src/key.cpp

   1 // Copyright (c) 2009-2014 The Bitcoin developers
   2 // Distributed under the MIT/X11 software license, see the accompanying
   3 // file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
   4
   5 #include "key.h"
   6
   7 #include "crypto/sha2.h"
   8 #include "random.h"
   9
  10 #ifdef USE_SECP256K1
  11 #include <secp256k1.h>
  12 #else
  13 #include <openssl/bn.h>
  14 #include <openssl/ecdsa.h>
  15 #include <openssl/obj_mac.h>
  16 #endif
  17
  18 // anonymous namespace with local implementation code (OpenSSL interaction)
  19 namespace {
  20
  21 #ifdef USE_SECP256K1
  22 #include <secp256k1.h>
  23 class CSecp256k1Init {
  24 public:
  25     CSecp256k1Init() {
  26         secp256k1_start();
  27     }
  28     ~CSecp256k1Init() {
  29         secp256k1_stop();
  30     }
  31 };
  32 static CSecp256k1Init instance_of_csecp256k1;
  33
  34 #else
  35
  36 // Generate a private key from just the secret parameter
  37 int EC_KEY_regenerate_key(EC_KEY *eckey, BIGNUM *priv_key)
  38 {
  39     int ok = 0;
  40     BN_CTX *ctx = NULL;
  41     EC_POINT *pub_key = NULL;
  42
  43     if (!eckey) return 0;
  44
  45     const EC_GROUP *group = EC_KEY_get0_group(eckey);
  46
  47     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
  48         goto err;
  49
  50     pub_key = EC_POINT_new(group);
  51
  52     if (pub_key == NULL)
  53         goto err;
  54
  55     if (!EC_POINT_mul(group, pub_key, priv_key, NULL, NULL, ctx))
  56         goto err;
  57
  58     EC_KEY_set_private_key(eckey,priv_key);
  59     EC_KEY_set_public_key(eckey,pub_key);
  60
  61     ok = 1;
  62
  63 err:
  64
  65     if (pub_key)
  66         EC_POINT_free(pub_key);
  67     if (ctx != NULL)
  68         BN_CTX_free(ctx);
  69
  70     return(ok);
  71 }
  72
  73 // Perform ECDSA key recovery (see SEC1 4.1.6) for curves over (mod p)-fields
  74 // recid selects which key is recovered
  75 // if check is non-zero, additional checks are performed
  76 int ECDSA_SIG_recover_key_GFp(EC_KEY *eckey, ECDSA_SIG *ecsig, const unsigned char *msg, int msglen, int recid, int check)
  77 {
  78     if (!eckey) return 0;
  79
  80     int ret = 0;
  81     BN_CTX *ctx = NULL;
  82
  83     BIGNUM *x = NULL;
  84     BIGNUM *e = NULL;
  85     BIGNUM *order = NULL;
  86     BIGNUM *sor = NULL;
  87     BIGNUM *eor = NULL;
  88     BIGNUM *field = NULL;
  89     EC_POINT *R = NULL;
  90     EC_POINT *O = NULL;
  91     EC_POINT *Q = NULL;
  92     BIGNUM *rr = NULL;
  93     BIGNUM *zero = NULL;
  94     int n = 0;
  95     int i = recid / 2;
  96
  97     const EC_GROUP *group = EC_KEY_get0_group(eckey);
  98     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) { ret = -1; goto err; }
  99     BN_CTX_start(ctx);
 100     order = BN_CTX_get(ctx);
 101     if (!EC_GROUP_get_order(group, order, ctx)) { ret = -2; goto err; }
 102     x = BN_CTX_get(ctx);
 103     if (!BN_copy(x, order)) { ret=-1; goto err; }
 104     if (!BN_mul_word(x, i)) { ret=-1; goto err; }
 105     if (!BN_add(x, x, ecsig->r)) { ret=-1; goto err; }
 106     field = BN_CTX_get(ctx);
 107     if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, field, NULL, NULL, ctx)) { ret=-2; goto err; }
 108     if (BN_cmp(x, field) >= 0) { ret=0; goto err; }
 109     if ((R = EC_POINT_new(group)) == NULL) { ret = -2; goto err; }
 110     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, R, x, recid % 2, ctx)) { ret=0; goto err; }
