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, int nHashType);
  24 extern bool VerifySignature(const CTransaction& txFrom, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType);
  25 extern bool Solver(const CScript& scriptPubKey, vector<vector<pair<opcodetype, valtype> > >& vSolutionsRet);
  26
  27 BOOST_AUTO_TEST_SUITE(multisig_tests)
  28
  29 CScript
  30 sign_multisig(CScript scriptPubKey, vector<CKey> keys, CTransaction transaction, int whichIn)
  31 {
  32     uint256 hash = SignatureHash(scriptPubKey, transaction, whichIn, SIGHASH_ALL);
  33
  34     CScript result;
  35     result << OP_0; // CHECKMULTISIG bug workaround
  36     BOOST_FOREACH(CKey key, keys)
  37     {
  38         vector<unsigned char> vchSig;
  39         BOOST_CHECK(key.Sign(hash, vchSig));
  40         vchSig.push_back((unsigned char)SIGHASH_ALL);
  41         result << vchSig;
  42     }
  43     return result;
  44 }
  45
  46 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_verify)
  47 {
  48     CKey key[4];
  49     for (int i = 0; i < 4; i++)
  50         key[i].MakeNewKey();
  51
  52     CScript a_and_b;
  53     a_and_b << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
  54
  55     CScript a_or_b;
  56     a_or_b << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
  57
  58     CScript escrow;
  59     escrow << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
  60
  61     CTransaction txFrom;  // Funding transaction
  62     txFrom.vout.resize(3);
  63     txFrom.vout[0].scriptPubKey = a_and_b;
  64     txFrom.vout[1].scriptPubKey = a_or_b;
  65     txFrom.vout[2].scriptPubKey = escrow;
  66
  67     CTransaction txTo[3]; // Spending transaction
  68     for (int i = 0; i < 3; i++)
  69     {
  70         txTo[i].vin.resize(1);
  71         txTo[i].vout.resize(1);
  72         txTo[i].vin[0].prevout.n = i;
  73         txTo[i].vin[0].prevout.hash = txFrom.GetHash();
  74         txTo[i].vout[0].nValue = 1;
  75     }
  76
  77     vector<CKey> keys;
  78     CScript s;
  79
  80     // Test a AND b:
  81     keys.clear();
  82     keys += key[0],key[1]; // magic operator+= from boost.assign
  83     s = sign_multisig(a_and_b, keys, txTo[0], 0);
  84     BOOST_CHECK(VerifyScript(s, a_and_b, txTo[0], 0, 0));
  85
  86     for (int i = 0; i < 4; i++)
  87     {
  88         keys.clear();
  89         keys += key[i];
  90         s = sign_multisig(a_and_b, keys, txTo[0], 0);
  91         BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, a_and_b, txTo[0], 0, 0), strprintf("a&b 1: %d", i));
  92
  93         keys.clear();
  94         keys += key[1],key[i];
  95         s = sign_multisig(a_and_b, keys, txTo[0], 0);
  96         BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, a_and_b, txTo[0], 0, 0), strprintf("a&b 2: %d", i));
  97     }
  98
  99     // Test a OR b:
 100     for (int i = 0; i < 4; i++)
 101     {
 102         keys.clear();
 103         keys += key[i];
 104         s = sign_multisig(a_or_b, keys, txTo[1], 0);
 105         if (i == 0 || i == 1)
 106             BOOST_CHECK_MESSAGE(VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, 0), strprintf("a|b: %d", i));
 107         else
 108             BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, 0), strprintf("a|b: %d", i));
 109     }
 110     s.clear();
 111     s << OP_0 << OP_0;
 112     BOOST_CHECK(!VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, 0));
 113     s.clear();
 114     s << OP_0 << OP_1;
 115     BOOST_CHECK(!VerifyScript(s, a_or_b, txTo[1], 0, 0));
 116
 117
 118     for (int i = 0; i < 4; i++)
 119         for (int j = 0; j < 4; j++)
 120         {
 121             keys.clear();
 122             keys += key[i],key[j];
 123             s = sign_multisig(escrow, keys, txTo[2], 0);
 124             if (i < j && i < 3 && j < 3)
 125                 BOOST_CHECK_MESSAGE(VerifyScript(s, escrow, txTo[2], 0, 0), strprintf("escrow 1: %d %d", i, j));
 126             else
 127                 BOOST_CHECK_MESSAGE(!VerifyScript(s, escrow, txTo[2], 0, 0), strprintf("escrow 2: %d %d", i, j));
 128         }
 129 }
 130
 131 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_IsStandard)
 132 {
 133     CKey key[3];
 134     for (int i = 0; i < 3; i++)
 135         key[i].MakeNewKey();
 136
 137     CScript a_and_b;
 138     a_and_b << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 139     BOOST_CHECK(::IsStandard(a_and_b));
 140
 141     CScript a_or_b;
 142     a_or_b  << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 143     BOOST_CHECK(::IsStandard(a_or_b));
 144
 145     CScript escrow;
 146     escrow << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
 147     BOOST_CHECK(::IsStandard(escrow));
 148 }
 149
 150 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_Solver1)
 151 {
 152     // Tests Solver() that returns lists of keys that are
 153     // required to satisfy a ScriptPubKey
 154     //
 155     // Also tests IsMine() and ExtractAddress()
 156     //
 157     // Note: ExtractAddress for the multisignature transactions
 158     // always returns false for this release, even if you have
 159     // one key that would satisfy an (a|b) or 2-of-3 keys needed
 160     // to spend an escrow transaction.
