Описание Golos API. Часть 4

Автор: @asuleymanov

Приветствую постоянных читателей и вновь присоединившихся.
В предыдущей статье я обещал приоткрыть завесу тайны над тем как именно можно самому добавлять записи в блокчейн. Собственно я опишу команды из раздела Network_Brodcast_API и Login_API. И попробую рассказать о процедуре генерации транзакции, её подписи и отправки в блокчейн.

Команды раздела Network_Brodcast_API

broadcast_block
Параметры:"method":"broadcast_block", "params":["signed_block"], "id":0
Описание: Скорее всего данная команда должна загружать в блокчейн собранный и подписанный блок. Но проверить его мне не удалось.

broadcast_transaction
Параметры:"method":"broadcast_transaction", "params":["trx"], "id":1
Описание: Транзакция будет проверяться на достоверность в локальной базе данных до начала трансляции. Если он не может применяться локально, будет вызвана ошибка, и транзакция не будет транслироваться.

broadcast_transaction_synchronous
Параметры:"method":"broadcast_transaction_synchronous", "params":["trx"], "id":2
Описание: Этот вызов не будет возвращен до тех пор, пока транзакция не будет включена в блок.

broadcast_transaction_with_callback
Параметры:"method":"broadcast_transaction_with_callback", "params":["confirmationCallback","trx"], "id":3
Описание: Эта версия широковещательной транзакции регистрирует метод обратного вызова, который будет вызываться, когда транзакция включена в блок. Метод обратного вызова включает идентификатор транзакции, номер блока и номер транзакции в блоке.

Команды раздела Login_API

login
Параметры:"method":"login", "params":["username","password"], "id":0
Описание: Позволяет подключаться к учетным записям в сети GOLOS.

get_api_by_name
Параметры:"method":"get_api_by_name", "params":["apiname"], "id":1
Описание: Возвращает уникальный идентификатор API по его имени.Пример идентификатора "login_api" или "follow_api".

get_version
Параметры:"method":"get_version", "params":[], "id":2
Описание: Возвращает данные о версии компонентов блокчейн

Процедура подписания и отправки

Для примера я возьму самую простую операцию голосования. С её помощью я разберу как происходит генерация транзакции и её подписание.

Операция

Первым шагом мы создаем операцию.
Если посмотреть на саму операцию то она имеет вид

['vote',
   {'author': 'author',
    'permlink': 'permlink',
    'voter': 'voter',
    'weight': weight}]

Тут можно четко определить:

• тип операции vote(голосование)
• собственно саму публикацию за которую производиться голосование (параметры author и permlink)
• кто голосует (параметр voter)
• и соответственно вес голоса который он готов отдать (параметр weight)

Транзакция

Следующим шагом мы создаем непосредственно транзакцию с необходимой нам операцией. Транзакция может содержать от одной до нескольких операций. В нашем случае это 1 операция голосования и сгенерированная транзакция выглядит так:

trx = {'ref_block_num': 36029,
    'ref_block_prefix': 1164960351,
    'expiration': '2017-06-13T12:24:17',
    'operations': [['vote',
                     {'author': 'xeroc',
                      'permlink': 'piston',
                      'voter': 'xeroc',
                      'weight': 10000}]],
    'extensions': [],
    'signatures': [],
}

Можно заметить что наша операция является частью массиваoperations.
Давайте разберем те поля в транзакции которые у нас появились, но нам неизвестны.

• Параметр ref_block_num указывает на номер предыдущего блока.
• Параметр ref_block_prefix получаем из идентификатора блока, а именно последние 4 байта.
• Параметр expiration проставляет время истечения действия транзакции. Если до этого времени не произошло включение транзакции в блок, то она считается недействительной.
• Параметр extensions расширение.
• Параметр signatures собственно подпись. Данный параметр проставляется в момент подписания.

Примет получения параметровref_block_numиref_block_prefixна python:

DGP = get_dynamic_global_properties()
ref_block_num = DGP["head_block_number"] 
&0xFFFF
ref_block_prefix = struct.unpack_from("<I", unhexlify(DGP["head_block_id"]), 4)[0]

Цель этих двух параметров для предотвращения повторения запросов.

Сериализация (приведение к жесткой структуре)

Прежде чем переходить непосредственно к процессу подписи. Надо сериализовать (привести к жесткой структуре) транзакцию. Это необходимо чтобы на стороне ноды было проще проверить правильность подписания транзакции. Т.е. после такой обработки мы будем точно знать порядок в каком располагались поля при подписании.
При этом из процесса сериализации исключается параметрsignaturesиextensions.

