Add GetSecret() and GetKeys() to CKeyStore
[novacoin.git] / src / key.h
index c973d6e..3f4b72d 100644 (file)
--- a/src/key.h
+++ b/src/key.h
@@ -1,13 +1,20 @@
 // Copyright (c) 2009-2010 Satoshi Nakamoto
+// Copyright (c) 2011 The Bitcoin developers
 // Distributed under the MIT/X11 software license, see the accompanying
 // file license.txt or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
 #ifndef BITCOIN_KEY_H
 #define BITCOIN_KEY_H
 
+#include <stdexcept>
+#include <vector>
+
 #include <openssl/ec.h>
 #include <openssl/ecdsa.h>
 #include <openssl/obj_mac.h>
 
+#include "serialize.h"
+#include "uint256.h"
+
 // secp160k1
 // const unsigned int PRIVATE_KEY_SIZE = 192;
 // const unsigned int PUBLIC_KEY_SIZE  = 41;
@@ -31,7 +38,8 @@
 // see www.keylength.com
 // script supports up to 75 for single byte push
 
-
+int extern EC_KEY_regenerate_key(EC_KEY *eckey, BIGNUM *priv_key);
+int extern ECDSA_SIG_recover_key_GFp(EC_KEY *eckey, ECDSA_SIG *ecsig, const unsigned char *msg, int msglen, int recid, int check);
 
 class key_error : public std::runtime_error
 {
@@ -41,9 +49,10 @@ public:
 
 
 // secure_allocator is defined in serialize.h
+// CPrivKey is a serialized private key, with all parameters included (279 bytes)
 typedef std::vector<unsigned char, secure_allocator<unsigned char> > CPrivKey;
-
-
+// CSecret is a serialization of just the secret parameter (32 bytes)
+typedef std::vector<unsigned char, secure_allocator<unsigned char> > CSecret;
 
 class CKey
 {
@@ -102,6 +111,38 @@ public:
         return true;
     }
 
+    bool SetSecret(const CSecret& vchSecret)
+    {
+        EC_KEY_free(pkey);
+        pkey = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
+        if (pkey == NULL)
+            throw key_error("CKey::SetSecret() : EC_KEY_new_by_curve_name failed");
+        if (vchSecret.size() != 32)
+            throw key_error("CKey::SetSecret() : secret must be 32 bytes");
+        BIGNUM *bn = BN_bin2bn(&vchSecret[0],32,BN_new());
+        if (bn == NULL) 
+            throw key_error("CKey::SetSecret() : BN_bin2bn failed");
+        if (!EC_KEY_regenerate_key(pkey,bn))
+            throw key_error("CKey::SetSecret() : EC_KEY_regenerate_key failed");
+        BN_clear_free(bn);
+        fSet = true;
+        return true;
+    }
+
+    CSecret GetSecret() const
+    {
+        CSecret vchRet;
+        vchRet.resize(32);
+        const BIGNUM *bn = EC_KEY_get0_private_key(pkey);
+        int nBytes = BN_num_bytes(bn);
+        if (bn == NULL)
+            throw key_error("CKey::GetSecret() : EC_KEY_get0_private_key failed");
+        int n=BN_bn2bin(bn,&vchRet[32 - nBytes]);
+        if (n != nBytes) 
+            throw key_error("CKey::GetSecret(): BN_bn2bin failed");
+        return vchRet;
+    }
+
     CPrivKey GetPrivKey() const
     {
         unsigned int nSize = i2d_ECPrivateKey(pkey, NULL);
@@ -147,6 +188,72 @@ public:
         return true;
     }
 
+    // create a compact signature (65 bytes), which allows reconstructing the used public key
+    // The format is one header byte, followed by two times 32 bytes for the serialized r and s values.
+    // The header byte: 0x1B = first key with even y, 0x1C = first key with odd y,
+    //                  0x1D = second key with even y, 0x1E = second key with odd y
+    bool SignCompact(uint256 hash, std::vector<unsigned char>& vchSig)
+    {
+        bool fOk = false;
+        ECDSA_SIG *sig = ECDSA_do_sign((unsigned char*)&hash, sizeof(hash), pkey);
+        if (sig==NULL)
+            return false;
+        vchSig.clear();
+        vchSig.resize(65,0);
+        int nBitsR = BN_num_bits(sig->r);
+        int nBitsS = BN_num_bits(sig->s);
+        if (nBitsR <= 256 && nBitsS <= 256)
+        {
+            int nRecId = -1;
+            for (int i=0; i<4; i++)
+            {
+                CKey keyRec;
+                keyRec.fSet = true;
+                if (ECDSA_SIG_recover_key_GFp(keyRec.pkey, sig, (unsigned char*)&hash, sizeof(hash), i, 1) == 1)
+                    if (keyRec.GetPubKey() == this->GetPubKey())
+                    {
+                        nRecId = i;
+                        break;
+                    }
+            }
+
+            if (nRecId == -1)
+                throw key_error("CKey::SignCompact() : unable to construct recoverable key");
+
+            vchSig[0] = nRecId+27;
+            BN_bn2bin(sig->r,&vchSig[33-(nBitsR+7)/8]);
+            BN_bn2bin(sig->s,&vchSig[65-(nBitsS+7)/8]);
+            fOk = true;
+        }
+        ECDSA_SIG_free(sig);
+        return fOk;
+    }
+
+    // reconstruct public key from a compact signature
+    // This is only slightly more CPU intensive than just verifying it.
+    // If this function succeeds, the recovered public key is guaranteed to be valid
+    // (the signature is a valid signature of the given data for that key)
+    bool SetCompactSignature(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
+    {
+        if (vchSig.size() != 65)
+            return false;
+        if (vchSig[0]<27 || vchSig[0]>=31)
+            return false;
+        ECDSA_SIG *sig = ECDSA_SIG_new();
+        BN_bin2bn(&vchSig[1],32,sig->r);
+        BN_bin2bn(&vchSig[33],32,sig->s);
+
+        EC_KEY_free(pkey);
+        pkey = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
+        if (ECDSA_SIG_recover_key_GFp(pkey, sig, (unsigned char*)&hash, sizeof(hash), vchSig[0] - 27, 0) == 1)
+        {
+            fSet = true;
+            ECDSA_SIG_free(sig);
+            return true;
+        }
+        return false;
+    }
+
     bool Verify(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
     {
         // -1 = error, 0 = bad sig, 1 = good
@@ -155,20 +262,15 @@ public:
         return true;
     }
 
-    static bool Sign(const CPrivKey& vchPrivKey, uint256 hash, std::vector<unsigned char>& vchSig)
+    // Verify a compact signature
+    bool VerifyCompact(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
     {
         CKey key;
-        if (!key.SetPrivKey(vchPrivKey))
+        if (!key.SetCompactSignature(hash, vchSig))
             return false;
-        return key.Sign(hash, vchSig);
-    }
-
-    static bool Verify(const std::vector<unsigned char>& vchPubKey, uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig)
-    {
-        CKey key;
-        if (!key.SetPubKey(vchPubKey))
+        if (GetPubKey() != key.GetPubKey())
             return false;
-        return key.Verify(hash, vchSig);
+        return true;
     }
 };