 161     //
 162     CBasicKeyStore keystore, emptykeystore;
 163     CKey key[3];
 164     CBitcoinAddress keyaddr[3];
 165     for (int i = 0; i < 3; i++)
 166     {
 167         key[i].MakeNewKey();
 168         keystore.AddKey(key[i]);
 169         keyaddr[i].SetPubKey(key[i].GetPubKey());
 170     }
 171
 172     {
 173         vector<vector<pair<opcodetype, valtype> > > solutions;
 174         CScript s;
 175         s << key[0].GetPubKey() << OP_CHECKSIG;
 176         BOOST_CHECK(Solver(s, solutions));
 177         BOOST_CHECK(solutions.size() == 1);
 178         if (solutions.size() == 1)
 179             BOOST_CHECK(solutions[0].size() == 1);
 180         CBitcoinAddress addr;
 181         BOOST_CHECK(ExtractAddress(s, &keystore, addr));
 182         BOOST_CHECK(addr == keyaddr[0]);
 183         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 184         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 185     }
 186     {
 187         vector<vector<pair<opcodetype, valtype> > > solutions;
 188         CScript s;
 189         s << OP_DUP << OP_HASH160 << Hash160(key[0].GetPubKey()) << OP_EQUALVERIFY << OP_CHECKSIG;
 190         BOOST_CHECK(Solver(s, solutions));
 191         BOOST_CHECK(solutions.size() == 1);
 192         if (solutions.size() == 1)
 193             BOOST_CHECK(solutions[0].size() == 1);
 194         CBitcoinAddress addr;
 195         BOOST_CHECK(ExtractAddress(s, &keystore, addr));
 196         BOOST_CHECK(addr == keyaddr[0]);
 197         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 198         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 199     }
 200     {
 201         vector<vector<pair<opcodetype, valtype> > > solutions;
 202         CScript s;
 203         s << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 204         BOOST_CHECK(Solver(s, solutions));
 205         BOOST_CHECK(solutions.size() == 1);
 206         if (solutions.size() == 1)
 207             BOOST_CHECK(solutions[0].size() == 2);
 208         CBitcoinAddress addr;
 209         BOOST_CHECK(!ExtractAddress(s, &keystore, addr));
 210         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 211         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 212     }
 213     {
 214         vector<vector<pair<opcodetype, valtype> > > solutions;
 215         CScript s;
 216         s << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 217         BOOST_CHECK(Solver(s, solutions));
 218         BOOST_CHECK(solutions.size() == 2);
 219         if (solutions.size() == 2)
 220         {
 221             BOOST_CHECK(solutions[0].size() == 1);
 222             BOOST_CHECK(solutions[1].size() == 1);
 223         }
 224         CBitcoinAddress addr;
 225         BOOST_CHECK(ExtractAddress(s, &keystore, addr));
 226         BOOST_CHECK(addr == keyaddr[0]);
 227         BOOST_CHECK(IsMine(keystore, s));
 228         BOOST_CHECK(!IsMine(emptykeystore, s));
 229     }
 230     {
 231         vector<vector<pair<opcodetype, valtype> > > solutions;
 232         CScript s;
 233         s << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
 234         BOOST_CHECK(Solver(s, solutions));
 235         BOOST_CHECK(solutions.size() == 3);
 236         if (solutions.size() == 3)
 237         {
 238             BOOST_CHECK(solutions[0].size() == 2);
 239             BOOST_CHECK(solutions[1].size() == 2);
 240             BOOST_CHECK(solutions[2].size() == 2);
 241         }
 242     }
 243 }
 244
 245 BOOST_AUTO_TEST_CASE(multisig_Sign)
 246 {
 247     // Test SignSignature() (and therefore the version of Solver() that signs transactions)
 248     CBasicKeyStore keystore;
 249     CKey key[4];
 250     for (int i = 0; i < 4; i++)
 251     {
 252         key[i].MakeNewKey();
 253         keystore.AddKey(key[i]);
 254     }
 255
 256     CScript a_and_b;
 257     a_and_b << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 258
 259     CScript a_or_b;
 260     a_or_b  << OP_1 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << OP_2 << OP_CHECKMULTISIG;
 261
 262     CScript escrow;
 263     escrow << OP_2 << key[0].GetPubKey() << key[1].GetPubKey() << key[2].GetPubKey() << OP_3 << OP_CHECKMULTISIG;
 264
 265     CTransaction txFrom;  // Funding transaction
 266     txFrom.vout.resize(3);
 267     txFrom.vout[0].scriptPubKey = a_and_b;
 268     txFrom.vout[1].scriptPubKey = a_or_b;
 269     txFrom.vout[2].scriptPubKey = escrow;
 270
 271     CTransaction txTo[3]; // Spending transaction
 272     for (int i = 0; i < 3; i++)
 273     {
 274         txTo[i].vin.resize(1);
 275         txTo[i].vout.resize(1);
 276         txTo[i].vin[0].prevout.n = i;
 277         txTo[i].vin[0].prevout.hash = txFrom.GetHash();
 278         txTo[i].vout[0].nValue = 1;
 279     }
 280
 281     for (int i = 0; i < 3; i++)
 282     {
 283         BOOST_CHECK_MESSAGE(SignSignature(keystore, txFrom, txTo[i], 0), strprintf("SignSignature %d", i));
 284     }
 285 }
 286
 287
 288 BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()