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Arthur Britto
275
src/DeterministicKeys.cpp
Normal file
275
src/DeterministicKeys.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,275 @@
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#include <openssl/ec.h>
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#include <openssl/bn.h>
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#include <openssl/ecdsa.h>
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#include <openssl/pem.h>
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// Functions to add CKey support for deterministic EC keys
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#include "Serializer.h"
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uint256 CKey::PassPhraseToKey(const std::string& passPhrase)
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{
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Serializer s;
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s.addRaw(passPhrase.c_str(), passPhrase.size());
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uint256 ret(s.getSHA512Half());
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||||
s.secureErase();
|
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return ret;
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}
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||||
EC_KEY* CKey::GenerateRootDeterministicKey(const uint256& key)
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{
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BN_CTX* ctx=BN_CTX_new();
|
||||
if(!ctx) return NULL;
|
||||
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||||
EC_KEY* pkey=EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
|
||||
if(!pkey)
|
||||
{
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
EC_KEY_set_conv_form(pkey, POINT_CONVERSION_COMPRESSED);
|
||||
|
||||
BIGNUM* order=BN_new();
|
||||
if(!order)
|
||||
{
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
if(!EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(pkey), order, ctx))
|
||||
{
|
||||
assert(false);
|
||||
BN_free(order);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
BIGNUM *privKey=NULL;
|
||||
int seq=0;
|
||||
do
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||||
{ // private key must be non-zero and less than the curve's order
|
||||
Serializer s(72);
|
||||
s.add256(key);
|
||||
s.add32(seq++);
|
||||
uint256 root=s.getSHA512Half();
|
||||
s.secureErase();
|
||||
privKey=BN_bin2bn((const unsigned char *) &root, sizeof(root), privKey);
|
||||
if(privKey==NULL)
|
||||
{
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
BN_free(order);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
}
|
||||
root.zero();
|
||||
} while(BN_is_zero(privKey) || (BN_cmp(privKey, order)>=0));
|
||||
|
||||
BN_free(order);
|
||||
|
||||
if(!EC_KEY_set_private_key(pkey, privKey))
|
||||
{ // set the random point as the private key
|
||||
assert(false);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
BN_free(privKey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
EC_POINT *pubKey=EC_POINT_new(EC_KEY_get0_group(pkey));
|
||||
if(!EC_POINT_mul(EC_KEY_get0_group(pkey), pubKey, privKey, NULL, NULL, ctx))
|
||||
{ // compute the corresponding public key point
|
||||
assert(false);
|
||||
BN_free(privKey);
|
||||
EC_POINT_free(pubKey);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
BN_free(privKey);
|
||||
if(!EC_KEY_set_public_key(pkey, pubKey))
|
||||
{
|
||||
assert(false);
|
||||
EC_POINT_free(pubKey);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
EC_POINT_free(pubKey);
|
||||
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
|
||||
assert(EC_KEY_check_key(pkey)==1);
|
||||
return pkey;
|
||||
}
|
||||
|
||||
EC_KEY* CKey::GenerateRootPubKey(const std::string& pubHex)
|
||||
{
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||||
BIGNUM* bn=NULL;
|
||||
BN_hex2bn(&bn, pubHex.c_str());
|
||||
if(bn==NULL) return NULL;
|
||||
|
||||
EC_KEY* pkey=EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
|
||||
if(!pkey)
|
||||
{
|
||||
BN_free(bn);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
EC_KEY_set_conv_form(pkey, POINT_CONVERSION_COMPRESSED);
|
||||
|
||||
