src/test/multisig_tests.cpp

   1 #include <boost/assert.hpp>
   2 #include <boost/assign/list_of.hpp>
   3 #include <boost/assign/list_inserter.hpp>
   4 #include <boost/assign/std/vector.hpp>
   5 #include <boost/test/unit_test.hpp>
   6 #include <boost/foreach.hpp>
   7 #include <boost/tuple/tuple.hpp>
   8
   9 #include <openssl/ec.h>
  10 #include <openssl/err.h>
  11
  12 #include "keystore.h"
  13 #include "main.h"
  14 #include "script.h"
  15 #include "wallet.h"
  16
  17 using namespace std;
  18 using namespace boost::assign;
  19
  20 typedef vector<unsigned char> valtype;
  21
  22 extern uint256 SignatureHash(CScript scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType);
  23 extern bool VerifyScript(const CScript& scriptSig, const CScript& scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
  24                          bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType);
  25
  26 BOOST_AUTO_TEST_SUITE(multisig_tests)
  27
  28 CScript
  29 sign_multisig(CScript scriptPubKey, vector<CKey> keys, CTransaction transaction, int whichIn)
  30 {
  31     uint256 hash = SignatureHash(scriptPubKey, transaction, whichIn, SIGHASH_ALL);
  32
  33     CScript result;
  34     result << OP_0; // CHECKMULTISIG bug workaround
  35     BOOST_FOREACH(CKey key, keys)
  36     {
  37         vector<unsigned char> vchSig;
  38         BOOST_CHECK(key.Sign(hash, vchSig));
  39         vchSig.push_back((unsigned char)SIGHASH_ALL);
  40         result << vchSig;
  41     }
  42     return result;
  43 }
  44
  45 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_verify)
  46 {
  47     CKey key[4];
  48     for (int i = 0; i < 4; i++)
  49         key[i].MakeNewKey(true);
  50
  51     CScript a_and_b;
  52     a_and_b << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
  53
  54     CScript a_or_b;
  55     a_or_b << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
  56
  57     CScript escrow;
  58     escrow << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
  59
  60     CTransaction txFrom;  // Funding transaction
  61     txFrom.vout.resize(3);
  62     txFrom.vout[0].scriptPubKey = a_and_b;
  63     txFrom.vout[1].scriptPubKey = a_or_b;
  64     txFrom.vout[2].scriptPubKey = escrow;
  65
  66     CTransaction txTo[3]; // Spending transaction
  67     for (int i = 0; i < 3; i++)
  68     {
  69         txTo[i].vin.resize(1);
  70         txTo[i].vout.resize(1);
  71         txTo[i].vin[0].prevout.n = i;
  72         txTo[i].vin[0].prevout.hash = txFrom.GetHash();
  73         txTo[i].vout[0].nValue = 1;
  74     }
  75
  76     vector<CKey> keys;
  77     CScript s;
  78
  79     // Test a AND b:
  80     keys.clear();
  81     keys += key[0],key[1]; // magic operator+= from boost.assign
  82     s = sign_multisig(a_and_b, keys, txTo[0], 0);
  83     BOOST_CHECK(VerifyScript(s, a_and_b, txTo[0], 0, true, 0));
  84
  85     for (int i = 0; i < 4; i++)
  86     {
  87         keys.clear();
  88         keys += key[i];
  89         s = sign_multisig(a_and_b, keys, txTo[0], 0);
  90         BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, a_and_b, txTo[0], 0, true, 0), strprintf("a&b 1: %d", i));
  91
  92         keys.clear();
  93         keys += key[1],key[i];
  94         s = sign_multisig(a_and_b, keys, txTo[0], 0);
  95         BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, a_and_b, txTo[0], 0, true, 0), strprintf("a&b 2: %d", i));
  96     }
  97
  98     // Test a OR b:
  99     for (int i = 0; i < 4; i++)
 100     {
 101         keys.clear();
 102         keys += key[i];
 103         s = sign_multisig(a_or_b, keys, txTo[1], 0);
 104         if (i == 0 || i == 1)
 105             BOOST_CHECK_MESSAGE(VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, true, 0), strprintf("a|b: %d", i));
 106         else
 107             BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, true, 0), strprintf("a|b: %d", i));
 108     }
 109     s.clear();
 110     s << OP_0 << OP_0;
 111     BOOST_CHECK(!VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, true, 0));
 112     s.clear();
 113     s << OP_0 << OP_1;
 114     BOOST_CHECK(!VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, true, 0));
 115
 116
 117     for (int i = 0; i < 4; i++)
 118         for (int j = 0; j < 4; j++)
 119         {
 120             keys.clear();
 121             keys += key[i],key[j];
 122             s = sign_multisig(escrow, keys, txTo[2], 0);
 123             if (i < j && i < 3 && j < 3)
 124                 BOOST_CHECK_MESSAGE(VerifyScript(s, escrow, txTo[2], 0, true, 0), strprintf("escrow 1: %d %d", i, j));
 125             else
 126                 BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, escrow, txTo[2], 0, true, 0), strprintf("escrow 2: %d %d", i, j));
 127         }
 128 }
 129
 130 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_IsStandard)
 131 {
 132     CKey key[4];
 133     for (int i = 0; i < 4; i++)
 134         key[i].MakeNewKey(true);
 135
 136     txnouttype whichType;
 137
 138     CScript a_and_b;
 139     a_and_b << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 140     BOOST_CHECK(::IsStandard(a_and_b, whichType));
 141
 142     CScript a_or_b;
 143     a_or_b  << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 144     BOOST_CHECK(::IsStandard(a_or_b, whichType));
 145
 146     CScript escrow;
 147     escrow << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
 148     BOOST_CHECK(::IsStandard(escrow, whichType));
 149
 150     CScript one_of_four;
 151     one_of_four << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << key[3].GetPubKey() << OP_4 << OP_CHECKMULTISIG;
 152     BOOST_CHECK(!::IsStandard(one_of_four, whichType));
 153
 154     CScript malformed[6];
 155     malformed[0] << OP_3 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 156     malformed[1] << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
 157     malformed[2] << OP_0 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 158     malformed[3] << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_0 << OP_CHECKMULTISIG;
 159     malformed[4] << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_CHECKMULTISIG;
 160     malformed[5] << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey();
 161
 162     for (int i = 0; i < 6; i++)
 163         BOOST_CHECK(!::IsStandard(malformed[i], whichType));
 164 }
 165
 166 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_Solver1)
 167 {
 168     // Tests Solver() that returns lists of keys that are
 169     // required to satisfy a ScriptPubKey
 170     //
 171     // Also tests IsMine() and ExtractAddress()
 172     //
 173     // Note: ExtractAddress for the multisignature transactions
 174     // always returns false for this release, even if you have
 175     // one key that would satisfy an (a|b) or 2-of-3 keys needed
 176     // to spend an escrow transaction.
