Implement additional script verification flags
[novacoin.git] / src / script.cpp
index 64208c5..d0e0234 100644 (file)
@@ -16,7 +16,7 @@ using namespace boost;
 #include "sync.h"
 #include "util.h"
 
-bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, vector<unsigned char> vchPubKey, CScript scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType);
+bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, const vector<unsigned char> &vchPubKey, const CScript &scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType, int flags);
 
 static const valtype vchFalse(0);
 static const valtype vchZero(0);
@@ -252,7 +252,80 @@ const char* GetOpName(opcodetype opcode)
     }
 }
 
-bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
+bool IsCanonicalPubKey(const valtype &vchPubKey, unsigned int flags) {
+    if (!(flags & SCRIPT_VERIFY_STRICTENC))
+        return true;
+
+    if (vchPubKey.size() < 33)
+        return error("Non-canonical public key: too short");
+    if (vchPubKey[0] == 0x04) {
+        if (vchPubKey.size() != 65)
+            return error("Non-canonical public key: invalid length for uncompressed key");
+    } else if (vchPubKey[0] == 0x02 || vchPubKey[0] == 0x03) {
+        if (vchPubKey.size() != 33)
+            return error("Non-canonical public key: invalid length for compressed key");
+    } else {
+        return error("Non-canonical public key: compressed nor uncompressed");
+    }
+    return true;
+}
+
+bool IsCanonicalSignature(const valtype &vchSig, unsigned int flags) {
+    if (!(flags & SCRIPT_VERIFY_STRICTENC))
+        return true;
+
+    // See https://bitcointalk.org/index.php?topic=8392.msg127623#msg127623
+    // A canonical signature exists of: <30> <total len> <02> <len R> <R> <02> <len S> <S> <hashtype>
+    // Where R and S are not negative (their first byte has its highest bit not set), and not
+    // excessively padded (do not start with a 0 byte, unless an otherwise negative number follows,
+    // in which case a single 0 byte is necessary and even required).
+    if (vchSig.size() < 9)
+        return error("Non-canonical signature: too short");
+    if (vchSig.size() > 73)
+        return error("Non-canonical signature: too long");
+    unsigned char nHashType = vchSig[vchSig.size() - 1] & (~(SIGHASH_ANYONECANPAY));
+    if (nHashType < SIGHASH_ALL || nHashType > SIGHASH_SINGLE)
+        return error("Non-canonical signature: unknown hashtype byte");
+    if (vchSig[0] != 0x30)
+        return error("Non-canonical signature: wrong type");
+    if (vchSig[1] != vchSig.size()-3)
+        return error("Non-canonical signature: wrong length marker");
+    unsigned int nLenR = vchSig[3];
+    if (5 + nLenR >= vchSig.size())
+        return error("Non-canonical signature: S length misplaced");
+    unsigned int nLenS = vchSig[5+nLenR];
+    if ((unsigned long)(nLenR+nLenS+7) != vchSig.size())
+        return error("Non-canonical signature: R+S length mismatch");
+
+    const unsigned char *R = &vchSig[4];
+    if (R[-2] != 0x02)
+        return error("Non-canonical signature: R value type mismatch");
+    if (nLenR == 0)
+        return error("Non-canonical signature: R length is zero");
+    if (R[0] & 0x80)
+        return error("Non-canonical signature: R value negative");
+    if (nLenR > 1 && (R[0] == 0x00) && !(R[1] & 0x80))
+        return error("Non-canonical signature: R value excessively padded");
+
+    const unsigned char *S = &vchSig[6+nLenR];
+    if (S[-2] != 0x02)
+        return error("Non-canonical signature: S value type mismatch");
+    if (nLenS == 0)
+        return error("Non-canonical signature: S length is zero");
+    if (S[0] & 0x80)
+        return error("Non-canonical signature: S value negative");
+    if (nLenS > 1 && (S[0] == 0x00) && !(S[1] & 0x80))
+        return error("Non-canonical signature: S value excessively padded");
+
+    if (flags & SCRIPT_VERIFY_EVEN_S) {
+        if (S[nLenS-1] & 1)
+            return error("Non-canonical signature: S value odd");
+    }
+
+    return true;
+}
+
+bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, unsigned int flags, int nHashType)
 {
     CAutoBN_CTX pctx;
     CScript::const_iterator pc = script.begin();
@@ -266,7 +339,6 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
         return false;
     int nOpCount = 0;
 