 111     if (check)
 112     {
 113         if ((O = EC_POINT_new(group)) == NULL) { ret = -2; goto err; }
 114         if (!EC_POINT_mul(group, O, NULL, R, order, ctx)) { ret=-2; goto err; }
 115         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, O)) { ret = 0; goto err; }
 116     }
 117     if ((Q = EC_POINT_new(group)) == NULL) { ret = -2; goto err; }
 118     n = EC_GROUP_get_degree(group);
 119     e = BN_CTX_get(ctx);
 120     if (!BN_bin2bn(msg, msglen, e)) { ret=-1; goto err; }
 121     if (8*msglen > n) BN_rshift(e, e, 8-(n & 7));
 122     zero = BN_CTX_get(ctx);
 123     if (!BN_zero(zero)) { ret=-1; goto err; }
 124     if (!BN_mod_sub(e, zero, e, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
 125     rr = BN_CTX_get(ctx);
 126     if (!BN_mod_inverse(rr, ecsig->r, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
 127     sor = BN_CTX_get(ctx);
 128     if (!BN_mod_mul(sor, ecsig->s, rr, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
 129     eor = BN_CTX_get(ctx);
 130     if (!BN_mod_mul(eor, e, rr, order, ctx)) { ret=-1; goto err; }
 131     if (!EC_POINT_mul(group, Q, eor, R, sor, ctx)) { ret=-2; goto err; }
 132     if (!EC_KEY_set_public_key(eckey, Q)) { ret=-2; goto err; }
 133
 134     ret = 1;
 135
 136 err:
 137     if (ctx) {
 138         BN_CTX_end(ctx);
 139         BN_CTX_free(ctx);
 140     }
 141     if (R != NULL) EC_POINT_free(R);
 142     if (O != NULL) EC_POINT_free(O);
 143     if (Q != NULL) EC_POINT_free(Q);
 144     return ret;
 145 }
 146
 147 // RAII Wrapper around OpenSSL's EC_KEY
 148 class CECKey {
 149 private:
 150     EC_KEY *pkey;
 151
 152 public:
 153     CECKey() {
 154         pkey = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
 155         assert(pkey != NULL);
 156     }
 157
 158     ~CECKey() {
 159         EC_KEY_free(pkey);
 160     }
 161
 162     void GetSecretBytes(unsigned char vch[32]) const {
 163         const BIGNUM *bn = EC_KEY_get0_private_key(pkey);
 164         assert(bn);
 165         int nBytes = BN_num_bytes(bn);
 166         int n=BN_bn2bin(bn,&vch[32 - nBytes]);
 167         assert(n == nBytes);
 168         memset(vch, 0, 32 - nBytes);
 169     }
 170
 171     void SetSecretBytes(const unsigned char vch[32]) {
 172         bool ret;
 173         BIGNUM bn;
 174         BN_init(&bn);
 175         ret = BN_bin2bn(vch, 32, &bn) != NULL;
 176         assert(ret);
 177         ret = EC_KEY_regenerate_key(pkey, &bn) != 0;
 178         assert(ret);
 179         BN_clear_free(&bn);
 180     }
 181
 182     int GetPrivKeySize(bool fCompressed) {
 183         EC_KEY_set_conv_form(pkey, fCompressed ? POINT_CONVERSION_COMPRESSED : POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED);
 184         return i2d_ECPrivateKey(pkey, NULL);
 185     }
 186     int GetPrivKey(unsigned char* privkey, bool fCompressed) {
 187         EC_KEY_set_conv_form(pkey, fCompressed ? POINT_CONVERSION_COMPRESSED : POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED);
 188         return i2d_ECPrivateKey(pkey, &privkey);
 189     }
 190
 191     bool SetPrivKey(const unsigned char* privkey, size_t size, bool fSkipCheck=false) {
 192         if (d2i_ECPrivateKey(&pkey, &privkey, size)) {
 193             if(fSkipCheck)
 194                 return true;
 195
 196             // d2i_ECPrivateKey returns true if parsing succeeds.
