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きみかずかに
4 years ago
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2 Segwitとは Segregated Witnessの略称直訳すると分離された証人 2

3 Agenda Segwitのデータ構造 Segwitがもたらすこと Segwitの利用方法 3

4 Segwitのデータ構造 4

5 Segwitのデータ構造今までのTransactionデータ構造との違い Transaction version txin_count txins txout_count txouts lock_time Transaction version marker flag txin_count txins txout_count txouts script_witnesses lock_time 5

6 Segwitのデータ構造 Name type 0x00 固定 Field Size version int32_t 4 byte marker char 1 byte flag char 1 byte txin_count var_int 1-9 byte txins txin[] 可変 txout_count var_int 1-9 byte txouts txout[] 可変 script_witnesses script_witnesses[] 可変 lock_time uint32_t 4 byte 0x00 以外現在は 0x01 のみ txinsと要素数が同じ配列 6

7 Segwitのデータ構造 witnessesの要素が無い場合 witness length 0x00 のみ script_witnessesのデータ構造 Description Data type witness count var_int witnesses witness[] Field Size 1-9 byte 可変 witnessのデータ構造 Description Data type script length var_int script uchar[] Field Size 1-9 byte 可変 7

8 Segwitのデータ構造 script_witnessesのデータ例 P2WPKHの場合 <signature 71byte> 21 <pubkey 33byte> 要素が２つ 0x02 １つ目の要素サイズ署名値２つ目の要素サイズ public key このようなデータがインプット数分付与される 8

9 Segwitがもたらすこと 9

10 Segwitがもたらすこと malleability対策 malleabilityとは TransactionIDが変わってしまう画像 10

11 BIP:9 Version bits with timeout and delay Segwitがもたらすこと soft forkで対応可能 soft forkとは 2016/11/15 00:00(UTC) から2016ブロック毎約２週間毎にチェック１年後がリミット Segwitはbit1を使う./bitcoin-cli getblockchaininfo 画像 11

12 Segwitがもたらすこと soft fork 現状は画像 12

13 Segwitがもたらすこと Block内のTransaction数増加ブロックサイズブロックは現在最大サイズが１MBに制限されているがこの制限を以下のように変更するベースサイズ３トータルサイズを新しくblock weightとして定義するベースサイズはwitness関連のデータを除外したオリジナルのトランザクションをシリアライズしたバイト単位のブロックサイズトータルサイズはBIP-144*4に定義されているシリアライズフォーマットでトランザクションをシリアライズしたバイト単位のブロックサイズでベースデータとwitnessデータを含む新しいルールでは block weightの合計が 4,000,000以下とされる Segregated Witnessの仕様 BIP

14 Segwitがもたらすことその他 Sigopsの上限増加 Transactionサイズ計算将来の拡張 etc... 14

15 Segwitがもたらすことまとめ TransactionIdを固定にできる１ブロックあたりのTransaction数が増える 15

16 Segwitの利用 16

17 Segwitの利用 P2WPKH pay-to-witness-public-key-hash scriptpubkey pk_script locking script OP_0 <public key hash*> 0x0014<public key hash*> scriptsig signature script unlocking script empty witness <signature> <public key> *hashは HASH160 17

18 Segwitの利用 UTXO アウトプット Transaction インプット unlockin script hash previous_output empty index value script length pk_script length signature script pk_script sequence script_witnesses P2WPKH locking script OP_0 <public key hash> 例 0x0014abcd..cdef witnesses script 0x abcd...ef abcd...ef 18

19 Segwitの利用 *hashは SHA256 P2WSH pay-to-witness-script-hash scriptpubkey pk_script locking script OP_0 <witnessscript hash*> 0x0020<witnessScript hash*> scriptsig signature script unlocking script empty witness <param 1>... <param N> <witnessscript> 19

20 Segwitの利用 UTXO アウトプット Transaction インプット unlockin script hash previous_output empty index value script length pk_script length signature script pk_script sequence script_witnesses P2WSH locking script OP_0 <witnessscript hash hash> 例 0x0020abcd..cdef witnesses script <param 1> <param N> <witnessscript> 20

21 Segwitの利用 P2WPKH pay-to-witness-public-key-hash scriptpubkey pk_script locking script どうやって OP_0 <public key hash*> 0x0014<public key hash*> scriptsig signature script unlocking script 計算するの empty witness <signature> <public key> *hashは HASH160 21