-
     try
     {
         while (pc < pend)
@@ -278,7 +350,7 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
             //
             if (!script.GetOp(pc, opcode, vchPushValue))
                 return false;
-            if (vchPushValue.size() > 520)
+            if (vchPushValue.size() > MAX_SCRIPT_ELEMENT_SIZE)
                 return false;
             if (opcode > OP_16 && ++nOpCount > 201)
                 return false;
@@ -298,7 +370,7 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                 opcode == OP_MOD ||
                 opcode == OP_LSHIFT ||
                 opcode == OP_RSHIFT)
-                return false;
+                return false; // Disabled opcodes.
 
             if (fExec && 0 <= opcode && opcode <= OP_PUSHDATA4)
                 stack.push_back(vchPushValue);
@@ -596,64 +668,6 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                 break;
 
 
-                //
-                // Splice ops
-                //
-                case OP_CAT:
-                {
-                    // (x1 x2 -- out)
-                    if (stack.size() < 2)
-                        return false;
-                    valtype& vch1 = stacktop(-2);
-                    valtype& vch2 = stacktop(-1);
-                    vch1.insert(vch1.end(), vch2.begin(), vch2.end());
-                    popstack(stack);
-                    if (stacktop(-1).size() > 520)
-                        return false;
-                }
-                break;
-
-                case OP_SUBSTR:
-                {
-                    // (in begin size -- out)
-                    if (stack.size() < 3)
-                        return false;
-                    valtype& vch = stacktop(-3);
-                    int nBegin = CastToBigNum(stacktop(-2)).getint();
-                    int nEnd = nBegin + CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
-                    if (nBegin < 0 || nEnd < nBegin)
-                        return false;
-                    if (nBegin > (int)vch.size())
-                        nBegin = vch.size();
-                    if (nEnd > (int)vch.size())
-                        nEnd = vch.size();
-                    vch.erase(vch.begin() + nEnd, vch.end());
-                    vch.erase(vch.begin(), vch.begin() + nBegin);
-                    popstack(stack);
-                    popstack(stack);
-                }
-                break;
-
-                case OP_LEFT:
-                case OP_RIGHT:
-                {
-                    // (in size -- out)
-                    if (stack.size() < 2)
-                        return false;
-                    valtype& vch = stacktop(-2);
-                    int nSize = CastToBigNum(stacktop(-1)).getint();
-                    if (nSize < 0)
-                        return false;
-                    if (nSize > (int)vch.size())
-                        nSize = vch.size();
-                    if (opcode == OP_LEFT)
-                        vch.erase(vch.begin() + nSize, vch.end());
-                    else
-                        vch.erase(vch.begin(), vch.end() - nSize);
-                    popstack(stack);
-                }
-                break;
-
                 case OP_SIZE:
                 {
                     // (in -- in size)
@@ -668,51 +682,6 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                 //
                 // Bitwise logic
                 //
-                case OP_INVERT:
-                {
-                    // (in - out)
-                    if (stack.size() < 1)
-                        return false;
-                    valtype& vch = stacktop(-1);
-                    for (unsigned int i = 0; i < vch.size(); i++)
-                        vch[i] = ~vch[i];
-                }
-                break;
-
-                //
-                // WARNING: These disabled opcodes exhibit unexpected behavior
-                // when used on signed integers due to a bug in MakeSameSize()
-                // [see definition of MakeSameSize() above].
-                //
-                case OP_AND:
-                case OP_OR:
-                case OP_XOR:
-                {
-                    // (x1 x2 - out)
-                    if (stack.size() < 2)
-                        return false;
-                    valtype& vch1 = stacktop(-2);
-                    valtype& vch2 = stacktop(-1);
-                    MakeSameSize(vch1, vch2); // <-- NOT SAFE FOR SIGNED VALUES
-                    if (opcode == OP_AND)
-                    {
-                        for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
-                            vch1[i] &= vch2[i];
-                    }
-                    else if (opcode == OP_OR)
-                    {
-                        for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
-                            vch1[i] |= vch2[i];
-                    }
-                    else if (opcode == OP_XOR)
-                    {
-                        for (unsigned int i = 0; i < vch1.size(); i++)
-                            vch1[i] ^= vch2[i];
-                    }
-                    popstack(stack);
-                }
-                break;
-
                 case OP_EQUAL:
                 case OP_EQUALVERIFY:
                 //case OP_NOTEQUAL: // use OP_NUMNOTEQUAL
@@ -747,8 +716,6 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                 //
                 case OP_1ADD:
                 case OP_1SUB:
-                case OP_2MUL:
-                case OP_2DIV:
                 case OP_NEGATE:
                 case OP_ABS:
                 case OP_NOT:
@@ -762,8 +729,6 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                     {
                     case OP_1ADD:       bn += bnOne; break;
                     case OP_1SUB:       bn -= bnOne; break;
-                    case OP_2MUL:       bn <<= 1; break;
-                    case OP_2DIV:       bn >>= 1; break;
                     case OP_NEGATE:     bn = -bn; break;
                     case OP_ABS:        if (bn < bnZero) bn = -bn; break;
                     case OP_NOT:        bn = (bn == bnZero); break;
@@ -777,11 +742,6 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
 
