                 }
 923                 break;
 924
 925                 case OP_CHECKSIG:
 926                 case OP_CHECKSIGVERIFY:
 927                 {
 928                     // (sig pubkey -- bool)
 929                     if (stack.size() < 2)
 930                         return false;
 931
 932                     valtype& vchSig    = stacktop(-2);
 933                     valtype& vchPubKey = stacktop(-1);
 934
 935                     ////// debug print
 936                     //PrintHex(vchSig.begin(), vchSig.end(), "sig: %s\n");
 937                     //PrintHex(vchPubKey.begin(), vchPubKey.end(), "pubkey: %s\n");
 938
 939                     // Subset of script starting at the most recent codeseparator
 940                     CScript scriptCode(pbegincodehash, pend);
 941
 942                     // Drop the signature, since there's no way for a signature to sign itself
 943                     scriptCode.FindAndDelete(CScript(vchSig));
 944
 945                     bool fSuccess = CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType);
 946
 947                     popstack(stack);
 948                     popstack(stack);
 949                     stack.push_back(fSuccess ? vchTrue : vchFalse);
 950                     if (opcode == OP_CHECKSIGVERIFY)
 951                     {
 952                         if (fSuccess)
 953                             popstack(stack);
 954                         else
 955                             return false;
 956                     }
 957                 }
 958                 break;
 959
 960                 case OP_CHECKMULTISIG:
 961                 case OP_CHECKMULTISIGVERIFY:
 962                 {
 963                     // ([sig ...] num_of_signatures [pubkey ...] num_of_pubkeys -- bool)
 964
 965                     int i = 1;
 966                     if ((int)stack.size() < i)
 967                         return false;
 968
 969                     int nKeysCount = CastToBigNum(stacktop(-i)).getint();
 970                     if (nKeysCount < 0 || nKeysCount > 20)
 971                         return false;
 972                     nOpCount += nKeysCount;
 973                     if (nOpCount > 201)
 974                         return false;
 975                     int ikey = ++i;
 976                     i += nKeysCount;
 977                     if ((int)stack.size() < i)
 978                         return false;
 979
 980                     int nSigsCount = CastToBigNum(stacktop(-i)).getint();
 981                     if (nSigsCount < 0 || nSigsCount > nKeysCount)
 982                         return false;
 983                     int isig = ++i;
 984                     i += nSigsCount;
 985                     if ((int)stack.size() < i)
 986                         return false;
 987
 988                     // Subset of script starting at the most recent codeseparator
 989                     CScript scriptCode(pbegincodehash, pend);
 990
 991                     // Drop the signatures, since there's no way for a signature to sign itself
 992                     for (int k = 0; k < nSigsCount; k++)
 993                     {
 994                         valtype& vchSig = stacktop(-isig-k);
 995                         scriptCode.FindAndDelete(CScript(vchSig));
 996                     }
 997
 998                     bool fSuccess = true;
 999                     while (fSuccess && nSigsCount > 0)
1000                     {
1001                         valtype& vchSig    = stacktop(-isig);
1002                         valtype& vchPubKey = stacktop(-ikey);
1003
1004                         // Check signature
1005                         if (CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType))
1006                         {
1007                             isig++;
1008                             nSigsCount--;
1009                         }
1010                         ikey++;
1011                         nKeysCount--;
1012
1013                         // If there are more signatures left than keys left,
1014                         // then too many signatures have failed
1015                         if (nSigsCount > nKeysCount)
1016                             fSuccess = false;
1017                     }
1018
1019                     while (i-- > 0)
1020                         popstack(stack);
1021                     stack.push_back(fSuccess ? vchTrue : vchFalse);
1022
1023                     if (opcode == OP_CHECKMULTISIGVERIFY)
1024                     {
1025                         if (fSuccess)
1026                             popstack(stack);
1027                         else
1028                             return false;
1029                     }
1030                 }
1031                 break;
1032
1033                 default:
1034                     return false;
1035             }
1036
1037             // Size limits
1038             if (stack.size() + altstack.size() > 1000)
1039                 return false;
1040         }
1041     }
1042     catch (...)
1043     {
1044         return false;
1045     }
1046
1047
1048     if (!vfExec.empty())
1049         return false;
1050
1051     return true;
1052 }
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060
1061
1062 uint256 SignatureHash(CScript scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1063 {
1064     if (nIn >= txTo.vin.size())
1065     {
1066         printf("ERROR: SignatureHash() : nIn=%d out of range\n", nIn);
1067         return 1;
1068     }
1069     CTransaction txTmp(txTo);
1070
1071     // In case concatenating two scripts ends up with two codeseparators,
1072     // or an extra one at the end, this prevents all those possible incompatibilities.
