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1 : : // Copyright (c) 2022 The Bitcoin Core developers
2 : : // Distributed under the MIT software license, see the accompanying
3 : : // file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
4 : :
5 : : #include <kernel/coinstats.h>
6 : :
7 : : #include <chain.h>
8 : : #include <coins.h>
9 : : #include <crypto/muhash.h>
10 : : #include <hash.h>
11 : : #include <logging.h>
12 : : #include <node/blockstorage.h>
13 : : #include <primitives/transaction.h>
14 : : #include <script/script.h>
15 : : #include <serialize.h>
16 : : #include <span.h>
17 : : #include <streams.h>
18 : : #include <sync.h>
19 : : #include <tinyformat.h>
20 : : #include <uint256.h>
21 : : #include <util/check.h>
22 : : #include <util/overflow.h>
23 : : #include <validation.h>
24 : :
25 : : #include <cassert>
26 : : #include <iosfwd>
27 : : #include <iterator>
28 : : #include <map>
29 : : #include <memory>
30 : : #include <string>
31 : : #include <utility>
32 : :
33 : : namespace kernel {
34 : :
35 : 169143 : CCoinsStats::CCoinsStats(int block_height, const uint256& block_hash)
36 : 169143 : : nHeight(block_height),
37 : 169143 : hashBlock(block_hash) {}
38 : :
39 : : // Database-independent metric indicating the UTXO set size
40 : 9215230 : uint64_t GetBogoSize(const CScript& script_pub_key)
41 : : {
42 : 9215230 : return 32 /* txid */ +
43 : : 4 /* vout index */ +
44 : : 4 /* height + coinbase */ +
45 : : 8 /* amount */ +
46 : 9215230 : 2 /* scriptPubKey len */ +
47 : 9215230 : script_pub_key.size() /* scriptPubKey */;
48 : : }
49 : :
50 : : template <typename T>
51 : 7800 : static void TxOutSer(T& ss, const COutPoint& outpoint, const Coin& coin)
52 : : {
53 : 7800 : ss << outpoint;
54 : 7800 : ss << static_cast<uint32_t>((coin.nHeight << 1) + coin.fCoinBase);
55 : 7800 : ss << coin.out;
56 : 7800 : }
57 : :
58 : 7800 : static void ApplyCoinHash(HashWriter& ss, const COutPoint& outpoint, const Coin& coin)
59 : : {
60 : 7800 : TxOutSer(ss, outpoint, coin);
61 : 7800 : }
62 : :
63 : 0 : void ApplyCoinHash(MuHash3072& muhash, const COutPoint& outpoint, const Coin& coin)
64 : : {
65 : 0 : DataStream ss{};
66 [ # # ]: 0 : TxOutSer(ss, outpoint, coin);
67 [ # # ]: 0 : muhash.Insert(MakeUCharSpan(ss));
68 : 0 : }
69 : :
70 : 0 : void RemoveCoinHash(MuHash3072& muhash, const COutPoint& outpoint, const Coin& coin)
71 : : {
72 : 0 : DataStream ss{};
73 [ # # ]: 0 : TxOutSer(ss, outpoint, coin);
74 [ # # ]: 0 : muhash.Remove(MakeUCharSpan(ss));
75 : 0 : }
76 : :
77 : 9207430 : static void ApplyCoinHash(std::nullptr_t, const COutPoint& outpoint, const Coin& coin) {}
78 : :
79 : : //! Warning: be very careful when changing this! assumeutxo and UTXO snapshot
80 : : //! validation commitments are reliant on the hash constructed by this
81 : : //! function.
82 : : //!
83 : : //! If the construction of this hash is changed, it will invalidate
84 : : //! existing UTXO snapshots. This will not result in any kind of consensus
85 : : //! failure, but it will force clients that were expecting to make use of
86 : : //! assumeutxo to do traditional IBD instead.
87 : : //!
88 : : //! It is also possible, though very unlikely, that a change in this
89 : : //! construction could cause a previously invalid (and potentially malicious)
90 : : //! UTXO snapshot to be considered valid.