 197             // This doesn't necessarily mean the key is valid.
 198             if (EC_KEY_check_key(pkey))
 199                 return true;
 200         }
 201         return false;
 202     }
 203
 204     void GetPubKey(CPubKey &pubkey, bool fCompressed) {
 205         EC_KEY_set_conv_form(pkey, fCompressed ? POINT_CONVERSION_COMPRESSED : POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED);
 206         int nSize = i2o_ECPublicKey(pkey, NULL);
 207         assert(nSize);
 208         assert(nSize <= 65);
 209         unsigned char c[65];
 210         unsigned char *pbegin = c;
 211         int nSize2 = i2o_ECPublicKey(pkey, &pbegin);
 212         assert(nSize == nSize2);
 213         pubkey.Set(&c[0], &c[nSize]);
 214     }
 215
 216     bool SetPubKey(const CPubKey &pubkey) {
 217         const unsigned char* pbegin = pubkey.begin();
 218         return o2i_ECPublicKey(&pkey, &pbegin, pubkey.size()) != NULL;
 219     }
 220
 221     bool Sign(const uint256 &hash, std::vector<unsigned char>& vchSig, bool lowS) {
 222         vchSig.clear();
 223         ECDSA_SIG *sig = ECDSA_do_sign((unsigned char*)&hash, sizeof(hash), pkey);
 224         if (sig == NULL)
 225             return false;
 226         BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
 227         BN_CTX_start(ctx);
 228         const EC_GROUP *group = EC_KEY_get0_group(pkey);
 229         BIGNUM *order = BN_CTX_get(ctx);
 230         BIGNUM *halforder = BN_CTX_get(ctx);
 231         EC_GROUP_get_order(group, order, ctx);
 232         BN_rshift1(halforder, order);
 233         if (lowS && BN_cmp(sig->s, halforder) > 0) {
 234             // enforce low S values, by negating the value (modulo the order) if above order/2.
 235             BN_sub(sig->s, order, sig->s);
 236         }
 237         BN_CTX_end(ctx);
 238         BN_CTX_free(ctx);
 239         unsigned int nSize = ECDSA_size(pkey);
 240         vchSig.resize(nSize); // Make sure it is big enough
 241         unsigned char *pos = &vchSig[0];
 242         nSize = i2d_ECDSA_SIG(sig, &pos);
 243         ECDSA_SIG_free(sig);
 244         vchSig.resize(nSize); // Shrink to fit actual size
 245         return true;
 246     }
 247
 248     bool Verify(const uint256 &hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig) {
 249         // -1 = error, 0 = bad sig, 1 = good
 250         if (ECDSA_verify(0, (unsigned char*)&hash, sizeof(hash), &vchSig[0], vchSig.size(), pkey) != 1)
 251             return false;
 252         return true;
 253     }
 254
 255     bool SignCompact(const uint256 &hash, unsigned char *p64, int &rec) {
 256         bool fOk = false;
 257         ECDSA_SIG *sig = ECDSA_do_sign((unsigned char*)&hash, sizeof(hash), pkey);
 258         if (sig==NULL)
 259             return false;
 260         memset(p64, 0, 64);
 261         int nBitsR = BN_num_bits(sig->r);
 262         int nBitsS = BN_num_bits(sig->s);
 263         if (nBitsR <= 256 && nBitsS <= 256) {
 264             CPubKey pubkey;
 265             GetPubKey(pubkey, true);
 266             for (int i=0; i<4; i++) {
 267                 CECKey keyRec;
 268                 if (ECDSA_SIG_recover_key_GFp(keyRec.pkey, sig, (unsigned char*)&hash, sizeof(hash), i, 1) == 1) {
 269                     CPubKey pubkeyRec;
 270                     keyRec.GetPubKey(pubkeyRec, true);
 271                     if (pubkeyRec == pubkey) {
 272                         rec = i;
 273                         fOk = true;
 274                         break;
 275                     }
 276                 }
 277             }
 278             assert(fOk);
 279             BN_bn2bin(sig->r,&p64[32-(nBitsR+7)/8]);
 280             BN_bn2bin(sig->s,&p64[64-(nBitsS+7)/8]);
 281         }
 282         ECDSA_SIG_free(sig);
 283         return fOk;
 284     }
 285
 286     // reconstruct public key from a compact signature
 287     // This is only slightly more CPU intensive than just verifying it.