1073     scriptCode.FindAndDelete(CScript(OP_CODESEPARATOR));
1074
1075     // Blank out other inputs' signatures
1076     for (unsigned int i = 0; i < txTmp.vin.size(); i++)
1077         txTmp.vin[i].scriptSig = CScript();
1078     txTmp.vin[nIn].scriptSig = scriptCode;
1079
1080     // Blank out some of the outputs
1081     if ((nHashType & 0x1f) == SIGHASH_NONE)
1082     {
1083         // Wildcard payee
1084         txTmp.vout.clear();
1085
1086         // Let the others update at will
1087         for (unsigned int i = 0; i < txTmp.vin.size(); i++)
1088             if (i != nIn)
1089                 txTmp.vin[i].nSequence = 0;
1090     }
1091     else if ((nHashType & 0x1f) == SIGHASH_SINGLE)
1092     {
1093         // Only lock-in the txout payee at same index as txin
1094         unsigned int nOut = nIn;
1095         if (nOut >= txTmp.vout.size())
1096         {
1097             printf("ERROR: SignatureHash() : nOut=%d out of range\n", nOut);
1098             return 1;
1099         }
1100         txTmp.vout.resize(nOut+1);
1101         for (unsigned int i = 0; i < nOut; i++)
1102             txTmp.vout[i].SetNull();
1103
1104         // Let the others update at will
1105         for (unsigned int i = 0; i < txTmp.vin.size(); i++)
1106             if (i != nIn)
1107                 txTmp.vin[i].nSequence = 0;
1108     }
1109
1110     // Blank out other inputs completely, not recommended for open transactions
1111     if (nHashType & SIGHASH_ANYONECANPAY)
1112     {
1113         txTmp.vin[0] = txTmp.vin[nIn];
1114         txTmp.vin.resize(1);
1115     }
1116
1117     // Serialize and hash
1118     CDataStream ss(SER_GETHASH, 0);
1119     ss.reserve(10000);
1120     ss << txTmp << nHashType;
1121     return Hash(ss.begin(), ss.end());
1122 }
1123
1124
1125 // Valid signature cache, to avoid doing expensive ECDSA signature checking
1126 // twice for every transaction (once when accepted into memory pool, and
1127 // again when accepted into the block chain)
1128
1129 class CSignatureCache
1130 {
1131 private:
1132      // sigdata_type is (signature hash, signature, public key):
1133     typedef boost::tuple<uint256, std::vector<unsigned char>, std::vector<unsigned char> > sigdata_type;
1134     std::set< sigdata_type> setValid;
1135     CCriticalSection cs_sigcache;
1136
1137 public:
1138     bool
1139     Get(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const std::vector<unsigned char>& pubKey)
1140     {
1141         LOCK(cs_sigcache);
1142
1143         sigdata_type k(hash, vchSig, pubKey);
1144         std::set<sigdata_type>::iterator mi = setValid.find(k);
1145         if (mi != setValid.end())
1146             return true;
1147         return false;
1148     }
1149
1150     void Set(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const std::vector<unsigned char>& pubKey)
1151     {
1152         // DoS prevention: limit cache size to less than 10MB
1153         // (~200 bytes per cache entry times 50,000 entries)
1154         // Since there are a maximum of 20,000 signature operations per block
1155         // 50,000 is a reasonable default.
1156         int64 nMaxCacheSize = GetArg("-maxsigcachesize", 50000);
1157         if (nMaxCacheSize <= 0) return;
1158
1159         LOCK(cs_sigcache);
1160
1161         while (static_cast<int64>(setValid.size()) > nMaxCacheSize)
1162         {
1163             // Evict a random entry. Random because that helps
1164             // foil would-be DoS attackers who might try to pre-generate
1165             // and re-use a set of valid signatures just-slightly-greater
1166             // than our cache size.
1167             uint256 randomHash = GetRandHash();
1168             std::vector<unsigned char> unused;
1169             std::set<sigdata_type>::iterator it =
1170                 setValid.lower_bound(sigdata_type(randomHash, unused, unused));
1171             if (it == setValid.end())
1172                 it = setValid.begin();
1173             setValid.erase(*it);
1174         }
1175
1176         sigdata_type k(hash, vchSig, pubKey);
1177         setValid.insert(k);
1178     }
1179 };
1180
1181 bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, vector<unsigned char> vchPubKey, CScript scriptCode,
1182               const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1183 {
1184     static CSignatureCache signatureCache;
1185
1186     // Hash type is one byte tacked on to the end of the signature
1187     if (vchSig.empty())
1188         return false;
1189     if (nHashType == 0)
1190         nHashType = vchSig.back();
1191     else if (nHashType != vchSig.back())
1192         return false;
1193     vchSig.pop_back();
1194
1195     uint256 sighash = SignatureHash(scriptCode, txTo, nIn, nHashType);
1196
1197     if (signatureCache.Get(sighash, vchSig, vchPubKey))
1198         return true;
1199
1200     CKey key;
1201     if (!key.SetPubKey(vchPubKey))
1202         return false;
1203
1204     if (!key.Verify(sighash, vchSig))
1205         return false;
1206
1207     signatureCache.Set(sighash, vchSig, vchPubKey);
1208     return true;
1209 }
1210
1211
1212
1213
1214
1215
1216
1217
1218
1219 //
1220 // Return public keys or hashes from scriptPubKey, for 'standard' transaction types.
