墨客兼容以太，分層分片，上層SCS，底層POW，一鍵腳本發鏈，自定義共識方式BFT/POS和共識節點數，隨機從系統鏈的節點池呼叫設定節點，完成共識。
資料的簽名及驗證程序是密碼學在區塊鏈專案里一個非常重要的應用。本文基于墨客區塊鏈實作資料簽名及驗證。
本文使用智能合約完成對簽名的驗證，使用chain3.js完成對資料的簽名以及和智能合約的互動。
環境：
墨客版本：nuwa1.0.6.win.zip（本文在mainnet進行）；
作業系統：64位Windows 10家庭版。
1.簽名
實施簽名需要兩個部分：待簽名的資料 + 實施簽名的賬戶。簽名程序可以使用chain3.mc.sign()來實作，具體代碼為：
var Chain3 = require('chain3');
var chain3 = new Chain3(new Chain3.providers.HttpProvider('http://localhost:8545'));
chain3.personal.unlockAccount(chain3.mc.accounts[0], "xxxxxxxxxxxx", 1000); //實施簽名要求解鎖賬戶
var account = chain3.mc.accounts[0];
var sha3Msg = chain3.sha3("HELLO MOAC!");
var signedData = chain3.mc.sign(account, sha3Msg);
console.log("account: " + account);
console.log("sha3Msg: " + sha3Msg);
console.log("Signed data: " + signedData);
在上面的代碼中，先將要簽名的資料"HELLO MOAC!"生成哈希串，使用chain3.sha3("HELLO MOAC!")。接著我們使用當前連接節點的第一個默認帳戶進行簽名。此時需要chain3.personal.unlockAccount(chain3.mc.accounts[0], "xxxxxxxxxxxx", 1000)來打開資料簽名所使用帳戶。需要注意的是，當你打開你的帳戶時，可能有安全風險。因為其它程式也可以通過訪問節點進行類似的sign，這意味著，他們可以偽造你的資料，包括以你的名義發起交易，轉走你的錢。
運行的結果：
回傳值Signed data總共132位元組（去掉前面的'0x'的話是130位元組）。在ECDSA（EC是“橢圓曲線”的簡稱，DSA是“數字簽名演算法”的簡稱）簽名演算法中，回傳值可以分為三個部分：r, s, v。其中前0~66個位元組為r， 66~130之間的位元組為s， 130~132的位元組為v。
接下來我們可以將它列印出來，在接下來驗證簽名的部分會用到。該部分完整的代碼如下：
var Chain3 = require('chain3');
var chain3 = new Chain3(new Chain3.providers.HttpProvider('http://localhost:8545'));
chain3.personal.unlockAccount(chain3.mc.accounts[0], "xxxxxxxxxxxx", 1000); //實施簽名要求解鎖賬戶
var account = chain3.mc.accounts[0];
var sha3Msg = chain3.sha3("HELLO MOAC!");
var signedData = chain3.mc.sign(account, sha3Msg);
console.log("account: " + account);
console.log("sha3Msg: " + sha3Msg);
console.log("Signed data: " + signedData);
let r = signedData.slice(0, 66);
let s = '0x' + signedData.slice(66, 130);
let v = '0x' + signedData.slice(130, 132);
v = chain3.toDecimal(v);
console.log();
console.log('r:', r);
console.log('s:', s);
console.log('v:', v);
運行的結果：
2.驗證
簽名完成了，我們如何驗證某些簽名后的資料是哪個賬戶簽名的呢？
本例中，驗證簽名通過智能合約的ecrecover函式來實作。
ecrecover接收原始資料的哈希值（就是上面輸出的sha3Msg）以及r/s/v等引數作為輸入，回傳實施該簽名的賬戶地址。
因此我們只需要通過合約拿到實施簽名的地址，和真正的地址進行對比，如果地址一致，就說明驗證通過了。
智能合約代碼如下：
pragma solidity ^0.4.15;
contract Auth {
function verify( bytes32 hash, uint8 v, bytes32 r, bytes32 s) constant returns(address retAddr) {
bytes memory prefix = "\x19MoacNode Signed Message:\n32";
bytes32 prefixedHash = sha3(prefix, hash);
return ecrecover(prefixedHash, v, r, s);
}
}
合約會為要簽名的訊息加上"\x19MoacNode Signed Message:\n32"前綴，所以實際上真正的被簽名的資料并不是message的哈希值，而是message的哈希值加上前綴后再次哈希的值。要非常注意這一點，否則后期驗證簽名會不成功。
