上篇文章《以太坊交易签名过程源码解析》从源码角度分析了一个合约调用的的签名过程，签名后的交易发送到以太坊节点后，节点需要从签名交易中还原出公钥（从公钥中单向计算出账号地址），进而将交易放入交易池中。
本文从go-ethereum源码的出发，看看如何从签名交易中还原出公钥。
一、准备工作
我们使用上文中最后得到的签名交易串来进行解析，这里我写的解析代码如下所示。
package main
import (
"fmt"
"github.com/ethereum/go-ethereum/common/hexutil"
"github.com/ethereum/go-ethereum/core/types"
"github.com/ethereum/go-ethereum/rlp"
"math/big"
)
func main() {
// 还原交易对象
encodedTxStr := "0xf889188504a817c800832dc6c09405e56888360ae54acf2a389bab39bd41e3934d2b80a4ee919d50000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000007b25a041c4a2eb073e6df89c3f467b3516e9c313590d8d57f7c217fe7e72a7b4a6b8eda05f20a758396a5e681ce1ab4cec749f8560e28c9eb91072ec7a8acc002a11bb1d"
encodedTx, err := hexutil.Decode(encodedTxStr)
if err != nil {
fmt.Println("hexutil.Decode failed: ", err.Error())
return
}
// rlp解码
tx := new(types.Transaction)
if err := rlp.DecodeBytes(encodedTx, tx); err != nil {
fmt.Println("rlp.DecodeBytes failed: ", err.Error())
return
}
// chainId为1的EIP155签名器
signer := types.NewEIP155Signer(big.NewInt(1))
// 使用签名器从已签名的交易中还原账户公钥
from, err := types.Sender(signer, tx)
if err != nil {
fmt.Println("types.Sender: ", err.Error())
return
}
fmt.Println("from: ", from.Hex())
jsonTx, _ := tx.MarshalJSON()
fmt.Println("tx: ", string(jsonTx))
}
其中：
- encodedTxStr是上篇文章得到的具有签名的交易对象的rlp编码
- 最终还原得到的from值为
0xA2088F51Ea1f9BA308F5014150961e5a6E0A4E13，正是签名私钥对应的账号地址（私钥单向生成公钥，公钥单向生成地址） - 签名解析核心使用的是
Sender方法
二、签名解析
types.Sender方法中核心调用了EIP155签名器的Sender方法，其源码如下。
// go-ethereum/core/types/transaction_signing.go
func (s EIP155Signer) Sender(tx *Transaction) (common.Address, error) {
if !tx.Protected() {//①
return HomesteadSigner{}.Sender(tx)
}
if tx.ChainId().Cmp(s.chainId) != 0 {//②
return common.Address{}, ErrInvalidChainId
}
//③
V := new(big.Int).Sub(tx.data.V, s.chainIdMul)
V.Sub(V, big8)
return recoverPlain(s.Hash(tx), tx.data.R, tx.data.S, V, true)
}
Sender方法中：
- ①首先判断了交易是否是受保护的（是否是EIP155签名器进行的签名），如果不是，则使用
HomesteadSigner签名器校验 - ②接着判断了交易中的链ID与签名器的链ID是否一致，如果不一致则返回空地址
- ③根据V的计算方法还原recid为27（37-1*2-8），在recoverPlain方法会按照homestead签名方式继续解析签名。
recoverPlain源码如下所示。
// go-ethereum/core/types/transaction_signing.go
func recoverPlain(sighash common.Hash, R, S, Vb *big.Int, homestead bool) (common.Address, error) {
if Vb.BitLen() > 8 {
return common.Address{}, ErrInvalidSig
}
V := byte(Vb.Uint64() - 27)
if !crypto.ValidateSignatureValues(V, R, S, homestead) {
return common.Address{}, ErrInvalidSig
}
// encode the signature in uncompressed format
r, s := R.Bytes(), S.Bytes()
sig := make([]byte, crypto.SignatureLength)
copy(sig[32-len(r):32], r)
copy(sig[64-len(s):64], s)
sig[64] = V //①
fmt.Println("sig: ", common.Bytes2Hex(sig))
// recover the public key from the signature
pub, err := crypto.Ecrecover(sighash[:], sig) //②
if err != nil {
return common.Address{}, err
}
if len(pub) == 0 || pub[0] != 4 {
return common.Address{}, errors.New("invalid public key")
}
fmt.Println("pub: ", common.Bytes2Hex(pub))
var addr common.Address
copy(addr[:], crypto.Keccak256(pub[1:])[12:])//③
return addr, nil
}
其中recoverPlain方法的参数分别为：
- sighash是交易对象tx的rlp编码，hex值为
0x9ef7f101dae55081553998d52d0ce57c4cf37271f800b70c0863c4a749977ef1，与我们上文中需要签名的交易hash是一致的。 - R，hex值为
41c4a2eb073e6df89c3f467b3516e9c313590d8d57f7c217fe7e72a7b4a6b8ed - S hex值为
5f20a758396a5e681ce1ab4cec749f8560e28c9eb91072ec7a8acc002a11bb1d - Vb，十进制值为27
- bool类型的homestead，值为true
在recoverPlain方法中：
- ①，根据R、S、V拼接得到的sign，hex值为：
41c4a2eb073e6df89c3f467b3516e9c313590d8d57f7c217fe7e72a7b4a6b8ed5f20a758396a5e681ce1ab4cec749f8560e28c9eb91072ec7a8acc002a11bb1d00 - ②，调用加密包中的Ecrecover方法根据签名还原公钥，该方法会调用secp256k1包中的RecoverPubkey方法。还原得到的公钥hex值为
045762d11bad6617b5eef31fefd6aff1391dab0a2380817eaf882874b1d50823b13e4934f923f4b7e6a3d19219e92a04678a8fb7029c2ecf7256672b57a6cb77b0。 - ③，根据公钥计算账号地址，取公钥pub第一位之后的值计算Keccak256，然后在取后12位以后，得到的账号地址为：
0xA2088F51Ea1f9BA308F5014150961e5a6E0A4E13
至此，我们已经从签名中还原出了账号地址（公钥）。如果需要校验签名是否正确，可以通过调用secp256k1包中的VerifySignature方法，传入公钥、交易hash和签名，通过比对R值是否一致进行验证。