1221 //
1222 bool Solver(const CScript& scriptPubKey, txnouttype& typeRet, vector<vector<unsigned char> >& vSolutionsRet)
1223 {
1224     // Templates
1225     static map<txnouttype, CScript> mTemplates;
1226     if (mTemplates.empty())
1227     {
1228         // Standard tx, sender provides pubkey, receiver adds signature
1229         mTemplates.insert(make_pair(TX_PUBKEY, CScript() << OP_PUBKEY << OP_CHECKSIG));
1230
1231         // Bitcoin address tx, sender provides hash of pubkey, receiver provides signature and pubkey
1232         mTemplates.insert(make_pair(TX_PUBKEYHASH, CScript() << OP_DUP << OP_HASH160 << OP_PUBKEYHASH << OP_EQUALVERIFY << OP_CHECKSIG));
1233
1234         // Sender provides N pubkeys, receivers provides M signatures
1235         mTemplates.insert(make_pair(TX_MULTISIG, CScript() << OP_SMALLINTEGER << OP_PUBKEYS << OP_SMALLINTEGER << OP_CHECKMULTISIG));
1236
1237         // Empty, provably prunable, data-carrying output
1238         mTemplates.insert(make_pair(TX_NULL_DATA, CScript() << OP_RETURN << OP_SMALLDATA));
1239     }
1240
1241     // Shortcut for pay-to-script-hash, which are more constrained than the other types:
1242     // it is always OP_HASH160 20 [20 byte hash] OP_EQUAL
1243     if (scriptPubKey.IsPayToScriptHash())
1244     {
1245         typeRet = TX_SCRIPTHASH;
1246         vector<unsigned char> hashBytes(scriptPubKey.begin()+2, scriptPubKey.begin()+22);
1247         vSolutionsRet.push_back(hashBytes);
1248         return true;
1249     }
1250
1251     // Scan templates
1252     const CScript& script1 = scriptPubKey;
1253     BOOST_FOREACH(const PAIRTYPE(txnouttype, CScript)& tplate, mTemplates)
1254     {
1255         const CScript& script2 = tplate.second;
1256         vSolutionsRet.clear();
1257
1258         opcodetype opcode1, opcode2;
1259         vector<unsigned char> vch1, vch2;
1260
1261         // Compare
1262         CScript::const_iterator pc1 = script1.begin();
1263         CScript::const_iterator pc2 = script2.begin();
1264         while (true)
1265         {
1266             if (pc1 == script1.end() && pc2 == script2.end())
1267             {
1268                 // Found a match
1269                 typeRet = tplate.first;
1270                 if (typeRet == TX_MULTISIG)
1271                 {
1272                     // Additional checks for TX_MULTISIG:
1273                     unsigned char m = vSolutionsRet.front()[0];
1274                     unsigned char n = vSolutionsRet.back()[0];
1275                     if (m < 1 || n < 1 || m > n || vSolutionsRet.size()-2 != n)
1276                         return false;
1277                 }
1278                 return true;
1279             }
1280             if (!script1.GetOp(pc1, opcode1, vch1))
1281                 break;
1282             if (!script2.GetOp(pc2, opcode2, vch2))
1283                 break;
1284
1285             // Template matching opcodes:
1286             if (opcode2 == OP_PUBKEYS)
1287             {
1288                 while (vch1.size() >= 33 && vch1.size() <= 120)
1289                 {
1290                     vSolutionsRet.push_back(vch1);
1291                     if (!script1.GetOp(pc1, opcode1, vch1))
1292                         break;
1293                 }
1294                 if (!script2.GetOp(pc2, opcode2, vch2))
1295                     break;
1296                 // Normal situation is to fall through
1297                 // to other if/else statements
1298             }
1299
1300             if (opcode2 == OP_PUBKEY)
1301             {
1302                 if (vch1.size() < 33 || vch1.size() > 120)
1303                     break;
1304                 vSolutionsRet.push_back(vch1);
1305             }
1306             else if (opcode2 == OP_PUBKEYHASH)
1307             {
1308                 if (vch1.size() != sizeof(uint160))
1309                     break;
1310                 vSolutionsRet.push_back(vch1);
1311             }
1312             else if (opcode2 == OP_SMALLINTEGER)
1313             {   // Single-byte small integer pushed onto vSolutions
1314                 if (opcode1 == OP_0 ||