 288     // If this function succeeds, the recovered public key is guaranteed to be valid
 289     // (the signature is a valid signature of the given data for that key)
 290     bool Recover(const uint256 &hash, const unsigned char *p64, int rec)
 291     {
 292         if (rec<0 || rec>=3)
 293             return false;
 294         ECDSA_SIG *sig = ECDSA_SIG_new();
 295         BN_bin2bn(&p64[0],  32, sig->r);
 296         BN_bin2bn(&p64[32], 32, sig->s);
 297         bool ret = ECDSA_SIG_recover_key_GFp(pkey, sig, (unsigned char*)&hash, sizeof(hash), rec, 0) == 1;
 298         ECDSA_SIG_free(sig);
 299         return ret;
 300     }
 301
 302     static bool TweakSecret(unsigned char vchSecretOut[32], const unsigned char vchSecretIn[32], const unsigned char vchTweak[32])
 303     {
 304         bool ret = true;
 305         BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
 306         BN_CTX_start(ctx);
 307         BIGNUM *bnSecret = BN_CTX_get(ctx);
 308         BIGNUM *bnTweak = BN_CTX_get(ctx);
 309         BIGNUM *bnOrder = BN_CTX_get(ctx);
 310         EC_GROUP *group = EC_GROUP_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
 311         EC_GROUP_get_order(group, bnOrder, ctx); // what a grossly inefficient way to get the (constant) group order...
 312         BN_bin2bn(vchTweak, 32, bnTweak);
 313         if (BN_cmp(bnTweak, bnOrder) >= 0)
 314             ret = false; // extremely unlikely
 315         BN_bin2bn(vchSecretIn, 32, bnSecret);
 316         BN_add(bnSecret, bnSecret, bnTweak);
 317         BN_nnmod(bnSecret, bnSecret, bnOrder, ctx);
 318         if (BN_is_zero(bnSecret))
 319             ret = false; // ridiculously unlikely
 320         int nBits = BN_num_bits(bnSecret);
 321         memset(vchSecretOut, 0, 32);
 322         BN_bn2bin(bnSecret, &vchSecretOut[32-(nBits+7)/8]);
 323         EC_GROUP_free(group);
 324         BN_CTX_end(ctx);
 325         BN_CTX_free(ctx);
 326         return ret;
 327     }
 328
 329     bool TweakPublic(const unsigned char vchTweak[32]) {
 330         bool ret = true;
 331         BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
 332         BN_CTX_start(ctx);
 333         BIGNUM *bnTweak = BN_CTX_get(ctx);
 334         BIGNUM *bnOrder = BN_CTX_get(ctx);
 335         BIGNUM *bnOne = BN_CTX_get(ctx);
 336         const EC_GROUP *group = EC_KEY_get0_group(pkey);
 337         EC_GROUP_get_order(group, bnOrder, ctx); // what a grossly inefficient way to get the (constant) group order...
 338         BN_bin2bn(vchTweak, 32, bnTweak);
 339         if (BN_cmp(bnTweak, bnOrder) >= 0)
 340             ret = false; // extremely unlikely
 341         EC_POINT *point = EC_POINT_dup(EC_KEY_get0_public_key(pkey), group);
 342         BN_one(bnOne);
 343         EC_POINT_mul(group, point, bnTweak, point, bnOne, ctx);
 344         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point))
 345             ret = false; // ridiculously unlikely
 346         EC_KEY_set_public_key(pkey, point);
 347         EC_POINT_free(point);
 348         BN_CTX_end(ctx);
 349         BN_CTX_free(ctx);
 350         return ret;
 351     }
 352 };
 353
 354 #endif
 355
 356 int CompareBigEndian(const unsigned char *c1, size_t c1len, const unsigned char *c2, size_t c2len) {
 357     while (c1len > c2len) {
 358         if (*c1)
 359             return 1;
 360         c1++;
 361         c1len--;
 362     }
 363     while (c2len > c1len) {
 364         if (*c2)
 365             return -1;
 366         c2++;
 367         c2len--;
 368     }
 369     while (c1len > 0) {
 370         if (*c1 > *c2)
 371             return 1;
 372         if (*c2 > *c1)
 373             return -1;
 374         c1++;
 375         c2++;
 376         c1len--;
 377     }
 378     return 0;
 379 }
 380
 381 // Order of secp256k1's generator minus 1.