И так на примере нашей транзакции порядок будет таким (Все примеры будут на языке python):

1. Создание буфера

   buf = b""

2. Добавление в буфер параметра ref_block_num buf += struct.pack("<H", trx["ref_block_num"])
3. Добавление в буфер параметра ref_block_prefix buf += struct.pack("<I", trx["ref_block_prefix"])
4. Добавление в буфер параметра expiration . Сам параметр при этом преобразуется в целое число (uint32)

timeformat = '%Y-%m-%dT%H:%M:%S%Z'
buf += struct.pack("<I", timegm(time.strptime((trx["expiration"] + "UTC"), timeformat)))

1. Добавление в буфер количество операций в нашей транзакции buf += bytes(varint(len(trx["operations"])))

2. Добавление непосредственно полей операции. Первое что добавляем это код операции. Он определяется из массива начинающегося с 0.

   Список операций из исходников

                vote_operation,
                comment_operation,
                transfer_operation,
                transfer_to_vesting_operation,
                withdraw_vesting_operation,
                limit_order_create_operation,
                limit_order_cancel_operation,
                feed_publish_operation,
                convert_operation,
                account_create_operation,
                account_update_operation,
                witness_update_operation,
                account_witness_vote_operation,
                account_witness_proxy_operation,
                pow_operation,
                custom_operation,
                report_over_production_operation,
                delete_comment_operation,
                custom_json_operation,
                comment_options_operation,
                set_withdraw_vesting_route_operation,
                limit_order_create2_operation,
                challenge_authority_operation,
                prove_authority_operation,
                request_account_recovery_operation,
                recover_account_operation,
                change_recovery_account_operation,
                escrow_transfer_operation,
                escrow_dispute_operation,
                escrow_release_operation,
                pow2_operation,
                escrow_approve_operation,
                transfer_to_savings_operation,
                transfer_from_savings_operation,
                cancel_transfer_from_savings_operation,
                custom_binary_operation,
                decline_voting_rights_operation,
                reset_account_operation,
                set_reset_account_operation,

                /// virtual operations below this point
                fill_convert_request_operation,
                author_reward_operation,
                curation_reward_operation,
                comment_reward_operation,
                liquidity_reward_operation,
                interest_operation,
                fill_vesting_withdraw_operation,
                fill_order_operation,
                shutdown_witness_operation,
                fill_transfer_from_savings_operation,
                hardfork_operation,
                comment_payout_update_operation

Далее идут поля непосредственно из операции в определенном порядке. На данный момент я смог выявить порядок только для 3-х операций.

Операцияvote

(voter)
(author)
(permlink)
(weight)

Операцияcomment(эта одна операция но может выполнять два действия. Непосредственно комментировать и создавать новую публикацию)

(parent_author) // если этот параметр пустой то это считается созданием новой публикации
(parent_permlink)
(author)
(permlink)
(title)
(body)
(json_metadata)

В нашем случае это выглядит в таком виде :

if op[0] == "vote":
    opdata = op[1]
    buf += (varint(len(opdata["voter"])) + bytes(opdata["voter"], "utf-8"))
    buf += (varint(len(opdata["author"])) + bytes(opdata["author"], "utf-8"))
    buf += (varint(len(opdata["permlink"])) + bytes(opdata["permlink"], "utf-8"))
    buf += struct.pack("<h", int(opdata["weight"]))

Результат

Приблизительный разбор результата:
Во- первых , параметр ref_block_num( 36029)
bd8c..............................................................

и параметр ref_block_prefix( 1164960351)
....5fe26f45......................................................

Затем мы добавим время истечения транзакцииexpiration2016-08-08T12:24:17
............f179a857..............................................

После этого нам нужно добавить количество операций (01)
....................01............................................

И непосредственно саму операцию:
Идентификатор операции (00)
......................00..........................................

Голосующийvoter
........................057865726f63..............................

Автор публикацииauthor
....................................057865726f63..................

Ссылка на публикациюpermlink
................................................06706973746f6e....

