从 omnilock 讲起（三）

omnilock 因为支持多种算法和多种模式，在 script args 上有需要标注的内容，用来区分当前 omnilock 用的是什么算法模式，这样解锁签名和验证的时候，能够对应使用正确的模式和算法，这部分内容就在这篇加以说明。args 分为两部分，Auth 部分为必须存在，omnilock args 部分为可选存在，组合起来就是 script 的 args 字段：

script args = auth + omnilock args

auth: <1 byte flag> <20 bytes auth content>

omnilock args: <1 byte Omnilock flags> <32 byte AdminList cell Type ID, optional> <2 bytes minimum ckb/udt in ACP, optional> <8 bytes since for time lock, optional> <32 bytes type script hash for supply, optional>

Auth 部分

这部分数据确定算法，根据算法的不同，生成不同的 auth content。下面分别介绍

PubkeyHash

flag：0

auth content：secp256k1 公钥序列化（压缩版）之后的 bytes，然后 blake2b_256 hash 之后取 20 位。blake2b 的 personal 是 b"ckb-default-hash"。

用代码来表达就是：

fn build_auth(flags: u8, pubkey: secp256k1::PublicKey) -> Vec<u8> {
    let raw_key = pubkey.serialize();
    let r = ckb_hash::blake2b_256(&raw_key);
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(&r[..20]);
    auth
}

Ethereum

flag：1

auth content：secp256k1 公钥序列化（非压缩版）之后的 bytes，去掉第一位，然后用 keccak256 hash 之后取前 20 位。

用代码来表达是：

fn serialize_pubkey(pubkey: secp256k1::PublicKey) -> [u8: 64] {
    let raw = pubkey.serialize_uncompressed();
    let mut pubkey = [0u8; 64];
    pubkey.copy_from_slice(&raw[1..65]);
    pubkey
}

fn build_auth(flags: u8, pubkey: secp256k1::PublicKey) -> Vec<u8> {
    let r = keccak256(&serialize_pubkey(pubkey));
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(&r[..20]);
    auth
}

EthereumDisplay

flag：18

auth content：与 Ethereum 一致

Bitcoin

flag：4

auth content：根据 vtype 不同有不同的生成方式:

P2PKHUncompressed：数据是 secp256k1 公钥的未压缩序列化
P2PKHCompressed 和 SegwitBech32：数据是 secp256k1 公钥的压缩序列化
SegwitP2SH：数据是 ripemd160(sha256(pubkey.serialize))

最后统一将数据再次 ripemd160(sha256(data))

用代码来表达是：

pub fn bitcoin_hash160(buf: &[u8]) -> [u8; 20] {
    calculate_ripemd160(&calculate_sha256(buf))
}

pub fn btc_auth(pubkey: secp256k1::PublicKey, vtype: BTCSignVtype) -> [u8; 20] {
    match vtype {
        BTCSignVtype::P2PKHUncompressed => {
            bitcoin_hash160(&pubkey.serialize_uncompressed())
        }
        BTCSignVtype::P2PKHCompressed | BTCSignVtype::SegwitBech32 => {
            bitcoin_hash160(&pubkey.serialize())
        }
        BTCSignVtype::SegwitP2SH => {
            let mut pk_data = vec![0; 22];
            pk_data[0] = 0;
            pk_data[1] = 20;
            pk_data[2..].copy_from_slice(&bitcoin_hash160(&pubkey.serialize()));
            bitcoin_hash160(&pk_data)
        }
    }
}

fn build_auth(flags: u8, pubkey: secp256k1::PublicKey, vtype: BTCSignVtype) -> Vec<u8> {
    let r = btc_auth(pubkey, vtype);
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(&r[..20]);
    auth
}

Eos

flag：2

auth content：只支持 P2PKHUncompressed 和 P2PKHCompressed，分别用压缩和未压缩的公钥序列化进行 blake2b_256 hash，并取前 20 位，personal 为 b"ckb-default-hash"

用代码来表达是：

pub fn eos_auth(pubkey: secp256k1::PublicKey, vtype: BTCSignVtype) -> [u8; 20] {
    let buf = match vtype {
        BTCSignVtype::P2PKHUncompressed => pubkey.serialize_uncompressed(),
        BTCSignVtype::P2PKHCompressed => pubkey.serialize(),
        _ => panic!("unsupport vtype"),
    };
    blake2b_256(buf)[..20].try_into().unwrap()
}

fn build_auth(flags: u8, pubkey: secp256k1::PublicKey, vtype: BTCSignVtype) -> Vec<u8> {
    let r = eos_auth(pubkey, vtype);
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(&r[..20]);
    auth
}

Dogecoin

flag：5

auth content：与 Bitcoin 一致

Tron

flag：3

auth content：与 Ethreum 一致

Solana

flag：19

auth content：ed25519 公钥序列化之后的 bytes，然后 blake2b_256 hash 之后取 20 位。blake2b 的 personal 是 b"ckb-default-hash"。

用代码来表达是：

fn build_auth(flags: u8, pubkey: ed25519_dalek::VerifyingKey) -> Vec<u8> {
    let raw_key = pubkey.serialize();
    let r = ckb_hash::blake2b_256(&raw_key);
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(&r[..20]);
    auth
}

Multisign

这个模式是 secp256k1 的多签模式，需要设置参与的私钥数量和达到多少阈值之后，该 lock 可以解锁

flag：6

auth content：

前四位分别是：保留字段 0，require_first_n，threshold，参与签名的私钥数量
然后后面叠加上所有参与签名的私钥对应的地址，就是 blake2b_256 hash 公钥并取前 20 位
将最后的数据 blake2b_256 hash 并取前 20 位

blake2b 的 personal 是 b"ckb-default-hash"