 382 const unsigned char vchMaxModOrder[32] = {
 383     0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
 384     0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,
 385     0xBA,0xAE,0xDC,0xE6,0xAF,0x48,0xA0,0x3B,
 386     0xBF,0xD2,0x5E,0x8C,0xD0,0x36,0x41,0x40
 387 };
 388
 389 // Half of the order of secp256k1's generator minus 1.
 390 const unsigned char vchMaxModHalfOrder[32] = {
 391     0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
 392     0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
 393     0x5D,0x57,0x6E,0x73,0x57,0xA4,0x50,0x1D,
 394     0xDF,0xE9,0x2F,0x46,0x68,0x1B,0x20,0xA0
 395 };
 396
 397 const unsigned char vchZero[1] = {0};
 398
 399 } // anon namespace
 400
 401 bool CKey::Check(const unsigned char *vch) {
 402     return CompareBigEndian(vch, 32, vchZero, 0) > 0 &&
 403            CompareBigEndian(vch, 32, vchMaxModOrder, 32) <= 0;
 404 }
 405
 406 bool CKey::CheckSignatureElement(const unsigned char *vch, int len, bool half) {
 407     return CompareBigEndian(vch, len, vchZero, 0) > 0 &&
 408            CompareBigEndian(vch, len, half ? vchMaxModHalfOrder : vchMaxModOrder, 32) <= 0;
 409 }
 410
 411 void CKey::MakeNewKey(bool fCompressedIn) {
 412     do {
 413         GetRandBytes(vch, sizeof(vch));
 414     } while (!Check(vch));
 415     fValid = true;
 416     fCompressed = fCompressedIn;
 417 }
 418
 419 bool CKey::SetPrivKey(const CPrivKey &privkey, bool fCompressedIn) {
 420 #ifdef USE_SECP256K1
 421     if (!secp256k1_ecdsa_privkey_import((unsigned char*)begin(), &privkey[0], privkey.size()))
 422         return false;
 423 #else
 424     CECKey key;
 425     if (!key.SetPrivKey(&privkey[0], privkey.size()))
 426         return false;
 427     key.GetSecretBytes(vch);
 428 #endif
 429     fCompressed = fCompressedIn;
 430     fValid = true;
 431     return true;
 432 }
 433
 434 CPrivKey CKey::GetPrivKey() const {
 435     assert(fValid);
 436     CPrivKey privkey;
 437     int privkeylen, ret;
 438 #ifdef USE_SECP256K1
 439     privkey.resize(279);
 440     privkeylen = 279;
 441     ret = secp256k1_ecdsa_privkey_export(begin(), (unsigned char*)&privkey[0], &privkeylen, fCompressed);
 442     assert(ret);
 443     privkey.resize(privkeylen);
 444 #else
 445     CECKey key;
 446     key.SetSecretBytes(vch);
 447     privkeylen = key.GetPrivKeySize(fCompressed);
 448     assert(privkeylen);
 449     privkey.resize(privkeylen);
 450     ret = key.GetPrivKey(&privkey[0], fCompressed);
 451     assert(ret == (int)privkey.size());
 452 #endif
 453     return privkey;
 454 }
 455
 456 CPubKey CKey::GetPubKey() const {
 457     assert(fValid);
 458     CPubKey pubkey;
 459 #ifdef USE_SECP256K1
 460     int clen = 65;
 461     int ret = secp256k1_ecdsa_pubkey_create((unsigned char*)pubkey.begin(), &clen, begin(), fCompressed);
 462     assert(ret);
 463     assert(pubkey.IsValid());
 464     assert((int)pubkey.size() == clen);
 465 #else
 466     CECKey key;
 467     key.SetSecretBytes(vch);
 468     key.GetPubKey(pubkey, fCompressed);
 469 #endif
 470     return pubkey;
 471 }
 472
 473 bool CKey::Sign(const uint256 &hash, std::vector<unsigned char>& vchSig, bool lowS) const {
 474     if (!fValid)
 475         return false;