22 Segwitの利用署名 BIP:143 Signature用データ Signature用データをHASH256した値 32byte HASH256した値の署名値 70byte 署名値にHashType(SIGHASH_ALL:1byte)を付与(71byte) 22

23 BIP:143 Double SHA256 of the serialization of: 1. nversion of the transaction (4-byte little endian) 2. hashprevouts (32-byte hash) 3. hashsequence (32-byte hash) 4. outpoint (32-byte hash + 4-byte little endian) 5. scriptcode of the input (serialized as scripts inside CTxOuts) 6. value of the output spent by this input (8-byte little endian) 7. nsequence of the input (4-byte little endian) 8. hashoutputs (32-byte hash) 9. nlocktime of the transaction (4-byte little endian) 10. sighash type of the signature (4-byte little endian) 23

24 BIP:143 以下のデータをHASH256した値 1. 送信するTransactionのVersion 基本 0x txinsのoutpointをhashした値計算は後述 3. txinsのsequenceをhashした値計算は後述 4. 署名するtxinのoutpoint 5. 署名するtxinに使ったUTXOのscriptCode 6. 署名するtxinに使ったUTXOのvalue 7. 署名するtxinのsequence 8. txoutsのoutputをhashした値 9. 送信するTransactionのｌocktime 10. 署名のhash type ここでは SIGHASH_ALLなので0x

25 BIP: nversion of the transaction (4-byte little endian) 作成したTransactionのversion 0ｘ outpoint (32-byte hash + 4-byte little endian) 署名対象となるUTXOのエンドポイント hash txidの反転 index 6. value of the output spent by this input (8-byte little endian) 署名対象となるUTXOのvalue amount 25

26 BIP: nsequence of the input (4-byte little endian) 作成したTransactionのsequence 0ｘffffffff 9. nlocktime of the transaction (4-byte little endian) 作成したTransactionのlocktime 0ｘ sighash type of the signature (4-byte little endian) HashType 署名タイプ SIGHASH_ALL 0x

27 BIP: scriptcode of the input (serialized as scripts inside CTxOuts) P2WPKH 0x19 76 a9 14<public key hash*> 88 ac OP_DUP OP_HASH160 <pubkey hash*> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG P2WSH 0x<length> <witnessscript> Codeによって例外ありハッシュ値ではない *hashは HASH160 27

28 BIP:143 hashprevouts SIGHASH_ALL 2. hashprevouts (32-byte hash) 作成したTransactionが持つ全てのtxinが持つ outpoint hash index 36bytes を連結しその値をHASH256した値例 txin outpoint script 0 1 sequence ff7f...969f <size> <script> eeffffffff ef51...c68a <size> <script> ffffffff ff7f...969f ef51...c68a これをHASH256 28

29 BIP:143 hashsequence SIGHASH_ALL 3. hashsequence (32-byte hash) 作成したTransactionが持つ全てのtxinが持つ sequence 4bytes を連結しそれをHASH256した値例 txin outpoint script sequence 0 1 ff7f...969f ef51...c68a eeffffff ffffffff <size> <script> <size> <script> eeffffff ffffffff これをHASH256 29

30 BIP:143 hashoutputs SIGHASH_ALL 8. hashoutputs (32-byte hash) 作成したTransactionが持つ全てのtxoutが持つ amount+script length+scriptpubkey を連結しそれをHASH256した値例 txout amount value scriptpubkey pk_script c a ac7a6d5988ac 1976a9143bde...7faa815988ac 202c a ac7a6d5988ac a9143bde...7faa815988ac これをHASH256 30

31 演習 31

32 演習昨日も使ったツールを使います URLを開いてください 32

33 演習手順 P2PKH P2WPKHに送信通常のTransaction形式 P2WPKH P2PKHに送信 SegwitのTransaction形式 33

34 同じpublic keyで P2PKHとP2WPKH のアドレスに送信演習 P2PKH P2WPKH OP_DUP OP_HASH160 <pubkey hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG OP_0 0x14 <pubkey hash> P2WPKH P2PKHに送信 OP_0 0x14 <pubkey hash> OP_DUP OP_HASH160 <pubkey hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG 34