EC_POINT* pubPoint=EC_POINT_bn2point(EC_KEY_get0_group(pkey), bn, NULL, NULL);
|
||||
BN_free(bn);
|
||||
if(!pubPoint)
|
||||
{
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(!EC_KEY_set_public_key(pkey, pubPoint))
|
||||
{
|
||||
EC_POINT_free(pubPoint);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return pkey;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static BIGNUM* makeHash(const uint160& family, int seq, BIGNUM* order)
|
||||
{
|
||||
int subSeq=0;
|
||||
BIGNUM* ret=NULL;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
Serializer s(28);
|
||||
s.add160(family);
|
||||
s.add32(seq);
|
||||
s.add32(subSeq++);
|
||||
uint256 root=s.getSHA512Half();
|
||||
s.secureErase();
|
||||
ret=BN_bin2bn((const unsigned char *) &root, sizeof(root), ret);
|
||||
if(!ret) return NULL;
|
||||
} while (BN_is_zero(ret) || (BN_cmp(ret, order)>=0));
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
EC_KEY* CKey::GeneratePublicDeterministicKey(const uint160& family, const EC_POINT* rootPubKey, int seq)
|
||||
{ // publicKey(n) = rootPublicKey EC_POINT_+ Hash(pubHash|seq)*point
|
||||
BN_CTX* ctx=BN_CTX_new();
|
||||
if(ctx==NULL) return NULL;
|
||||
|
||||
EC_KEY* pkey=EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
|
||||
if(pkey==NULL)
|
||||
{
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
EC_KEY_set_conv_form(pkey, POINT_CONVERSION_COMPRESSED);
|
||||
|
||||
EC_POINT *newPoint=EC_POINT_new(EC_KEY_get0_group(pkey));
|
||||
if(newPoint==NULL)
|
||||
{
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
BIGNUM* order=BN_new();
|
||||
if(!order || !EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(pkey), order, ctx))
|
||||
{
|
||||
if(order) BN_free(order);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// calculate the private additional key
|
||||
BIGNUM* hash=makeHash(family, seq, order);
|
||||
BN_free(order);
|
||||
if(hash==NULL)
|
||||
{
|
||||
EC_POINT_free(newPoint);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// calculate the corresponding public key
|
||||
EC_POINT_mul(EC_KEY_get0_group(pkey), newPoint, hash, NULL, NULL, ctx);
|
||||
BN_free(hash);
|
||||
|
||||
// add the master public key and set
|
||||
EC_POINT_add(EC_KEY_get0_group(pkey), newPoint, newPoint, rootPubKey, ctx);
|
||||
EC_KEY_set_public_key(pkey, newPoint);
|
||||
|
||||
EC_POINT_free(newPoint);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return pkey;
|
||||
}
|
||||
|
||||
EC_KEY* CKey::GeneratePrivateDeterministicKey(const uint160& family, const BIGNUM* rootPrivKey, int seq)
|
||||
{ // privateKey(n) = (rootPrivateKey + Hash(pubHash|seq)) % order
|
||||
BN_CTX* ctx=BN_CTX_new();
|
||||
if(ctx==NULL) return NULL;
|
||||
|
||||
EC_KEY* pkey=EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
|
||||
if(pkey==NULL)
|
||||
{
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
EC_KEY_set_conv_form(pkey, POINT_CONVERSION_COMPRESSED);
|
||||
|
||||
BIGNUM* order=BN_new();
|
||||
if(order==NULL)
|
||||
{
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(!EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(pkey), order, ctx))
|
||||
{
|
||||
BN_free(order);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// calculate the private additional key
|
||||
BIGNUM* privKey=makeHash(family, seq, order);
|
||||
if(privKey==NULL)
|
||||
{
|
||||
BN_free(order);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// calculate the final private key
|
||||
BN_mod_add(privKey, privKey, rootPrivKey, order, ctx);
|
||||
BN_free(order);
|
||||
EC_KEY_set_private_key(pkey, privKey);
|
||||
|
||||
// compute the corresponding public key
|
||||
EC_POINT* pubKey=EC_POINT_new(EC_KEY_get0_group(pkey));
|
||||
if(!pubKey)
|
||||
{
|
||||
BN_free(privKey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
if(EC_POINT_mul(EC_KEY_get0_group(pkey), pubKey, privKey, NULL, NULL, ctx)==0)
|
||||
{
|
||||
BN_free(privKey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_KEY_free(pkey);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
BN_free(privKey);
|
||||
EC_KEY_set_public_key(pkey, pubKey);
|
||||
|
||||
EC_POINT_free(pubKey);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return pkey;
|
||||
}
|
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