 476 #ifdef USE_SECP256K1
 477     vchSig.resize(72);
 478     int nSigLen = 72;
 479     CKey nonce;
 480     do {
 481         nonce.MakeNewKey(true);
 482         if (secp256k1_ecdsa_sign((const unsigned char*)&hash, 32, (unsigned char*)&vchSig[0], &nSigLen, begin(), nonce.begin()))
 483             break;
 484     } while(true);
 485     vchSig.resize(nSigLen);
 486     return true;
 487 #else
 488     CECKey key;
 489     key.SetSecretBytes(vch);
 490     return key.Sign(hash, vchSig, lowS);
 491 #endif
 492 }
 493
 494 bool CKey::SignCompact(const uint256 &hash, std::vector<unsigned char>& vchSig) const {
 495     if (!fValid)
 496         return false;
 497     vchSig.resize(65);
 498     int rec = -1;
 499 #ifdef USE_SECP256K1
 500     CKey nonce;
 501     do {
 502         nonce.MakeNewKey(true);
 503         if (secp256k1_ecdsa_sign_compact((const unsigned char*)&hash, 32, &vchSig[1], begin(), nonce.begin(), &rec))
 504             break;
 505     } while(true);
 506 #else
 507     CECKey key;
 508     key.SetSecretBytes(vch);
 509     if (!key.SignCompact(hash, &vchSig[1], rec))
 510         return false;
 511 #endif
 512     assert(rec != -1);
 513     vchSig[0] = 27 + rec + (fCompressed ? 4 : 0);
 514     return true;
 515 }
 516
 517 bool CKey::Load(CPrivKey &privkey, CPubKey &vchPubKey, bool fSkipCheck=false) {
 518 #ifdef USE_SECP256K1
 519     if (!secp256k1_ecdsa_privkey_import((unsigned char*)begin(), &privkey[0], privkey.size()))
 520         return false;
 521 #else
 522     CECKey key;
 523     if (!key.SetPrivKey(&privkey[0], privkey.size(), fSkipCheck))
 524         return false;
 525     key.GetSecretBytes(vch);
 526 #endif
 527     fCompressed = vchPubKey.IsCompressed();
 528     fValid = true;
 529
 530     if (fSkipCheck)
 531         return true;
 532
 533     if (GetPubKey() != vchPubKey)
 534         return false;
 535
 536     return true;
 537 }
 538
 539 bool CPubKey::Verify(const uint256 &hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig) const {
 540     if (!IsValid())
 541         return false;
 542 #ifdef USE_SECP256K1
 543     if (secp256k1_ecdsa_verify((const unsigned char*)&hash, 32, &vchSig[0], vchSig.size(), begin(), size()) != 1)
 544         return false;
 545 #else
 546     CECKey key;
 547     if (!key.SetPubKey(*this))
 548         return false;
 549     if (!key.Verify(hash, vchSig))
 550         return false;
 551 #endif
 552     return true;
 553 }
 554
 555 bool CPubKey::RecoverCompact(const uint256 &hash, const std::vector<unsigned char>& vchSig) {
 556     if (vchSig.size() != 65)
 557         return false;
 558     int recid = (vchSig[0] - 27) & 3;
 559     bool fComp = ((vchSig[0] - 27) & 4) != 0;
 560 #ifdef USE_SECP256K1
 561     int pubkeylen = 65;
 562     if (!secp256k1_ecdsa_recover_compact((const unsigned char*)&hash, 32, &vchSig[1], (unsigned char*)begin(), &pubkeylen, fComp, recid))
 563         return false;
 564     assert((int)size() == pubkeylen);
 565 #else
 566     CECKey key;
 567     if (!key.Recover(hash, &vchSig[1], recid))
 568         return false;
 569     key.GetPubKey(*this, fComp);
 570 #endif
 571     return true;
 572 }
 573
 574 bool CPubKey::IsFullyValid() const {
 575     if (!IsValid())
