Witness

はじめに

Segregated Witness(以下Witness)は簡単にいえば「トランザクションの"署名"を別の領域に移したトランザクション」を用いる

仕様のこと

トランザクションに署名をするということは

署名対象データのハッシュ値を作成し、そのハッシュ値に秘密鍵で署名し、その署名データをScript_sigにセットする

ってこと

https://gyazo.com/071841596fd1733199c05f54ac842435

図1:トランザクションの署名対象データ

つまり、この時Script_sigは署名されることがないのでScript_sigを改竄されると、検出できない。

(TXIDはScript_sigも含めた上記のデータから作成されたハッシュ値なのでScript_sigが改竄されると別のTXIDができる)

→Segwitで対策

Segwitでは図２のようなデータ構造をもつ

これで、未署名のトランザクションでもTXIDを決定できる。

https://gyazo.com/a478bfdec47e11fe4f8cf772000afae2

図2:トランザクションデータの比較

新たに　marker, flag, witnessが追加された。

SegwitのトランザクションもTXIDは今までと同じデータ・同じ方法で計算される。

Witness program

全てのトランザクションがSegwitを用いるわけではない

これを判断するのがWitness programである

これは2~40バイトのデータで、これに1バイトのversion byteを加えたスクリプトで判断する

(最初にversion byteがプッシュされ、次にWitness programがプッシュされる)

この、スクリプトがScriptPubkey(もしくはredeem script)に設定されている場合、そのUTXOを使用するトランザクションの署名はwitness領域に配置される。

この判別はversion byteでなされるが、今のところversion byte ＝ 0だけであり

Witness programの長さによって解釈が次のようにちがう

P2WPKH

version byte = 0 ,Witness programのデータが20バイト

P2PKHのWitness版

署名と公開鍵をもつ(それぞれ520バイト以下)

この署名が公開鍵に対応した署名か検査する(P2PKHでも同じようなことをしてる)

P2WSH

version byte = 0 ,Witness programのデータが32バイト

P2SHのWitness版

スクリプトハッシュのredeem scriptをみたすために必要なアイテムとシリアライズされたredeem script(witness script)をもつ

witness scriptがポップ、そのSHA256値がwitness program(スクリプトハッシュのredeem scriptをみたすために必要なアイテムがwitness programに残っている)と一致すると残りのスタックのアイテムと合わせてwitness scriptgが評価される(P2SHでも同じようなことをしてる)

スクリプトのネスト

P2WPKHの場合

Script Pubkeyに以下のP2SHのスクリプトをセットする

code:P2WPKHをP2SHでネスト

OP_HASH <P2WPKHのScriptPubkey をHASH160した20バイトのハッシュ値> OP_EQUAL

また、このUTXOを使用する際にはScript Sigに上記スクリプトのredeem scriptとなるP2WPKHの ScriptPubkeyをセットする

(通常のP2WPKHはScript Sigは空)

検証はredeem scriptを用いたP2SH仕様の検証のあと、P2WPKH仕様の検証が行われる

code:P2WSHをP2SHでネスト

OP_HASH <P2WSHのscriptPubkey をHASH160した20バイトのハッシュ値> OP_EQUAL

また、このUTXOを使用する際にはScript Sigに上記スクリプトのredeem scriptとなるP2WSHの ScriptPubkeyをセットする

検証はredeem scriptを用いたP2SH仕様の検証のあと、P2WSH仕様の検証が行われる