                 case OP_ADD:
                 case OP_SUB:
-                case OP_MUL:
-                case OP_DIV:
-                case OP_MOD:
-                case OP_LSHIFT:
-                case OP_RSHIFT:
                 case OP_BOOLAND:
                 case OP_BOOLOR:
                 case OP_NUMEQUAL:
@@ -810,33 +770,6 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                         bn = bn1 - bn2;
                         break;
 
-                    case OP_MUL:
-                        if (!BN_mul(&bn, &bn1, &bn2, pctx))
-                            return false;
-                        break;
-
-                    case OP_DIV:
-                        if (!BN_div(&bn, NULL, &bn1, &bn2, pctx))
-                            return false;
-                        break;
-
-                    case OP_MOD:
-                        if (!BN_mod(&bn, &bn1, &bn2, pctx))
-                            return false;
-                        break;
-
-                    case OP_LSHIFT:
-                        if (bn2 < bnZero || bn2 > CBigNum(2048))
-                            return false;
-                        bn = bn1 << bn2.getulong();
-                        break;
-
-                    case OP_RSHIFT:
-                        if (bn2 < bnZero || bn2 > CBigNum(2048))
-                            return false;
-                        bn = bn1 >> bn2.getulong();
-                        break;
-
                     case OP_BOOLAND:             bn = (bn1 != bnZero && bn2 != bnZero); break;
                     case OP_BOOLOR:              bn = (bn1 != bnZero || bn2 != bnZero); break;
                     case OP_NUMEQUAL:            bn = (bn1 == bn2); break;
@@ -943,7 +876,8 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                     // Drop the signature, since there's no way for a signature to sign itself
                     scriptCode.FindAndDelete(CScript(vchSig));
 
-                    bool fSuccess = CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType);
+                    bool fSuccess = IsCanonicalSignature(vchSig, flags) && IsCanonicalPubKey(vchPubKey, flags) &&
+                        CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType, flags);
 
                     popstack(stack);
                     popstack(stack);
@@ -1003,8 +937,10 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                         valtype& vchPubKey = stacktop(-ikey);
 
                         // Check signature
-                        if (CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType))
-                        {
+                        bool fOk = IsCanonicalSignature(vchSig, flags) && IsCanonicalPubKey(vchPubKey, flags) &&
+                            CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType, flags);
+
+                        if (fOk) {
                             isig++;
                             nSigsCount--;
                         }
@@ -1017,8 +953,21 @@ bool EvalScript(vector<vector<unsigned char> >& stack, const CScript& script, co
                             fSuccess = false;
                     }
 