 576         return false;
 577 #ifdef USE_SECP256K1
 578     if (!secp256k1_ecdsa_pubkey_verify(begin(), size()))
 579         return false;
 580 #else
 581     CECKey key;
 582     if (!key.SetPubKey(*this))
 583         return false;
 584 #endif
 585     return true;
 586 }
 587
 588 bool CPubKey::Decompress() {
 589     if (!IsValid())
 590         return false;
 591 #ifdef USE_SECP256K1
 592     int clen = size();
 593     int ret = secp256k1_ecdsa_pubkey_decompress((unsigned char*)begin(), &clen);
 594     assert(ret);
 595     assert(clen == (int)size());
 596 #else
 597     CECKey key;
 598     if (!key.SetPubKey(*this))
 599         return false;
 600     key.GetPubKey(*this, false);
 601 #endif
 602     return true;
 603 }
 604
 605 void static BIP32Hash(const unsigned char chainCode[32], unsigned int nChild, unsigned char header, const unsigned char data[32], unsigned char output[64]) {
 606     unsigned char num[4];
 607     num[0] = (nChild >> 24) & 0xFF;
 608     num[1] = (nChild >> 16) & 0xFF;
 609     num[2] = (nChild >>  8) & 0xFF;
 610     num[3] = (nChild >>  0) & 0xFF;
 611     CHMAC_SHA512(chainCode, 32).Write(&header, 1)
 612                                .Write(data, 32)
 613                                .Write(num, 4)
 614                                .Finalize(output);
 615 }
 616
 617 bool CKey::Derive(CKey& keyChild, unsigned char ccChild[32], unsigned int nChild, const unsigned char cc[32]) const {
 618     assert(IsValid());
 619     assert(IsCompressed());
 620     unsigned char out[64];
 621     LockObject(out);
 622     if ((nChild >> 31) == 0) {
 623         CPubKey pubkey = GetPubKey();
 624         assert(pubkey.begin() + 33 == pubkey.end());
 625         BIP32Hash(cc, nChild, *pubkey.begin(), pubkey.begin()+1, out);
 626     } else {
 627         assert(begin() + 32 == end());
 628         BIP32Hash(cc, nChild, 0, begin(), out);
 629     }
 630     memcpy(ccChild, out+32, 32);
 631 #ifdef USE_SECP256K1
 632     memcpy((unsigned char*)keyChild.begin(), begin(), 32);
 633     bool ret = secp256k1_ecdsa_privkey_tweak_add((unsigned char*)keyChild.begin(), out);
 634 #else
 635     bool ret = CECKey::TweakSecret((unsigned char*)keyChild.begin(), begin(), out);
 636 #endif
 637     UnlockObject(out);
 638     keyChild.fCompressed = true;
 639     keyChild.fValid = ret;
 640     return ret;
 641 }
 642
 643 bool CPubKey::Derive(CPubKey& pubkeyChild, unsigned char ccChild[32], unsigned int nChild, const unsigned char cc[32]) const {
 644     assert(IsValid());
 645     assert((nChild >> 31) == 0);
 646     assert(begin() + 33 == end());
 647     unsigned char out[64];
 648     BIP32Hash(cc, nChild, *begin(), begin()+1, out);
 649     memcpy(ccChild, out+32, 32);
 650 #ifdef USE_SECP256K1
 651     pubkeyChild = *this;
 652     bool ret = secp256k1_ecdsa_pubkey_tweak_add((unsigned char*)pubkeyChild.begin(), pubkeyChild.size(), out);
 653 #else
 654     CECKey key;
 655     bool ret = key.SetPubKey(*this);
 656     ret &= key.TweakPublic(out);
 657     key.GetPubKey(pubkeyChild, true);
 658 #endif
 659     return ret;
 660 }
 661
 662 bool CExtKey::Derive(CExtKey &out, unsigned int nChild) const {
 663     out.nDepth = nDepth + 1;