1315                     (opcode1 >= OP_1 && opcode1 <= OP_16))
1316                 {
1317                     char n = (char)CScript::DecodeOP_N(opcode1);
1318                     vSolutionsRet.push_back(valtype(1, n));
1319                 }
1320                 else
1321                     break;
1322             }
1323             else if (opcode2 == OP_SMALLDATA)
1324             {
1325                 // small pushdata, <= 80 bytes
1326                 if (vch1.size() > 80)
1327                     break;
1328             }
1329             else if (opcode1 != opcode2 || vch1 != vch2)
1330             {
1331                 // Others must match exactly
1332                 break;
1333             }
1334         }
1335     }
1336
1337     vSolutionsRet.clear();
1338     typeRet = TX_NONSTANDARD;
1339     return false;
1340 }
1341
1342
1343 bool Sign1(const CKeyID& address, const CKeyStore& keystore, uint256 hash, int nHashType, CScript& scriptSigRet)
1344 {
1345     CKey key;
1346     if (!keystore.GetKey(address, key))
1347         return false;
1348
1349     vector<unsigned char> vchSig;
1350     if (!key.Sign(hash, vchSig))
1351         return false;
1352     vchSig.push_back((unsigned char)nHashType);
1353     scriptSigRet << vchSig;
1354
1355     return true;
1356 }
1357
1358 bool SignN(const vector<valtype>& multisigdata, const CKeyStore& keystore, uint256 hash, int nHashType, CScript& scriptSigRet)
1359 {
1360     int nSigned = 0;
1361     int nRequired = multisigdata.front()[0];
1362     for (unsigned int i = 1; i < multisigdata.size()-1 && nSigned < nRequired; i++)
1363     {
1364         const valtype& pubkey = multisigdata[i];
1365         CKeyID keyID = CPubKey(pubkey).GetID();
1366         if (Sign1(keyID, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet))
1367             ++nSigned;
1368     }
1369     return nSigned==nRequired;
1370 }
1371
1372 //
1373 // Sign scriptPubKey with private keys stored in keystore, given transaction hash and hash type.
1374 // Signatures are returned in scriptSigRet (or returns false if scriptPubKey can't be signed),
1375 // unless whichTypeRet is TX_SCRIPTHASH, in which case scriptSigRet is the redemption script.
1376 // Returns false if scriptPubKey could not be completely satisfied.
1377 //
1378 bool Solver(const CKeyStore& keystore, const CScript& scriptPubKey, uint256 hash, int nHashType,
1379                   CScript& scriptSigRet, txnouttype& whichTypeRet)
1380 {
1381     scriptSigRet.clear();
1382
1383     vector<valtype> vSolutions;
1384     if (!Solver(scriptPubKey, whichTypeRet, vSolutions))
1385         return false;
1386
1387     CKeyID keyID;
1388     switch (whichTypeRet)
1389     {
1390     case TX_NONSTANDARD:
1391     case TX_NULL_DATA:
1392         return false;
1393     case TX_PUBKEY:
1394         keyID = CPubKey(vSolutions[0]).GetID();
1395         return Sign1(keyID, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet);
1396     case TX_PUBKEYHASH:
1397         keyID = CKeyID(uint160(vSolutions[0]));
1398         if (!Sign1(keyID, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet))
1399             return false;
1400         else
1401         {
1402             CPubKey vch;
1403             keystore.GetPubKey(keyID, vch);
1404             scriptSigRet << vch;
1405         }
1406         return true;
1407     case TX_SCRIPTHASH:
1408         return keystore.GetCScript(uint160(vSolutions[0]), scriptSigRet);
1409
1410     case TX_MULTISIG:
1411         scriptSigRet << OP_0; // workaround CHECKMULTISIG bug
1412         return (SignN(vSolutions, keystore, hash, nHashType, scriptSigRet));
1413     }
1414     return false;
1415 }
1416
1417 int ScriptSigArgsExpected(txnouttype t, const std::vector<std::vector<unsigned char> >& vSolutions)
1418 {
1419     switch (t)
1420     {
1421     case TX_NONSTANDARD:
1422         return -1;
1423     case TX_NULL_DATA:
1424         return 1;
1425     case TX_PUBKEY:
1426         return 1;
1427     case TX_PUBKEYHASH:
1428         return 2;
1429     case TX_MULTISIG:
1430         if (vSolutions.size() < 1 || vSolutions[0].size() < 1)
