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位元幣原始碼分析 腳本(二)

2021-10-08 09:01:23 區塊鏈

代碼分析

script.h中,存放著類CScript的成員函式,其中最關鍵的是函式GetOp

bool GetOp(const_iterator& pc, opcodetype& opcodeRet, vector<unsigned char>& vchRet) const

GetOp的引數包括程式計數器PC、操作碼OPCode及立即數回傳值,該函式的作用是從腳本PC處讀出操作碼,調整PC指向下一個操作碼;若當前讀取的操作碼為立即數操作碼,則也一并讀出立即數,

script.cpp中,存放著與腳本密切相關的函式,其中最基礎、最關鍵的是函式EvalScript

bool EvalScript(const CScript& script, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType,
                vector<vector<unsigned char> >* pvStackRet)

EvalScript的引數包括待執行的程式(待執行的腳本),運行的環境(待填充的交易交易輸入的索引等)以及運行的結果

EvalScript主要區域變數及決議如下:

CScript::const_iterator pc = script.begin();				//程式計數器,用于指向下一個執行的指令
CScript::const_iterator pend = script.end();				//用于判斷程式結束
CScript::const_iterator pbegincodehash = script.begin();	//與操作碼OP_CODESEPARATOR一起用于輔助定位待簽名腳本
vector<bool> vfExec;										//條件判斷結果
vector<valtype> stack;										//主運行堆疊,用于運行時存放中間數值
vector<valtype> altstack;									//次堆疊,未找到具體用法

EvalScript主要邏輯是從待執行腳本中取出操作碼并執行,直至取完、執行程序中遇到OP_RETURN、執行程序中VERIFY類驗證失敗、執行程序中遇到錯誤(例如運算元不足等)才會結束執行,
各類操作碼大致行為如下表:

型別操作
立即數往主堆疊壓入立即數
流程控制對運算元進行條件判斷;根據條件判斷結果控制指令決議執行;對條件判斷結果進行操作
堆疊操作對堆疊頂某些元素進行復制、反轉、交換等操作
切片運算對堆疊頂某些元素進行拼接、位移等操作
位運算對堆疊頂某些元素進行位運算
數值運算對堆疊頂某些元素進行數值運算
加密運算對堆疊頂某些元素進行計算哈希值、驗簽等密碼學運算
邊界符
模板
非法位元組碼

其中,邊界符、模板、非法位元組碼三類操作碼并無實際的執行代碼(即這三類操作碼在輸入到腳本執行前已被預處理),

所有指令中,較難理解的是OP_CHECKSIGVERIFYOP_CHECKMULTISIGVERIFY可看作升級版OP_CHECKSIGVERIFY

case OP_CHECKSIGVERIFY:
{
    // (sig pubkey -- bool)
    // OP_CHECKSIGVERIFY輸入引數為sig及pubkey,輸出結果bool
    if (stack.size() < 2)
        return false;

    valtype& vchSig    = stacktop(-2);
    valtype& vchPubKey = stacktop(-1);

    // debug print
    //PrintHex(vchSig.begin(), vchSig.end(), "sig: %s\n");
    //PrintHex(vchPubKey.begin(), vchPubKey.end(), "pubkey: %s\n");

    // Subset of script starting at the most recent codeseparator
    // 從最近的分隔符OP_CODESEPARATOR一直到結束的腳本需要進行驗簽
    CScript scriptCode(pbegincodehash, pend);

    // Drop the signature, since there's no way for a signature to sign itself
    // 去掉簽名
    scriptCode.FindAndDelete(CScript(vchSig));

	// 跟進 CheckSig -> SignatureHash,最終在SignatureHash中,將scriptCode填充到txTo的vin[nIn]中的scriptSig,
	// 序列化后在進行計算哈希值,并對該哈希值進行驗簽
    bool fSuccess = CheckSig(vchSig, vchPubKey, scriptCode, txTo, nIn, nHashType);

    stack.pop_back();
    stack.pop_back();
    stack.push_back(fSuccess ? vchTrue : vchFalse);
    if (opcode == OP_CHECKSIGVERIFY)
    {
        if (fSuccess)
            stack.pop_back();
        else
        	// 驗簽失敗直接回傳
            pc = pend;
    }
}
break;

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