 664     CKeyID id = key.GetPubKey().GetID();
 665     memcpy(&out.vchFingerprint[0], &id, 4);
 666     out.nChild = nChild;
 667     return key.Derive(out.key, out.vchChainCode, nChild, vchChainCode);
 668 }
 669
 670 void CExtKey::SetMaster(const unsigned char *seed, unsigned int nSeedLen) {
 671     static const unsigned char hashkey[] = {'B','i','t','c','o','i','n',' ','s','e','e','d'};
 672     unsigned char out[64];
 673     LockObject(out);
 674     CHMAC_SHA512(hashkey, sizeof(hashkey)).Write(seed, nSeedLen).Finalize(out);
 675     key.Set(&out[0], &out[32], true);
 676     memcpy(vchChainCode, &out[32], 32);
 677     UnlockObject(out);
 678     nDepth = 0;
 679     nChild = 0;
 680     memset(vchFingerprint, 0, sizeof(vchFingerprint));
 681 }
 682
 683 CExtPubKey CExtKey::Neuter() const {
 684     CExtPubKey ret;
 685     ret.nDepth = nDepth;
 686     memcpy(&ret.vchFingerprint[0], &vchFingerprint[0], 4);
 687     ret.nChild = nChild;
 688     ret.pubkey = key.GetPubKey();
 689     memcpy(&ret.vchChainCode[0], &vchChainCode[0], 32);
 690     return ret;
 691 }
 692
 693 void CExtKey::Encode(unsigned char code[74]) const {
 694     code[0] = nDepth;
 695     memcpy(code+1, vchFingerprint, 4);
 696     code[5] = (nChild >> 24) & 0xFF; code[6] = (nChild >> 16) & 0xFF;
 697     code[7] = (nChild >>  8) & 0xFF; code[8] = (nChild >>  0) & 0xFF;
 698     memcpy(code+9, vchChainCode, 32);
 699     code[41] = 0;
 700     assert(key.size() == 32);
 701     memcpy(code+42, key.begin(), 32);
 702 }
 703
 704 void CExtKey::Decode(const unsigned char code[74]) {
 705     nDepth = code[0];
 706     memcpy(vchFingerprint, code+1, 4);
 707     nChild = (code[5] << 24) | (code[6] << 16) | (code[7] << 8) | code[8];
 708     memcpy(vchChainCode, code+9, 32);
 709     key.Set(code+42, code+74, true);
 710 }
 711
 712 void CExtPubKey::Encode(unsigned char code[74]) const {
 713     code[0] = nDepth;
 714     memcpy(code+1, vchFingerprint, 4);
 715     code[5] = (nChild >> 24) & 0xFF; code[6] = (nChild >> 16) & 0xFF;
 716     code[7] = (nChild >>  8) & 0xFF; code[8] = (nChild >>  0) & 0xFF;
 717     memcpy(code+9, vchChainCode, 32);
 718     assert(pubkey.size() == 33);
 719     memcpy(code+41, pubkey.begin(), 33);
 720 }
 721
 722 void CExtPubKey::Decode(const unsigned char code[74]) {
 723     nDepth = code[0];
 724     memcpy(vchFingerprint, code+1, 4);
 725     nChild = (code[5] << 24) | (code[6] << 16) | (code[7] << 8) | code[8];
 726     memcpy(vchChainCode, code+9, 32);
 727     pubkey.Set(code+41, code+74);
 728 }
 729
 730 bool CExtPubKey::Derive(CExtPubKey &out, unsigned int nChild) const {
 731     out.nDepth = nDepth + 1;
 732     CKeyID id = pubkey.GetID();
 733     memcpy(&out.vchFingerprint[0], &id, 4);
 734     out.nChild = nChild;
 735     return pubkey.Derive(out.pubkey, out.vchChainCode, nChild, vchChainCode);
 736 }
 737
 738 bool ECC_InitSanityCheck() {
 739 #ifdef USE_SECP256K1
 740     return true;
 741 #else
 742     EC_KEY *pkey = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);
 743     if(pkey == NULL)
 744         return false;
 745     EC_KEY_free(pkey);
 746
 747     // TODO Is there more EC functionality that could be missing?
 748     return true;
 749 #endif
 750 }