1431             return -1;
1432         return vSolutions[0][0] + 1;
1433     case TX_SCRIPTHASH:
1434         return 1; // doesn't include args needed by the script
1435     }
1436     return -1;
1437 }
1438
1439 bool IsStandard(const CScript& scriptPubKey, txnouttype& whichType)
1440 {
1441     vector<valtype> vSolutions;
1442     if (!Solver(scriptPubKey, whichType, vSolutions))
1443         return false;
1444
1445     if (whichType == TX_MULTISIG)
1446     {
1447         unsigned char m = vSolutions.front()[0];
1448         unsigned char n = vSolutions.back()[0];
1449         // Support up to x-of-3 multisig txns as standard
1450         if (n < 1 || n > 3)
1451             return false;
1452         if (m < 1 || m > n)
1453             return false;
1454     }
1455
1456     return whichType != TX_NONSTANDARD;
1457 }
1458
1459
1460 unsigned int HaveKeys(const vector<valtype>& pubkeys, const CKeyStore& keystore)
1461 {
1462     unsigned int nResult = 0;
1463     BOOST_FOREACH(const valtype& pubkey, pubkeys)
1464     {
1465         CKeyID keyID = CPubKey(pubkey).GetID();
1466         if (keystore.HaveKey(keyID))
1467             ++nResult;
1468     }
1469     return nResult;
1470 }
1471
1472
1473 class CKeyStoreIsMineVisitor : public boost::static_visitor<bool>
1474 {
1475 private:
1476     const CKeyStore *keystore;
1477 public:
1478     CKeyStoreIsMineVisitor(const CKeyStore *keystoreIn) : keystore(keystoreIn) { }
1479     bool operator()(const CNoDestination &dest) const { return false; }
1480     bool operator()(const CKeyID &keyID) const { return keystore->HaveKey(keyID); }
1481     bool operator()(const CScriptID &scriptID) const { return keystore->HaveCScript(scriptID); }
1482 };
1483
1484 bool IsMine(const CKeyStore &keystore, const CTxDestination &dest)
1485 {
1486     return boost::apply_visitor(CKeyStoreIsMineVisitor(&keystore), dest);
1487 }
1488
1489 bool IsMine(const CKeyStore &keystore, const CScript& scriptPubKey)
1490 {
1491     vector<valtype> vSolutions;
1492     txnouttype whichType;
1493     if (!Solver(scriptPubKey, whichType, vSolutions))
1494         return false;
1495
1496     CKeyID keyID;
1497     switch (whichType)
1498     {
1499     case TX_NONSTANDARD:
1500     case TX_NULL_DATA:
1501         return false;
1502     case TX_PUBKEY:
1503         keyID = CPubKey(vSolutions[0]).GetID();
1504         return keystore.HaveKey(keyID);
1505     case TX_PUBKEYHASH:
1506         keyID = CKeyID(uint160(vSolutions[0]));
1507         return keystore.HaveKey(keyID);
1508     case TX_SCRIPTHASH:
1509     {
1510         CScript subscript;
1511         if (!keystore.GetCScript(CScriptID(uint160(vSolutions[0])), subscript))
1512             return false;
1513         return IsMine(keystore, subscript);
1514     }
1515     case TX_MULTISIG:
1516     {
1517         // Only consider transactions "mine" if we own ALL the
1518         // keys involved. multi-signature transactions that are
1519         // partially owned (somebody else has a key that can spend
1520         // them) enable spend-out-from-under-you attacks, especially
1521         // in shared-wallet situations.
1522         vector<valtype> keys(vSolutions.begin()+1, vSolutions.begin()+vSolutions.size()-1);
1523         return HaveKeys(keys, keystore) == keys.size();
1524     }
1525     }
1526     return false;
1527 }
1528
1529 bool ExtractDestination(const CScript& scriptPubKey, CTxDestination& addressRet)
1530 {
1531     vector<valtype> vSolutions;
1532     txnouttype whichType;
1533     if (!Solver(scriptPubKey, whichType, vSolutions))
1534         return false;
1535
1536     if (whichType == TX_PUBKEY)
1537     {
1538         addressRet = CPubKey(vSolutions[0]).GetID();
1539         return true;
1540     }
1541     else if (whichType == TX_PUBKEYHASH)
1542     {
1543         addressRet = CKeyID(uint160(vSolutions[0]));
1544         return true;
1545     }
1546     else if (whichType == TX_SCRIPTHASH)
1547     {
1548         addressRet = CScriptID(uint160(vSolutions[0]));
1549         return true;
1550     }
1551     // Multisig txns have more than one address...