35 Transaction 演習 UTXO アウトプットインプット Transaction previous インプットOP_0 _output hash 0x14 previous script length _output index <pubkey hash> value script length signature script pk_script length signature script sequence pk_script sequence OP_DUP OP_HASH160 <pubkey hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG アウトプット index アウトプット value value pk_script length pk_script length pk_script pk_script hash script_witnesses 35

36 演習準備のsendtoaddress に使います scriptpubkey を署名やアウトプットに使います pubkey を準備 signature_scriptやwitness $./bitcoin-cli getnewaddress に使います <address> $./bitcoin-cli validateaddress <address> <address info> $./bitcoin-cli dumpprivkey <address> <private key wif> 署名時に使います結果をコピーしておく 36

37 演習準備 $./bitcoin-cli sendtoaddress <address> <value> <txid> $./bitcoin-cli getrawtransaction <txid> 1 ブロックに入るまで待つ txid outputの n index scriptpubkey を次のTransactionに使います 37

38 Etc にて ①pubkeyをペースト演習 ②HASHボタン押下 ③0014を先頭に付与 P２WPKHのscriptPubKey作成 OP_0 サイズ 0x14 ② ① ③ 例 0014fbf56a88eeb451c59f58fe6c9ee14ba2c4dcd00e 作成した値をコピー 38

39 署名値計算演習 Transaction txid UTXOに設定されている pk_scriptなので OP_DUP OP_HASH160 <pubkey hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG getrawtransacton でn(index)を確認 feeを引いた値 P2WPKHの scriptpubkey OP_0 0x14 <pubkey hash> 39

40 演習 ② ① 署名値計算 Signature Signature にて ①private key(wif)をペースト ②Signボタン押下 ③署名値をコピー ③ 40

41 演習 <signature> <pubkey>生成 Script にて ①署名値 + 空白 + pubkey ②コピー ① ② 41

42 演習 txid <signature> <public key> getrawtransacton でn(index)確認 feeを引いた値 P2WPKHの scriptpubkey OP_0 0x14 <pubkey hash> 42

43 演習 vout の scriptpubkey type を見てみよう確認 $./bitcoin-cli decoderawtransaction <data> 送信 $./bitcoin-cli sendrawtransaction < data> <txid> txid outputの value ブロック化確認を次のTransactionに使います $./bitcoin-cli getrawtransaction <txid> 1 アウトプットのアドレスがP2WPKHであることを確認ブロックに入るまで待つ 43

44 演習 Etc Config off on 44

45 演習 txid 署名値計算 Transaction OP_DUP OP_HASH160 <pubkey hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG feeを引いた値 P2PKHの scriptpubkey 45

46 署名値計算演習 Signature ① OP_DUP OP_HASH160 <pubkey hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG ② ③ ④ Signature にて ①Imoportボタン押下 ②txin選択 ③scriptCode設定 ④amount設定 UTXOのvalue 46

47 署名値計算演習 Signature ① ② Signature にて ①Private Key設定 ②Signボタン押下 ③署名値コピー ③ 47

48 演習空 txid feeを引いた値 P2PKHの scriptpubkey ２回クリック署名値 public key 48

49 演習確認 $./bitcoin-cli decoderawtransaction <data> 送信 $./bitcoin-cli sendrawtransaction <data> <txid> $./bitcoin-cli getrawtransaction <txid> 1 Segwitのトランザクションである事を確認 txinwitnessが設定されているブロックに入るまで待つ 49

50 参考資料 BIP: 141 Segregated Witness (Consensus layer) BIP: 143 Transaction Signature Verification for Version 0 Witness Program BIP: 144 Segregated Witness (Peer Services) BIP: 9 Version bits with timeout and delay 50

51 51

Agenda Transaction とはインプットとはアウトプットとはインプットとアウトプットの関係手数料 (fee) とは UTXO(Unspent Transaction Output) とは 2

Agenda Transaction とはインプットとはアウトプットとはインプットとアウトプットの関係手数料 (fee) とは UTXO(Unspent Transaction Output) とは 2 Bitcoin の Transaction とは @DG Lab Nakagawa 2017 Digital Garage. All rights reserved. Redistribution or public display not permitted without written permission from Digital Garage. Agenda Transaction とは