Add algorithm/bip32

algorithm/bip32/README.md

@@ -0,0 +1,55 @@
+# BIP 32
+
+## 仕様
+### 概要
+https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0032.mediawiki
+色々な方法での鍵の導出 (決定的な計算) をできるようにする。
+- 乱数の種 -> マスター秘密鍵
+  - HMAC-512 を使って生成
+- 秘密鍵, index -> 子の秘密鍵 (non-hardened)
+  - mpriv, mpub を鍵ペアとした時、mpriv + (mpub, index から生成した決定的乱数) mod n
+- 秘密鍵, index -> 子の秘密鍵 (hardened)
+  - mpriv, mpub を鍵ペアとした時、mpriv + (mpriv, index から生成した決定的乱数) mod n
+- 公開鍵, index -> 子の公開鍵 (non-hardened)
+  - `秘密鍵 -> 子の秘密鍵 (non-hardened)` で得られるものと整合的なので、mpub + (mpub, index から生成した決定的乱数)B である。
+
+細かい背景情報は以下。
+- 曲線: [secp256k1](https://www.secg.org/sec2-v2.pdf)
+  - $p = 2^{256} - 2^{32} - 2^9 - 2^8 - 2^7 - 2^6 - 2^4 - 1$
+  - 方程式: $y^2 = x^3+7$
+  - cofactor = 1
+  - B: ベースポイント
+  - n: 位数
+
+鍵から鍵の導出は深さ 255 まで許される。
+
+### セキュリティー
+親の鍵ペア (mpriv, mpub) に対して non-hardened な child priv は cpriv=(mpub の関数)+k という形になっていて、 mpub を公開情報と仮定した時 cpriv が漏れたら mpriv も漏れる。
+
+## 既存の実装
+### Go
+https://github.com/tyler-smith/go-bip32
+- 秘密鍵と公開鍵が同じ型
+  - Go の標準ライブラリーでは PrivateKey, PublicKey というように分けている
+  - [https://soatok.blog/2021/01/20/please-stop-encrypting-with-rsa-directly/](https://soatok.blog/2021/01/20/please-stop-encrypting-with-rsa-directly/)
+    > In my opinion, we should stop shipping cryptography interfaces that…
+    > - Allow public/private keys to easily get confused (e.g. lack of type safety)
+
+- 暗号技術の操作にふさわしくない big.Int を使っている
+  - [https://pkg.go.dev/math/big#Int](https://pkg.go.dev/math/big#Int)
+    > Note that methods may leak the Int's value through timing side-channels. Because of this and because of the scope and complexity of the implementation, Int is not well-suited to implement cryptographic operations. The standard library avoids exposing non-trivial Int methods to attacker-controlled inputs and the determination of whether a bug in math/big is considered a security vulnerability might depend on the impact on the standard library.
+  - 参考資料: [https://simple-minds-think-alike.moritamorie.com/entry/crypto-ecdh](https://simple-minds-think-alike.moritamorie.com/entry/crypto-ecdh)
+
+https://github.com/libs4go/crypto/tree/main/elliptic
+- 暗号技術の操作にふさわしくない big.Int を使っている
+
+### Rust
+https://docs.rs/crate/bip32/0.5.1
+- かなりセキュリティーのことを真面目に考えていそう
+  - ゼロ化、一定時間演算などを使っている
+
+### Python
+https://github.com/scgbckbone/btc-hd-wallet/blob/master/btc_hd_wallet/bip32.py
+- int を使っているので多分タイミング攻撃に弱い
+- Python で一定時間演算を行うのは難しいらしい
+  - [https://securitypitfalls.wordpress.com/2018/08/03/constant-time-compare-in-python/](https://securitypitfalls.wordpress.com/2018/08/03/constant-time-compare-in-python/)

algorithm/bip32/go.mod

@@ -0,0 +1,12 @@
+module github.com/koba-e964/code-reading/algorithm/bip32
+
+go 1.21.2
+
+require github.com/tyler-smith/go-bip32 v1.0.0
+
+require (
+	github.com/FactomProject/basen v0.0.0-20150613233007-fe3947df716e // indirect
+	github.com/FactomProject/btcutilecc v0.0.0-20130527213604-d3a63a5752ec // indirect
+	github.com/davecgh/go-spew v1.1.1 // indirect
+	golang.org/x/crypto v0.0.0-20170613210332-850760c427c5 // indirect
+)