1552     return false;
1553 }
1554
1555 class CAffectedKeysVisitor : public boost::static_visitor<void> {
1556 private:
1557     const CKeyStore &keystore;
1558     std::vector<CKeyID> &vKeys;
1559
1560 public:
1561     CAffectedKeysVisitor(const CKeyStore &keystoreIn, std::vector<CKeyID> &vKeysIn) : keystore(keystoreIn), vKeys(vKeysIn) {}
1562
1563     void Process(const CScript &script) {
1564         txnouttype type;
1565         std::vector<CTxDestination> vDest;
1566         int nRequired;
1567         if (ExtractDestinations(script, type, vDest, nRequired)) {
1568             BOOST_FOREACH(const CTxDestination &dest, vDest)
1569                 boost::apply_visitor(*this, dest);
1570         }
1571     }
1572
1573     void operator()(const CKeyID &keyId) {
1574         if (keystore.HaveKey(keyId))
1575             vKeys.push_back(keyId);
1576     }
1577
1578     void operator()(const CScriptID &scriptId) {
1579         CScript script;
1580         if (keystore.GetCScript(scriptId, script))
1581             Process(script);
1582     }
1583
1584     void operator()(const CNoDestination &none) {}
1585 };
1586
1587
1588 void ExtractAffectedKeys(const CKeyStore &keystore, const CScript& scriptPubKey, std::vector<CKeyID> &vKeys) {
1589     CAffectedKeysVisitor(keystore, vKeys).Process(scriptPubKey);
1590 }
1591
1592 bool ExtractDestinations(const CScript& scriptPubKey, txnouttype& typeRet, vector<CTxDestination>& addressRet, int& nRequiredRet)
1593 {
1594     addressRet.clear();
1595     typeRet = TX_NONSTANDARD;
1596     vector<valtype> vSolutions;
1597     if (!Solver(scriptPubKey, typeRet, vSolutions))
1598         return false;
1599     if (typeRet == TX_NULL_DATA)
1600         return true;
1601
1602     if (typeRet == TX_MULTISIG)
1603     {
1604         nRequiredRet = vSolutions.front()[0];
1605         for (unsigned int i = 1; i < vSolutions.size()-1; i++)
1606         {
1607             CTxDestination address = CPubKey(vSolutions[i]).GetID();
1608             addressRet.push_back(address);
1609         }
1610     }
1611     else
1612     {
1613         nRequiredRet = 1;
1614         CTxDestination address;
1615         if (!ExtractDestination(scriptPubKey, address))
1616            return false;
1617         addressRet.push_back(address);
1618     }
1619
1620     return true;
1621 }
1622
1623 bool VerifyScript(const CScript& scriptSig, const CScript& scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1624                   bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType)
1625 {
1626     vector<vector<unsigned char> > stack, stackCopy;
1627     if (!EvalScript(stack, scriptSig, txTo, nIn, nHashType))
1628         return false;
1629     if (fValidatePayToScriptHash)
1630         stackCopy = stack;
1631     if (!EvalScript(stack, scriptPubKey, txTo, nIn, nHashType))
1632         return false;
1633     if (stack.empty())
1634         return false;
1635
1636     if (CastToBool(stack.back()) == false)
1637         return false;
1638
1639     // Additional validation for spend-to-script-hash transactions:
1640     if (fValidatePayToScriptHash && scriptPubKey.IsPayToScriptHash())
1641     {
1642         if (!scriptSig.IsPushOnly()) // scriptSig must be literals-only
1643             return false;            // or validation fails
1644
1645         const valtype& pubKeySerialized = stackCopy.back();
1646         CScript pubKey2(pubKeySerialized.begin(), pubKeySerialized.end());
1647         popstack(stackCopy);
1648
1649         if (!EvalScript(stackCopy, pubKey2, txTo, nIn, nHashType))
1650             return false;
1651         if (stackCopy.empty())
1652             return false;
1653         return CastToBool(stackCopy.back());
1654     }
1655
1656     return true;
1657 }
1658
1659
1660 bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CScript& fromPubKey, CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1661 {
1662     assert(nIn < txTo.vin.size());
1663     CTxIn& txin = txTo.vin[nIn];
1664
1665     // Leave out the signature from the hash, since a signature can't sign itself.
1666     // The checksig op will also drop the signatures from its hash.
1667     uint256 hash = SignatureHash(fromPubKey, txTo, nIn, nHashType);
1668
1669     txnouttype whichType;
1670     if (!Solver(keystore, fromPubKey, hash, nHashType, txin.scriptSig, whichType))
1671         return false;
1672
1673     if (whichType == TX_SCRIPTHASH)
1674     {
1675         // Solver returns the subscript that need to be evaluated;
1676         // the final scriptSig is the signatures from that
1677         // and then the serialized subscript:
1678         CScript subscript = txin.scriptSig;
1679
1680         // Recompute txn hash using subscript in place of scriptPubKey:
1681         uint256 hash2 = SignatureHash(subscript, txTo, nIn, nHashType);
1682
1683         txnouttype subType;
1684         bool fSolved =
1685             Solver(keystore, subscript, hash2, nHashType, txin.scriptSig, subType) && subType != TX_SCRIPTHASH;