-                    while (i-- > 0)
+                    while (i-- > 1)
                         popstack(stack);
+
+                    // A bug causes CHECKMULTISIG to consume one extra argument
+                    // whose contents were not checked in any way.
+                    //
+                    // Unfortunately this is a potential source of mutability,
+                    // so optionally verify it is exactly equal to zero prior
+                    // to removing it from the stack.
+                    if (stack.size() < 1)
+                        return false;
+                    if ((flags & SCRIPT_VERIFY_NULLDUMMY) && stacktop(-1).size())
+                        return error("CHECKMULTISIG dummy argument not null");
+                    popstack(stack);
+
                     stack.push_back(fSuccess ? vchTrue : vchFalse);
 
                     if (opcode == OP_CHECKMULTISIGVERIFY)
@@ -1131,13 +1080,13 @@ class CSignatureCache
 {
 private:
      // sigdata_type is (signature hash, signature, public key):
-    typedef boost::tuple<uint256, std::vector<unsigned char>, std::vector<unsigned char> > sigdata_type;
+    typedef boost::tuple<uint256, std::vector<unsigned char>, CPubKey > sigdata_type;
     std::set< sigdata_type> setValid;
     CCriticalSection cs_sigcache;
 
 public:
     bool
-    Get(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const std::vector<unsigned char>& pubKey)
+    Get(const uint256 &hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const CPubKey& pubKey)
     {
         LOCK(cs_sigcache);
 
@@ -1148,7 +1097,7 @@ public:
         return false;
     }
 
-    void Set(uint256 hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const std::vector<unsigned char>& pubKey)
+    void Set(const uint256 &hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig, const CPubKey& pubKey)
     {
         // DoS prevention: limit cache size to less than 10MB
         // (~200 bytes per cache entry times 50,000 entries)
@@ -1179,11 +1128,18 @@ public:
     }
 };
 
-bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, vector<unsigned char> vchPubKey, CScript scriptCode,
-              const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
+bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, const vector<unsigned char> &vchPubKey, const CScript &scriptCode,
+              const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType, int flags)
 {
     static CSignatureCache signatureCache;
 
+    CKey key;
+    if (!key.SetPubKey(vchPubKey))
+         return false;
+    CPubKey pubkey = key.GetPubKey();
+    if (!pubkey.IsValid())
+        return false;
+
     // Hash type is one byte tacked on to the end of the signature
     if (vchSig.empty())
         return false;
@@ -1195,17 +1151,15 @@ bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, vector<unsigned char> vchPubKey, CSc
 
     uint256 sighash = SignatureHash(scriptCode, txTo, nIn, nHashType);
 
-    if (signatureCache.Get(sighash, vchSig, vchPubKey))
+    if (signatureCache.Get(sighash, vchSig, pubkey))
         return true;
 
-    CKey key;
-    if (!key.SetPubKey(vchPubKey))
-        return false;
-
     if (!key.Verify(sighash, vchSig))
         return false;
 
-    signatureCache.Set(sighash, vchSig, vchPubKey);
+    if (!(flags & SCRIPT_VERIFY_NOCACHE))
+        signatureCache.Set(sighash, vchSig, pubkey);
+
     return true;
 }
 
@@ -1216,7 +1170,6 @@ bool CheckSig(vector<unsigned char> vchSig, vector<unsigned char> vchPubKey, CSc
 
 
 
-
 //
 // Return public keys or hashes from scriptPubKey, for 'standard' transaction types.
 //
@@ -1622,14 +1575,14 @@ bool ExtractDestinations(const CScript& scriptPubKey, txnouttype& typeRet, vecto
 }
 
 bool VerifyScript(const CScript& scriptSig, const CScript& scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn,
-                  bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType)
+                  unsigned int flags, int nHashType)
 {
     vector<vector<unsigned char> > stack, stackCopy;
-    if (!EvalScript(stack, scriptSig, txTo, nIn, nHashType))
+    if (!EvalScript(stack, scriptSig, txTo, nIn, flags, nHashType))
         return false;
-    if (fValidatePayToScriptHash)
+    if (flags & SCRIPT_VERIFY_P2SH)
         stackCopy = stack;
-    if (!EvalScript(stack, scriptPubKey, txTo, nIn, nHashType))
+    if (!EvalScript(stack, scriptPubKey, txTo, nIn, flags, nHashType))
         return false;
     if (stack.empty())
         return false;
@@ -1638,16 +1591,21 @@ bool VerifyScript(const CScript& scriptSig, const CScript& scriptPubKey, const C
         return false;
 