ecrecover的思想是，可以計算對應于用于創建ECDSA簽名的私鑰的公鑰，這兩個額外的位元組通常是由簽名提供的。簽名本身是橢圓曲線點R和S的兩個（編碼），而V是恢復公鑰所需的兩個附加位。
這也解釋了為什么回傳型別是地址：它回傳對應于恢復的公鑰（即其sha3/keccak的哈希）的地址。這意味著要實際驗證簽名，檢查回傳的地址是否等于相應的私鑰已經簽署哈希的那個地址。
將該智能合約部署到墨客區塊鏈mainnet，拿到合約的地址以及abiString，用于接下來和合約進行互動的代碼。
const contract=chain3.mc.contract(abiString).at(contractAddr);
console.log(contract.verify(sha3Msg, v, r, s));
console.log(account);
運行的結果：
可以看到實施簽名的地址和驗證后回傳的地址一致，簽名通過驗證。
將合約的abiString保存為檔案./Auth-abi.json；
本部分完整代碼 moacAuth.js：
var Chain3 = require('chain3');
var chain3 = new Chain3(new Chain3.providers.HttpProvider('http://localhost:8545'));
var contractAddr = "0x273C467c9404e6867D873203805aaFFAd20aAc93";
const account = chain3.mc.accounts[0];
const abiString = require('./Auth-abi.json');
chain3.personal.unlockAccount(chain3.mc.accounts[0], "XXXXXXXXXXX", 1000);
let sha3Msg = chain3.sha3("HELLO MOAC!");
let signedData = chain3.mc.sign(account, sha3Msg);
let r = signedData.slice(0, 66);
let s = '0x' + signedData.slice(66, 130);
let v = '0x' + signedData.slice(130, 132);
v = chain3.toDecimal(v);
const contract=chain3.mc.contract(abiString).at(contractAddr);
console.log(contract.verify(sha3Msg, v, r, s));
console.log(account);
可以看到，在區塊鏈中使用智能合約完成對資料的簽名和驗證還是比較簡單的。邏輯圖如下：
3.直接簽名與驗證
步驟1和步驟2，通過部署智能合約進行驗證。
也可以直接使用私鑰簽名，然后通過決議簽名資訊得到公鑰或者地址，這樣就不需要部署智能合約。
//run 'npm install eth-crypto --save'
const EthCrypto = require('eth-crypto');
const identity = EthCrypto.createIdentity();
//顯示私鑰、公鑰和地址
console.log('privateKey:'+identity.privateKey);
console.log('publicKey: '+identity.publicKey);
console.log('address: '+identity.address);
//用私鑰給明文簽名
const message = 'Hello World';
const messageHash = EthCrypto.hash.keccak256(message);
const signature = EthCrypto.sign(
identity.privateKey, // privateKey
messageHash // hash of message
);
console.log();
console.log('signature: '+signature);
//使用簽名資訊+明文
//決議出簽名者地址
const signerAddress = EthCrypto.recover(
signature,
EthCrypto.hash.keccak256(message) // signed message hash
);
console.log();
console.log('signerAddress: '+signerAddress);
//使用簽名資訊+明文
//決議出簽名者公鑰
const signerPublic = EthCrypto.recoverPublicKey(
signature, // signature
EthCrypto.hash.keccak256(message) // message hash
);
console.log();
console.log('signerPublic: '+signerPublic);
運行結果：
主要參考資料：https://www.npmjs.com/package/eth-crypto
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標籤：區塊鏈技術
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