1686         // Append serialized subscript whether or not it is completely signed:
1687         txin.scriptSig << static_cast<valtype>(subscript);
1688         if (!fSolved) return false;
1689     }
1690
1691     // Test solution
1692     return VerifyScript(txin.scriptSig, fromPubKey, txTo, nIn, true, 0);
1693 }
1694
1695 bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CTransaction& txFrom, CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
1696 {
1697     assert(nIn < txTo.vin.size());
1698     CTxIn& txin = txTo.vin[nIn];
1699     assert(txin.prevout.n < txFrom.vout.size());
1700     assert(txin.prevout.hash == txFrom.GetHash());
1701     const CTxOut& txout = txFrom.vout[txin.prevout.n];
1702
1703     return SignSignature(keystore, txout.scriptPubKey, txTo, nIn, nHashType);
1704 }
1705
1706 bool VerifySignature(const CTransaction& txFrom, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType)
1707 {
1708     assert(nIn < txTo.vin.size());
1709     const CTxIn& txin = txTo.vin[nIn];
1710     if (txin.prevout.n >= txFrom.vout.size())
1711         return false;
1712     const CTxOut& txout = txFrom.vout[txin.prevout.n];
1713
1714     if (txin.prevout.hash != txFrom.GetHash())
1715         return false;
1716
1717     return VerifyScript(txin.scriptSig, txout.scriptPubKey, txTo, nIn, fValidatePayToScriptHash, nHashType);
1718 }
1719
1720 static CScript PushAll(const vector<valtype>& values)
1721 {
1722     CScript result;
1723     BOOST_FOREACH(const valtype& v, values)
1724         result << v;
1725     return result;
1726 }
1727
1728 static CScript CombineMultisig(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1729                                const vector<valtype>& vSolutions,
1730                                vector<valtype>& sigs1, vector<valtype>& sigs2)
1731 {
1732     // Combine all the signatures we've got:
1733     set<valtype> allsigs;
1734     BOOST_FOREACH(const valtype& v, sigs1)
1735     {
1736         if (!v.empty())
1737             allsigs.insert(v);
1738     }
1739     BOOST_FOREACH(const valtype& v, sigs2)
1740     {
1741         if (!v.empty())
1742             allsigs.insert(v);
1743     }
1744
1745     // Build a map of pubkey -> signature by matching sigs to pubkeys:
1746     assert(vSolutions.size() > 1);
1747     unsigned int nSigsRequired = vSolutions.front()[0];
1748     unsigned int nPubKeys = vSolutions.size()-2;
1749     map<valtype, valtype> sigs;
1750     BOOST_FOREACH(const valtype& sig, allsigs)
1751     {
1752         for (unsigned int i = 0; i < nPubKeys; i++)
1753         {
1754             const valtype& pubkey = vSolutions[i+1];
1755             if (sigs.count(pubkey))
1756                 continue; // Already got a sig for this pubkey
1757
1758             if (CheckSig(sig, pubkey, scriptPubKey, txTo, nIn, 0))
1759             {
1760                 sigs[pubkey] = sig;
1761                 break;
1762             }
1763         }
1764     }
1765     // Now build a merged CScript:
1766     unsigned int nSigsHave = 0;
1767     CScript result; result << OP_0; // pop-one-too-many workaround
1768     for (unsigned int i = 0; i < nPubKeys && nSigsHave < nSigsRequired; i++)
1769     {
1770         if (sigs.count(vSolutions[i+1]))
1771         {
1772             result << sigs[vSolutions[i+1]];
1773             ++nSigsHave;
1774         }
1775     }
1776     // Fill any missing with OP_0:
1777     for (unsigned int i = nSigsHave; i < nSigsRequired; i++)
1778         result << OP_0;
1779
1780     return result;
1781 }
1782
1783 static CScript CombineSignatures(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1784                                  const txnouttype txType, const vector<valtype>& vSolutions,
1785                                  vector<valtype>& sigs1, vector<valtype>& sigs2)
1786 {
1787     switch (txType)
1788     {
1789     case TX_NONSTANDARD:
1790     case TX_NULL_DATA:
1791         // Don't know anything about this, assume bigger one is correct:
1792         if (sigs1.size() >= sigs2.size())
1793             return PushAll(sigs1);
1794         return PushAll(sigs2);
1795     case TX_PUBKEY:
1796     case TX_PUBKEYHASH:
1797         // Signatures are bigger than placeholders or empty scripts:
1798         if (sigs1.empty() || sigs1[0].empty())
1799             return PushAll(sigs2);
1800         return PushAll(sigs1);
1801     case TX_SCRIPTHASH:
1802         if (sigs1.empty() || sigs1.back().empty())
1803             return PushAll(sigs2);
1804         else if (sigs2.empty() || sigs2.back().empty())
1805             return PushAll(sigs1);
1806         else
1807         {
1808             // Recur to combine:
1809             valtype spk = sigs1.back();
1810             CScript pubKey2(spk.begin(), spk.end());
1811
1812             txnouttype txType2;
1813             vector<vector<unsigned char> > vSolutions2;
1814             Solver(pubKey2, txType2, vSolutions2);
1815             sigs1.pop_back();
1816             sigs2.pop_back();
1817             CScript result = CombineSignatures(pubKey2, txTo, nIn, txType2, vSolutions2, sigs1, sigs2);
