区块链-椭圆曲线签名算法

目录：https://blog.csdn.net/qq_40452317/article/details/89646633

先参考关于椭圆曲线：https://blog.csdn.net/qq_40452317/article/details/90075982

比特币中使用的数字签名算法是椭圆曲线数字签名算法（EllipticCurveDigital SignatureAlgorithm）或 ECDSA。

数字签名在比特币中有三种用途。第一，签名证明私钥的所有者，即资金所有者，已经授权支出这些资金。第二，授权证明是不可否认的 （不可否认性）。第三，签名证明交易（或交易的具体部分）在签字之后没有也不能被任何人修改。 

数字签名是一种由两部分组成的数学方案：第一部分是使用私钥（签名密钥）从消息（交易）创建签名的算法； 第二部分是允许任何人验证签名的算法，给定消息和公钥。

在比特币的 ECDSA 算法的实现中，被签名的“消息”是交易，或更确切地说是交易中特定数据子集的哈希值。 签名密钥是用户的私钥。

私钥签名

设私钥公钥为k和K，即前面提到的

                                      K=k*G，其中G是椭圆曲线上的点。

选择一个随机数，k（零时私钥），生成相对应的临时公钥P，P=k*G（椭圆曲线上点）。临时工要P的x坐标就是数字签名的R值。通过计算，可以得出数字签名的S值。

                                   （Hash（m）+dA*R）mod p

其中，k是临时私钥，R是临时公钥P的x坐标，dA是私钥，m是交易数据，p是椭圆曲线主要顺序。

我们计算出了两个值，R和S，它们就序列化为字节流（使用一种称为“分辨编码规则”（DistinguishedEncodingRules）或 DER 的国际标准编码方案。）形成签名，拼接在一起和消息一起发送出去。例如：

3045022100884d142d86652a3f47ba4746ec719bbfbd040a570b1deccbb6498c75c4a
e24cb02204b9f039ff08df09cbe9f6addac960298cad530a863ea8f53982c09db8f6e 381301

• 0x30 表示 DER 序列的开始
• 0x45- 序列的长度（69 字节）
• 0x02- 一个整数值
• 0x21- 整数的长度（33 字节）
• R-00884d142d86652a3f47ba4746ec719bbfbd040a570b1deccbb6498c75c4ae24cb
• 0x02- 接下来是一个整数  0x20- 整数的长度（32 字节）
• S-4b9f039ff08df09cbe9f6addac960298cad530a863ea8f53982c09db8f6e3813
• 后缀（0x01）指示使用的哈希的类型（SIGHASH_ALL）

公钥验证

接收方收到消息和签名。要验证签名，必须有签名（R 和 S）、序列化交易和公钥（对应于用于创建签名的 私钥）。本质上，签名的验证意味着“只有生成此公钥的私钥的所有者，才能在此交易上产生此签名。”

签名验证算法采用消息（交易或其部分的哈希值）、签名者的公钥和签名（R 和 S 值），如果签名对该消息和公钥有效，则返回TRUE值。

验证是签名生成函数的倒数，使用 R，S 值和公钥来计算一个值P， 该值是椭圆曲线上的一个点（签名创建中使用的临时公钥）：

                               *Hash（m）*G+*R*Qa

其中：R和S是签名值，Qa是发送方的公钥，m是签署的交易数据，G是椭圆曲线上的点。

如果计算点P的x坐标等于R，则验证者可以得出结论，签名是有效的。在验证签名时，私钥既不知道也不显示。