BSV 交易签名相关的技术名词

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在介绍 BSV 交易的签名时，出现了不少技术名词。可能有一些历史原因、翻译的差别，抑或是习惯叫法的不同，导致大家给同样的东西起了不同的名字。这虽没有大的问题，但十分影响交流。

本文将试着对签名相关的技术名词做一个梳理和对应。

像和原像

对原始数据做哈希运算，可以得到其对应的数据指纹（数据摘要）：

$$hash(m) = d$$

我们称：

  • $d$ 是 $m$ 的像（image）
  • $m$ 是 $d$ 的原像（preimage）

交易摘要和交易原像

在对 BSV 交易签名时，我们会先根据原始交易为每个输入计算它对应的交易摘要（这是我“自创”的词），然后为每个输入做 ECDSA 签名。

交易摘要由 10 个部分构成，在 BIP-143 中定义。我们说，这个交易摘要就是被签名的消息。

在输入的解锁脚本中，有 1 个字节的标记数据，用来指示交易摘要具体的计算方式，一共有 6 种可能。我们把这个标记称为 SIGHASH 标记（SIGHASH flags）。在其它资料中，SIGHASH 标记常见的名称还包括：

  • SIGHASH type(s)
  • Signature type(s)
  • Signature Hash type(s)

在某些特定的上下文中，也可以直接用 SIGHASH 来表示。请注意，这里的 SIGHASH 一般会大写。

ECDSA 算法会对消息做哈希。

在对输入签名时，选取的哈希方法是 SHA256 双哈希（double-SHA256，也常用 hash256 表示）。一般的，我们把交易摘要哈希后的结果，称为 sighash。请注意，这里的 sighash 一般会小写。

$$hash256(交易摘要) = sighash$$

sighash 是 SignatureHash 的缩写。在比特币节点的早期实现中有一个叫 SignatureHash 的函数，用于根据交易输入和当前交易计算要签名的消息对应的哈希，所以常用 sighash 来表示这个函数的计算结果。

uint256 SignatureHash(CScript scriptCode, const CTransaction& txTo, unsigned int nIn, int nHashType);

结合刚才像和原像的概念，在 sCrypt 中，会把交易摘要称为 sighash preimage，可以翻译成 sighash 原像或交易原像。

BSV 交易原像的一些历史：

  • 在很久以前，为了能对整个交易签名，会直接把序列化后的交易数据作为 sighash preimage 的一部分
  • 后来提出了 BIP-143，改用 hashPrevouts、hashSequence 和 hashOutputs 三个摘要来简化
  • 2017 年 Bitcoin Core（BTC）分叉时，Bitcoin Cash（BCH）在代码里再次修改了 SignatureHash 方法（新增值为 0x40 的 FORKID）来避免重放攻击（replay attack）。对之前没有 FORKID 的交易（之前交易的 FORKID 值相当于是 0），通过调用原来的方法来实现向后兼容（Backward Compatibility）
  • BSV 和 BCH 目前使用的都是兼容 BIP-143 的 sighash preimage 算法

致谢

特别感谢 nChain Research Team 的 Wei Zhang 对我的指导和帮助，以及对本文内容的审阅和优化。