1818             result << spk;
1819             return result;
1820         }
1821     case TX_MULTISIG:
1822         return CombineMultisig(scriptPubKey, txTo, nIn, vSolutions, sigs1, sigs2);
1823     }
1824
1825     return CScript();
1826 }
1827
1828 CScript CombineSignatures(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
1829                           const CScript& scriptSig1, const CScript& scriptSig2)
1830 {
1831     txnouttype txType;
1832     vector<vector<unsigned char> > vSolutions;
1833     Solver(scriptPubKey, txType, vSolutions);
1834
1835     vector<valtype> stack1;
1836     EvalScript(stack1, scriptSig1, CTransaction(), 0, 0);
1837     vector<valtype> stack2;
1838     EvalScript(stack2, scriptSig2, CTransaction(), 0, 0);
1839
1840     return CombineSignatures(scriptPubKey, txTo, nIn, txType, vSolutions, stack1, stack2);
1841 }
1842
1843 unsigned int CScript::GetSigOpCount(bool fAccurate) const
1844 {
1845     unsigned int n = 0;
1846     const_iterator pc = begin();
1847     opcodetype lastOpcode = OP_INVALIDOPCODE;
1848     while (pc < end())
1849     {
1850         opcodetype opcode;
1851         if (!GetOp(pc, opcode))
1852             break;
1853         if (opcode == OP_CHECKSIG || opcode == OP_CHECKSIGVERIFY)
1854             n++;
1855         else if (opcode == OP_CHECKMULTISIG || opcode == OP_CHECKMULTISIGVERIFY)
1856         {
1857             if (fAccurate && lastOpcode >= OP_1 && lastOpcode <= OP_16)
1858                 n += DecodeOP_N(lastOpcode);
1859             else
1860                 n += 20;
1861         }
1862         lastOpcode = opcode;
1863     }
1864     return n;
1865 }
1866
1867 unsigned int CScript::GetSigOpCount(const CScript& scriptSig) const
1868 {
1869     if (!IsPayToScriptHash())
1870         return GetSigOpCount(true);
1871
1872     // This is a pay-to-script-hash scriptPubKey;
1873     // get the last item that the scriptSig
1874     // pushes onto the stack:
1875     const_iterator pc = scriptSig.begin();
1876     vector<unsigned char> data;
1877     while (pc < scriptSig.end())
1878     {
1879         opcodetype opcode;
1880         if (!scriptSig.GetOp(pc, opcode, data))
1881             return 0;
1882         if (opcode > OP_16)
1883             return 0;
1884     }
1885
1886     /// ... and return its opcount:
1887     CScript subscript(data.begin(), data.end());
1888     return subscript.GetSigOpCount(true);
1889 }
1890
1891 bool CScript::IsPayToScriptHash() const
1892 {
1893     // Extra-fast test for pay-to-script-hash CScripts:
1894     return (this->size() == 23 &&
1895             this->at(0) == OP_HASH160 &&
1896             this->at(1) == 0x14 &&
1897             this->at(22) == OP_EQUAL);
1898 }
1899
1900 bool CScript::HasCanonicalPushes() const
1901 {
1902     const_iterator pc = begin();
1903     while (pc < end())
1904     {
1905         opcodetype opcode;
1906         std::vector<unsigned char> data;
1907         if (!GetOp(pc, opcode, data))
1908             return false;
1909         if (opcode > OP_16)
1910             continue;
1911         if (opcode < OP_PUSHDATA1 && opcode > OP_0 && (data.size() == 1 && data[0] <= 16))
1912             // Could have used an OP_n code, rather than a 1-byte push.
1913             return false;
1914         if (opcode == OP_PUSHDATA1 && data.size() < OP_PUSHDATA1)
1915             // Could have used a normal n-byte push, rather than OP_PUSHDATA1.
1916             return false;
1917         if (opcode == OP_PUSHDATA2 && data.size() <= 0xFF)
1918             // Could have used an OP_PUSHDATA1.
1919             return false;
1920         if (opcode == OP_PUSHDATA4 && data.size() <= 0xFFFF)
1921             // Could have used an OP_PUSHDATA2.
1922             return false;
1923     }
1924     return true;
1925 }
1926
1927 class CScriptVisitor : public boost::static_visitor<bool>
1928 {
1929 private:
1930     CScript *script;
1931 public:
1932     CScriptVisitor(CScript *scriptin) { script = scriptin; }
1933
1934     bool operator()(const CNoDestination &dest) const {
1935         script->clear();
1936         return false;
1937     }
1938
1939     bool operator()(const CKeyID &keyID) const {
1940         script->clear();
1941         *script << OP_DUP << OP_HASH160 << keyID << OP_EQUALVERIFY << OP_CHECKSIG;
1942         return true;
1943     }
1944
1945     bool operator()(const CScriptID &scriptID) const {
1946         script->clear();
1947         *script << OP_HASH160 << scriptID << OP_EQUAL;
1948         return true;
1949     }
1950 };
1951
1952 void CScript::SetDestination(const CTxDestination& dest)
1953 {
1954     boost::apply_visitor(CScriptVisitor(this), dest);
1955 }
1956
1957 void CScript::SetMultisig(int nRequired, const std::vector<CKey>& keys)
1958 {
1959     this->clear();
1960
1961     *this << EncodeOP_N(nRequired);
1962     BOOST_FOREACH(const CKey& key, keys)
1963         *this << key.GetPubKey();
1964     *this << EncodeOP_N(keys.size()) << OP_CHECKMULTISIG;
1965 }