и вес голоса10000
..............................................................1027

Результат сериализации предстает приблизительно в таком виде:
bd8c5fe26f45f179a8570100057865726f63057865726f6306706973746f6e1027

Подписание

И вот самая тяжелая часть всего процесса. Для меня это пока тоже темный лес, но попробую описать хоть как то.
Для подписания транзакции нам понадобится:

• Сериализованный буфер
• Идентификатор цепи chainid (STEEM: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 ; GOLOS 782a3039b478c839e4cb0c941ff4eaeb7df40bdd68bd441afd444b9da763de12 )
• Секретный ключ (в нашем случае posting key)

Вместо того чтобы подписывать непосредственно саму транзакцию мы подпишем 256SHA хэш, так называемый дайджест сообщения. Получить его можно таким способом:

message = unhexlify(chainid) + buf
digest = hashlib.sha256(message).digest()

Теперь мы используя секретные ключи подписываем нашу транзакцию. Каждый секретный ключ приведет к одной подписи , которая должна быть добавлена в параметр signatures первоначальной транзакции.
В нашем случае, мы просто работаем с одним закрытым ключом, представленным в WIF. Получим фактический двоичный закрытый ключ от WIF (для простоты используется класс PrivateKey от steembase.account)

wifs = ["5JLw5dgQAx6rhZEgNN5C2ds1V47RweGshynFSWFbaMohsYsBvE8"]
sigs = []
for wif in wifs:
    p = bytes(PrivateKey(wif))  # binary representation of private key
    sk = ecdsa.SigningKey.from_string(p, curve=ecdsa.SECP256k1)

Теперь реализовываем цикл , который имеет решающее значение , поскольку система принимает только канонические подписи , и мы не имеем никакого способа узнать является ли подпись канонической. При этом мы получаем детерминированный параметр для подписания ECDSA и при создании этого параметра будем добавлять наш счетчик цикла в дайджест перед хэшированием.

cnt = 0
i = 0
while 1 :
    cnt += 1
    # Deterministic k
    #
    k = ecdsa.rfc6979.generate_k(
        sk.curve.generator.order(),
        sk.privkey.secret_multiplier,
        hashlib.sha256,
        hashlib.sha256(digest + bytes([cnt])).digest())

Подпись генерируется с помощью соответствующего вызова подписи ECDSA:

# Sign message

sigder = sk.sign_digest(
    digest,
    sigencode=ecdsa.util.sigencode_der,
    k=k)

Теперь создаем подпись,и проверяем является ли она канонической. Если это так, то мы разрываем цикл и продолжаем:

# Reformating of signature

r, s = ecdsa.util.sigdecode_der(sigder, sk.curve.generator.order())
signature = ecdsa.util.sigencode_string(r, s, sk.curve.generator.order())

# Make sure signature is canonical!

lenR = sigder[3]
lenS = sigder[5 + lenR]
if lenR is 32 and lenS is 32 :
    # ........

После того, как мы обеспечили каноничность, мы добавляем дополнительные параметры. Это упрощает проверку подписи , так как она привязывает подпись к одному уникальному открытому ключу. Без этих параметров системе необходимо будет проверить несколько открытых ключей вместо одного. Мы добавляем 4 и 27 , чтобы осталась совместимость с другими протоколами и получаем нашу подпись.

# Derive the recovery parameter

i = recoverPubkeyParameter(digest, signature, sk.get_verifying_key())
i += 4   \# compressed
i += 27  \# compact
break

После получения канонической подписи, мы форматируем её в шестнадцатеричном представлении и добавляем к нашей транзакции в параметрsignatures. Этот вид подписи , называется компактной подписью.

trx["signatures"].append(
    hexlify(
        struct.pack("<B", i) +
        signature
    ).decode("ascii")
)

Отправка

После довольно сложной процедуры подписания, отправка кажется элементарным действием.
Для того чтобы быть уверенными что проблем при отправке нету лучше всего использовать командуbroadcast_transaction_synchronous(так как при её использовании система возвращает ответ), а параметр для команды будет являться непосредственноtrx.
В ответе будет вот такая структура:

    ID       string `json:"id"`
    BlockNum uint32 `json:"block_num"`
    TrxNum   uint32 `json:"trx_num"`
    Expired  bool   `json:"expired"`

Этим постом я завершаю цикл по разбору GOLOS API

Историческая справка

• Статья № 1
  • Начало разбора команд из раздела Database_Api
• Статья № 2
  • Окончание разбора команд из раздела Database_Api
• Статья № 3
  • Разбор команд из разделов Market_History_API и Follow_API

P.S. Большая часть статьи это переосмысленный перевод