     // Additional validation for spend-to-script-hash transactions:
-    if (fValidatePayToScriptHash && scriptPubKey.IsPayToScriptHash())
+    if ((flags & SCRIPT_VERIFY_P2SH) && scriptPubKey.IsPayToScriptHash())
     {
         if (!scriptSig.IsPushOnly()) // scriptSig must be literals-only
             return false;            // or validation fails
 
+        // stackCopy cannot be empty here, because if it was the
+        // P2SH  HASH <> EQUAL  scriptPubKey would be evaluated with
+        // an empty stack and the EvalScript above would return false.
+        assert(!stackCopy.empty());
+
         const valtype& pubKeySerialized = stackCopy.back();
         CScript pubKey2(pubKeySerialized.begin(), pubKeySerialized.end());
         popstack(stackCopy);
 
-        if (!EvalScript(stackCopy, pubKey2, txTo, nIn, nHashType))
+        if (!EvalScript(stackCopy, pubKey2, txTo, nIn, flags, nHashType))
             return false;
         if (stackCopy.empty())
             return false;
@@ -1657,7 +1615,6 @@ bool VerifyScript(const CScript& scriptSig, const CScript& scriptPubKey, const C
     return true;
 }
 
-
 bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CScript& fromPubKey, CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
 {
     assert(nIn < txTo.vin.size());
@@ -1690,7 +1647,7 @@ bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CScript& fromPubKey, CTransa
     }
 
     // Test solution
-    return VerifyScript(txin.scriptSig, fromPubKey, txTo, nIn, true, 0);
+    return VerifyScript(txin.scriptSig, fromPubKey, txTo, nIn, STANDARD_SCRIPT_VERIFY_FLAGS, 0);
 }
 
 bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CTransaction& txFrom, CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType)
@@ -1704,7 +1661,7 @@ bool SignSignature(const CKeyStore &keystore, const CTransaction& txFrom, CTrans
     return SignSignature(keystore, txout.scriptPubKey, txTo, nIn, nHashType);
 }
 
-bool VerifySignature(const CTransaction& txFrom, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, bool fValidatePayToScriptHash, int nHashType)
+bool VerifySignature(const CTransaction& txFrom, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, unsigned int flags, int nHashType)
 {
     assert(nIn < txTo.vin.size());
     const CTxIn& txin = txTo.vin[nIn];
@@ -1715,7 +1672,7 @@ bool VerifySignature(const CTransaction& txFrom, const CTransaction& txTo, unsig
     if (txin.prevout.hash != txFrom.GetHash())
         return false;
 
-    return VerifyScript(txin.scriptSig, txout.scriptPubKey, txTo, nIn, fValidatePayToScriptHash, nHashType);
+    return VerifyScript(txin.scriptSig, txout.scriptPubKey, txTo, nIn, flags, nHashType);
 }
 
 static CScript PushAll(const vector<valtype>& values)
@@ -1756,7 +1713,7 @@ static CScript CombineMultisig(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, u
             if (sigs.count(pubkey))
                 continue; // Already got a sig for this pubkey
 
-            if (CheckSig(sig, pubkey, scriptPubKey, txTo, nIn, 0))
+            if (CheckSig(sig, pubkey, scriptPubKey, txTo, nIn, 0, 0))
             {
                 sigs[pubkey] = sig;
                 break;
@@ -1834,9 +1791,9 @@ CScript CombineSignatures(CScript scriptPubKey, const CTransaction& txTo, unsign
     Solver(scriptPubKey, txType, vSolutions);
 
     vector<valtype> stack1;
-    EvalScript(stack1, scriptSig1, CTransaction(), 0, 0);
+    EvalScript(stack1, scriptSig1, CTransaction(), 0, SCRIPT_VERIFY_STRICTENC, 0);
     vector<valtype> stack2;
-    EvalScript(stack2, scriptSig2, CTransaction(), 0, 0);
+    EvalScript(stack2, scriptSig2, CTransaction(), 0, SCRIPT_VERIFY_STRICTENC, 0);
 
     return CombineSignatures(scriptPubKey, txTo, nIn, txType, vSolutions, stack1, stack2);
 }