algorithm/bip32/go.sum

@@ -0,0 +1,19 @@
+github.com/FactomProject/basen v0.0.0-20150613233007-fe3947df716e h1:ahyvB3q25YnZWly5Gq1ekg6jcmWaGj/vG/MhF4aisoc=
+github.com/FactomProject/basen v0.0.0-20150613233007-fe3947df716e/go.mod h1:kGUqhHd//musdITWjFvNTHn90WG9bMLBEPQZ17Cmlpw=
+github.com/FactomProject/btcutilecc v0.0.0-20130527213604-d3a63a5752ec h1:1Qb69mGp/UtRPn422BH4/Y4Q3SLUrD9KHuDkm8iodFc=
+github.com/FactomProject/btcutilecc v0.0.0-20130527213604-d3a63a5752ec/go.mod h1:CD8UlnlLDiqb36L110uqiP2iSflVjx9g/3U9hCI4q2U=
+github.com/cmars/basen v0.0.0-20150613233007-fe3947df716e h1:0XBUw73chJ1VYSsfvcPvVT7auykAJce9FpRr10L6Qhw=
+github.com/cmars/basen v0.0.0-20150613233007-fe3947df716e/go.mod h1:P13beTBKr5Q18lJe1rIoLUqjM+CB1zYrRg44ZqGuQSA=
+github.com/davecgh/go-spew v1.1.0/go.mod h1:J7Y8YcW2NihsgmVo/mv3lAwl/skON4iLHjSsI+c5H38=
+github.com/davecgh/go-spew v1.1.1 h1:vj9j/u1bqnvCEfJOwUhtlOARqs3+rkHYY13jYWTU97c=
+github.com/davecgh/go-spew v1.1.1/go.mod h1:J7Y8YcW2NihsgmVo/mv3lAwl/skON4iLHjSsI+c5H38=
+github.com/pmezard/go-difflib v1.0.0 h1:4DBwDE0NGyQoBHbLQYPwSUPoCMWR5BEzIk/f1lZbAQM=
+github.com/pmezard/go-difflib v1.0.0/go.mod h1:iKH77koFhYxTK1pcRnkKkqfTogsbg7gZNVY4sRDYZ/4=
+github.com/stretchr/testify v1.1.5-0.20170601210322-f6abca593680 h1:oAXco1Ts88F75L1qvG3BAa4ChXI3EZDfxbB+p+y8+gE=
+github.com/stretchr/testify v1.1.5-0.20170601210322-f6abca593680/go.mod h1:a8OnRcib4nhh0OaRAV+Yts87kKdq0PP7pXfy6kDkUVs=
+github.com/tyler-smith/go-bip32 v1.0.0 h1:sDR9juArbUgX+bO/iblgZnMPeWY1KZMUC2AFUJdv5KE=
+github.com/tyler-smith/go-bip32 v1.0.0/go.mod h1:onot+eHknzV4BVPwrzqY5OoVpyCvnwD7lMawL5aQupE=
+golang.org/x/crypto v0.0.0-20170613210332-850760c427c5 h1:LtqPZJBT4TN+oR4PYeP4NsEXw48n76ZGyUh3RzL4VH8=
+golang.org/x/crypto v0.0.0-20170613210332-850760c427c5/go.mod h1:6SG95UA2DQfeDnfUPMdvaQW0Q7yPrPDi9nlGo2tz2b4=
+launchpad.net/gocheck v0.0.0-20140225173054-000000000087 h1:Izowp2XBH6Ya6rv+hqbceQyw/gSGoXfH/UPoTGduL54=
+launchpad.net/gocheck v0.0.0-20140225173054-000000000087/go.mod h1:hj7XX3B/0A+80Vse0e+BUHsHMTEhd0O4cpUHr/e/BUM=

algorithm/bip32/main.go

@@ -0,0 +1,39 @@
+package main
+
+import (
+	"encoding/hex"
+	"log"
+
+	"github.com/tyler-smith/go-bip32"
+)
+
+// https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0032.mediawiki#test-vector-3
+func testVector3() {
+	seedString := "4b381541583be4423346c643850da4b320e46a87ae3d2a4e6da11eba819cd4acba45d239319ac14f863b8d5ab5a0d0c64d2e8a1e7d1457df2e5a3c51c73235be"
+	seed, _ := hex.DecodeString(seedString)
+
+	master, _ := bip32.NewMasterKey(seed)
+	log.Print(hex.EncodeToString(master.Key))
+	if master.Key[0] != 0 {
+		panic("master.Key[0] != 0")
+	}
+}
+
+// https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0032.mediawiki#test-vector-4
+func testVector4() {
+	seedString := "3ddd5602285899a946114506157c7997e5444528f3003f6134712147db19b678"
+	seed, _ := hex.DecodeString(seedString)
+
+	master, _ := bip32.NewMasterKey(seed)
+	child0, _ := master.NewChildKey(bip32.FirstHardenedChild + 0)
+	log.Print(hex.EncodeToString(master.Key))
+	log.Print(hex.EncodeToString(child0.Key))
+	if child0.Key[0] != 0 {
+		panic("child0.Key[0] != 0")
+	}
+}
+
+func main() {
+	testVector3()
+	testVector4()
+}