用代码来表达是：

fn multisign_auth(require_first_n: u8, threshold: u8, sign_addresses: &[H160]) -> H160 {
    let mut res = vec![
        0, // reserved_byte
        require_first_n,
        threshold,
        sign_addresses.len() as u8,
    ];
    for sighash_address in sighash_addresses {
    	res.extend_from_slice(sighash_address.as_bytes());
	}
    H160::from(&res[0..20])
}

fn build_auth(flags: u8, require_first_n: u8, threshold: u8, sign_addresses: &[H160]) -> Vec<u8> {
    let r = multisign_auth(require_first_n, threshold, sign_addresses);
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(r.as_bytes());
    auth
}

Ownerlock

这个模式比较特殊，任意该模式下的 cell 如果需要解锁，交易中至少要有两个 input，一个是 ownerlock 的 cell，另一个是 ownerlock 的 args 中对应的 script 指向的 cell，ownerlock 本身并不验证签名，它验证的是 script 指向的 cell 是否能解锁，如果解锁成功，则 ownerlock 也同时解锁，相当于将验证的功能代理给了任意使用 ownerlock args 中对应的 script 的 cell。

flag：0xFC

auth content：对应指向的 script 的 hash 前 20 位

用代码来表达是：

fn build_auth(flags: u8, script: Script) -> Vec<u8> {
    let r = script.calc_script_hash();
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(r.as_bytes());
    auth
}

Exec

这个模式是基于 ckb vm 中的 exec syscall，它在 omnilock 中指定验证过程中使用的 script 和 exec 相关参数，以及对应 script 验证的 pubkey hash，将验证过程完全委托于该 script，整个过程都是 exec 验证的过程。

flag：0xFD

auth content：

对应 script 的 code hash
对应 script 的 hash type
exec 执行的 place
exec 执行的 bound
对应 script 验证的 pubkey hash

上面内容连起来之后，blake2b 256 hash 取前 20 位

用代码来表达是：

fn preimage(script: Script, place: u8, bounds: [u8; 8], pubkey_hash: H160) -> Vec<u8> {
    let mut preimage = Vec::with_capacity(32 + 1 + 1 + 8 + 20);

    preimage.put(script.code_hash().as_slice());
    preimage.put(script.hash_type().as_slice());
    preimage.put_u8(place);
    preimage.put(bounds.as_slice());
    preimage.put(pubkey_hash.as_bytes());
    preimage
}

fn build_auth(flags: u8, script: Script, place: u8, bounds: [u8; 8], pubkey_hash: H160) -> Vec<u8> {
    let r = blake160(primage(script, place, bounds, pubkey_hash));
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(r.as_bytes());
    auth
}

DL

这个模式基于 dynamic loading on ckb vm，它同样在 omnilock 中指定验证过程中使用的 script 和对应 script 验证的 pubkey hash，将验证过程完全委托于该 script，与 exec 不同的是，指定的 script 需要支持 dynamic loading，例如 rsa 的动态库

flag：0xFE

auth content：

对应 script 的 code hash
对应 script 的 hash type
对应 script 验证的 pubkey hash

上面内容连起来之后，blake2b 256 hash 取前 20 位

用代码来表达是：

fn preimage(script: Script, pubkey_hash: H160) -> Vec<u8> {
    let mut preimage = Vec::with_capacity(32 + 1 + 1 + 8 + 20);

    preimage.put(script.code_hash().as_slice());
    preimage.put(script.hash_type().as_slice());
    preimage.put(pubkey_hash.as_bytes());
    preimage
}

fn build_auth(flags: u8, script: Script, pubkey_hash: H160) -> Vec<u8> {
    let r = blake160(primage(script, pubkey_hash));
    let mut auth = vec![flags; 21];
    auth[1..].copy_from_slice(r.as_bytes());
    auth
}

到这，auth 部分所有内容已经完成了，接下来就是 omnilock args 部分，相较于 auth 来说，omnilock args 是可选配置，并不是所有 omnilock script 都存在。

Omnilock args 部分

首先在 auth 内容后，跟上一个 u8 flag 表达后续的 omnilock args，默认是 0，所有可选 args 可以同时存在，flag 用 bit 表达他们的是否存在：

bitflags! {
    pub struct OmniLockFlags: u8 {
        /// administrator mode, flag is 1, affected args:  RC cell type ID, affected field:omni_identity/signature in OmniLockWitnessLock
        const ADMIN = 1;
        // anyone-can-pay mode, flag is 1<<1, affected args: minimum ckb/udt in ACP
        const ACP = 1<<1;
        /// time-lock mode, flag is 1<<2, affected args: since for timelock
        const TIME_LOCK = 1<<2;
        /// supply mode, flag is 1<<3, affected args: type script hash for supply
        const SUPPLY = 1<<3;
    }
}

Regulation Compliance Extension (RCE)

将对应 rc_cell 的 type script hash 拼接到后面，是一个 H256，这个 rc cell 必须是 type id script。

ACP

将 acp 的两个配置 ckb_minimum 和 udt_minimum 拼接在后面

Time lock

将 since 字段拼接在后面

Supply

将发行的 cell 的 type script hash 拼接在后面

小结

至此，我们已经了解了 omnilock 的 script args 如何正确构建，并通过 args 能表达解锁需要的算法和特殊模式，但需要注意的是，btc vtype 相关的 omnilock 是无法通过 script args 反推 vtype 的，这个是需要注意的地方。

Auth 部分

PubkeyHash

Ethereum

EthereumDisplay

Bitcoin

Eos

Dogecoin

Tron

Solana

Multisign

Ownerlock

Exec

DL

Omnilock args 部分

Regulation Compliance Extension (RCE)

ACP

Time lock

Supply

小结

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