 177     //
 178     CBasicKeyStore keystore, emptykeystore, partialkeystore;
 179     CKey key[3];
 180     CTxDestination keyaddr[3];
 181     for (int i = 0; i < 3; i++)
 182     {
 183         key[i].MakeNewKey(true);
 184         keystore.AddKey(key[i]);
 185         keyaddr[i] = key[i].GetPubKey().GetID();
 186     }
 187     partialkeystore.AddKey(key[0]);
 188
 189     {
 190         vector<valtype> solutions;
 191         txnouttype whichType;
 192         CScript s;
 193         s << key[0].GetPubKey() << OP_CHECKSIG;
 194         BOOST_CHECK(Solver(s, whichType, solutions));
 195         BOOST_CHECK(solutions.size() == 1);
 196         CTxDestination addr;
 197         BOOST_CHECK(ExtractDestination(s, addr));
 198         BOOST_CHECK(addr == keyaddr[0]);
 199         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 200         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 201     }
 202     {
 203         vector<valtype> solutions;
 204         txnouttype whichType;
 205         CScript s;
 206         s << OP_DUP << OP_HASH160 << key[0].GetPubKey().GetID() << OP_EQUALVERIFY << OP_CHECKSIG;
 207         BOOST_CHECK(Solver(s, whichType, solutions));
 208         BOOST_CHECK(solutions.size() == 1);
 209         CTxDestination addr;
 210         BOOST_CHECK(ExtractDestination(s, addr));
 211         BOOST_CHECK(addr == keyaddr[0]);
 212         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 213         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 214     }
 215     {
 216         vector<valtype> solutions;
 217         txnouttype whichType;
 218         CScript s;
 219         s << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 220         BOOST_CHECK(Solver(s, whichType, solutions));
 221         BOOST_CHECK_EQUAL(solutions.size(), 4);
 222         CTxDestination addr;
 223         BOOST_CHECK(!ExtractDestination(s, addr));
 224         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 225         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 226         BOOST_CHECK(!IsMine(partialkeystore, s));
 227     }
 228     {
 229         vector<valtype> solutions;
 230         txnouttype whichType;
 231         CScript s;
 232         s << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 233         BOOST_CHECK(Solver(s, whichType, solutions));
 234         BOOST_CHECK_EQUAL(solutions.size(), 4);
 235         vector<CTxDestination> addrs;
 236         int nRequired;
 237         BOOST_CHECK(ExtractDestinations(s, whichType, addrs, nRequired));
 238         BOOST_CHECK(addrs[0] == keyaddr[0]);
 239         BOOST_CHECK(addrs[1] == keyaddr[1]);
 240         BOOST_CHECK(nRequired == 1);
 241         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 242         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 243         BOOST_CHECK(!IsMine(partialkeystore, s));
 244     }
 245     {
 246         vector<valtype> solutions;
 247         txnouttype whichType;
 248         CScript s;
 249         s << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
 250         BOOST_CHECK(Solver(s, whichType, solutions));
 251         BOOST_CHECK(solutions.size() == 5);
 252     }
 253 }
 254
 255 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_Sign)
 256 {
 257     // Test SignSignature() (and therefore the version of Solver() that signs transactions)
 258     CBasicKeyStore keystore;
 259     CKey key[4];
 260     for (int i = 0; i < 4; i++)
 261     {
 262         key[i].MakeNewKey(true);
 263         keystore.AddKey(key[i]);
 264     }
 265
 266     CScript a_and_b;
 267     a_and_b << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 268
 269     CScript a_or_b;
 270     a_or_b  << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 271
 272     CScript escrow;
 273     escrow << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
 274
 275     CTransaction txFrom;  // Funding transaction
 276     txFrom.vout.resize(3);
 277     txFrom.vout[0].scriptPubKey = a_and_b;
 278     txFrom.vout[1].scriptPubKey = a_or_b;
 279     txFrom.vout[2].scriptPubKey = escrow;
 280
 281     CTransaction txTo[3]; // Spending transaction
 282     for (int i = 0; i < 3; i++)
 283     {
 284         txTo[i].vin.resize(1);
 285         txTo[i].vout.resize(1);
 286         txTo[i].vin[0].prevout.n = i;
 287         txTo[i].vin[0].prevout.hash = txFrom.GetHash();
 288         txTo[i].vout[0].nValue = 1;
 289     }
 290
 291     for (int i = 0; i < 3; i++)
 292     {
 293         BOOST_CHECK_MESSAGE(SignSignature(keystore, txFrom, txTo[i], 0), strprintf("SignSignature %d", i));
 294     }
 295 }
 296
 297
 298 BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()