區塊鏈中的DCDSA 橢圓曲線數字簽名

既然我們已經可以產生橢圓曲線金鑰對，我們接下來就用使用它來進行訊息的簽名和驗證。我所指的訊息是任何形式，無論是文字還是二進位制形式，只要它們有被驗證合法性的需要。特別的是，bitcoin客戶端通過簽名來證明交易的有效性，反之，礦工則是通過驗證這樣的簽名，來批准並廣播合法的交易。

橢圓曲線簽名演算法就是ecdsa(elliptic-curve digital signature algorithm).在ecdsa中，各方必須約定乙個共同的雜湊函式h, 因為我們將要簽名的物件是h(訊息)下面的案例中，我們簽名的物件是sha-256摘要。但bitcoin中指定的h函式是hash256，也就是指雙重sha-256。

簽名第一步把我們的訊息存入檔案，命名ex-message.txt。

this is a very confidential message

之後，我們用私鑰對其sha-256摘要進行簽名。

$ openssl dgst -sha256 -sign ec-priv.pem ex-message.txt >ex-signature.der

ex-signature.der檔案是簽名的der格式。openssl使用der編碼任何二進位制輸出，但這裡我們忽略這個細節。你不需要了解ecdsa簽名的語法，只需要記住它僅僅是一組的大數對(r,s)。

你可能會注意到，每一次你執行程式，簽名都發生變化，也就是說預設的簽名過程是不具有確定性的。這就給序列化區塊鏈交易時帶來了問題，因為簽名是交易位元組序列中的一部分，並且你一定知道txid是對交易進行雜湊得來的。因此，每當你簽名一筆交易，txid就會隨之變化。這種行為也是造成交易可塑性的原因之一。

為了顯示十六進製制編碼的簽名，只需新增-hex引數。

$ openssl dgst -sha256 -hex -sign ec-priv.pem ex-message.txt

為了重用剛剛輸出的結果，最好使用hexdup已生成的der檔案。

$ hexdump ex-signature.der

驗證

無論什麼時候將合法訊息發布到網路，接收者都希望能夠得到乙個附件的簽名。在假設我們已經得到作者公鑰的情況下，無論是原訊息還是簽名，都必須作為驗證流程的輸入資料：

$ openssl dgst -sha256 -verify ec-pub.pem -signature ex-signature.der ex-message.txt

我們使用**來完成上文中在命令列中完成的同樣的工作。

簽名openssl使簽名流程變得簡單，這一部分可以在ex-ecdsa-sign.c中檢視。

uint8_t priv_bytes[32] = ;
const char message = "this is a very confidential message\n";
ec_key *key;
uint8_t digest[32];
ecdsa_sig *signature;
uint8_t *der, *der_copy;
size_t der_len;
...key = bbp_ec_new_keypair(priv_bytes);
bbp_sha256(digest, (uint8_t *)message, strlen(message));
signature = ecdsa_do_sign(digest, sizeof(digest), key);

ecdsa_sig是乙個簡單的結構，用於儲存上文所說的(r,s)對：

struct  ecdsa_sig;

使用i2d_ecdsa_sig函式，我們也可以得到der編碼的簽名：

der_len = ecdsa_size(key);
der = calloc(der_len, sizeof(uint8_t));
der_copy = der;
i2d_ecdsa_sig(signature, &der_copy);

驗證

驗證同樣很簡單，可以在ex-ecdsa-verify.c中檢視:

uint8_t pub_bytes[33] = ;
uint8_t der_bytes = ;
const char message = "this is a very confidential message\n";
ec_key *key;
const uint8_t *der_bytes_copy;
ecdsa_sig *signature;
uint8_t digest[32];
int verified;
...key = bbp_ec_new_pubkey(pub_bytes);
der_bytes_copy = der_bytes;
signature = d2i_ecdsa_sig(null, &der_bytes_copy, sizeof(der_bytes));

因為無法得到私鑰，我們利用使用下面的輔助函式將pub_bytes解碼為壓縮形式。

ec_key *bbp_ec_new_pubkey(const uint8_t *pub_bytes, size_t pub_len);

另一方面，der_bytes是簽名程式返回的der格式的簽名。我們將解碼der簽名到更方便的ecdsa_sig結構中，然後與訊息摘要比較進行驗證。

ecdsa_do_verify函式的返回值:

注意：使用ecdsa_verify可以跳過簽名的解碼過程，因為它需要的輸入值是der形式的簽名。

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