91 : : template <typename T>
92 : 9213143 : static void ApplyHash(T& hash_obj, const Txid& hash, const std::map<uint32_t, Coin>& outputs)
93 : : {
94 [ + + # # : 18428373 : for (auto it = outputs.begin(); it != outputs.end(); ++it) {
+ + ]
95 : 9215230 : COutPoint outpoint = COutPoint(hash, it->first);
96 : 9215230 : Coin coin = it->second;
97 [ + - # # : 9215230 : ApplyCoinHash(hash_obj, outpoint, coin);
+ - ]
98 : 9215230 : }
99 : 9213143 : }
100 : :
101 : 9213143 : static void ApplyStats(CCoinsStats& stats, const uint256& hash, const std::map<uint32_t, Coin>& outputs)
102 : : {
103 [ + - ]: 9213143 : assert(!outputs.empty());
104 : 9213143 : stats.nTransactions++;
105 [ + + ]: 18428373 : for (auto it = outputs.begin(); it != outputs.end(); ++it) {
106 : 9215230 : stats.nTransactionOutputs++;
107 [ - + ]: 9215230 : if (stats.total_amount.has_value()) {
108 : 9215230 : stats.total_amount = CheckedAdd(*stats.total_amount, it->second.out.nValue);
109 : 9215230 : }
110 : 9215230 : stats.nBogoSize += GetBogoSize(it->second.out.scriptPubKey);
111 : 9215230 : }
112 : 9213143 : }
113 : :
114 : : //! Calculate statistics about the unspent transaction output set
115 : : template <typename T>
116 : 169143 : static bool ComputeUTXOStats(CCoinsView* view, CCoinsStats& stats, T hash_obj, const std::function<void()>& interruption_point)
117 : : {
118 : 169143 : std::unique_ptr<CCoinsViewCursor> pcursor(view->Cursor());
119 [ + - + - : 169143 : assert(pcursor);
+ - ]
120 : :
121 [ + - + - : 169143 : Txid prevkey;
+ - ]
122 : 169143 : std::map<uint32_t, Coin> outputs;
123 [ + - + + : 9384373 : while (pcursor->Valid()) {
+ - + - +
- + + ]
124 [ + - + - : 9215230 : if (interruption_point) interruption_point();
# # # # -
+ # # ]
125 [ + - # # : 9215230 : COutPoint key;
+ - ]
126 [ + - # # : 9215230 : Coin coin;
+ - ]
127 [ + - + - : 9215230 : if (pcursor->GetKey(key) && pcursor->GetValue(coin)) {
+ - + - #
# # # # #
# # + - +
- + - +
- ]
128 [ + + + - : 9215230 : if (!outputs.empty() && key.hash != prevkey) {
+ - # # #
# # # + +
+ - + + ]
129 [ + - + - : 9046010 : ApplyStats(stats, prevkey, outputs);
# # + - ]
130 [ + - # # : 9046010 : ApplyHash(hash_obj, prevkey, outputs);
+ - ]
131 : 9046010 : outputs.clear();
132 : 9046010 : }
133 : 9215230 : prevkey = key.hash;
134 [ + - # # : 9215230 : outputs[key.n] = std::move(coin);
+ - ]
135 : 9215230 : stats.coins_count++;
136 : 9215230 : } else {
137 [ # # # # : 0 : LogError("%s: unable to read value\n", __func__);
# # ]
138 : 0 : return false;
139 : : }
140 [ + - # # : 9215230 : pcursor->Next();
+ - ]
141 [ - + # # : 9215230 : }
- + ]
142 [ + + - + : 169143 : if (!outputs.empty()) {
+ + ]
143 [ + - + - : 167133 : ApplyStats(stats, prevkey, outputs);
# # + - ]
144 [ + - # # : 167133 : ApplyHash(hash_obj, prevkey, outputs);
+ - ]
145 : 167133 : }
146 : :
147 [ + - + - : 169143 : FinalizeHash(hash_obj, stats);
+ - ]
148 : :
149 [ + - + - : 169143 : stats.nDiskSize = view->EstimateSize();
+ - ]
150 : :
151 : 169143 : return true;
152 : 169143 : }
153 : :
154 : 169143 : std::optional<CCoinsStats> ComputeUTXOStats(CoinStatsHashType hash_type, CCoinsView* view, node::BlockManager& blockman, const std::function<void()>& interruption_point)
155 : : {
156 [ + - + - ]: 338286 : CBlockIndex* pindex = WITH_LOCK(::cs_main, return blockman.LookupBlockIndex(view->GetBestBlock()));
157 : 169143 : CCoinsStats stats{Assert(pindex)->nHeight, pindex->GetBlockHash()};
158 : :
159 : 338286 : bool success = [&]() -> bool {
160 [ + - + + ]: 169143 : switch (hash_type) {
161 : : case(CoinStatsHashType::HASH_SERIALIZED): {
162 : 208 : HashWriter ss{};
163 : 208 : return ComputeUTXOStats(view, stats, ss, interruption_point);
164 : 208 : }
165 : : case(CoinStatsHashType::MUHASH): {
166 : 4 : MuHash3072 muhash;
167 : 4 : return ComputeUTXOStats(view, stats, muhash, interruption_point);
168 : 4 : }
169 : : case(CoinStatsHashType::NONE): {
170 : 168931 : return ComputeUTXOStats(view, stats, nullptr, interruption_point);
171 : : }
172 : : } // no default case, so the compiler can warn about missing cases
173 : 0 : assert(false);
174 : 169143 : }();
175 : :
176 [ - + ]: 169143 : if (!success) {
177 : 0 : return std::nullopt;
178 : : }
179 : 169143 : return stats;
180 : 169143 : }
181 : :
182 : 208 : static void FinalizeHash(HashWriter& ss, CCoinsStats& stats)
183 : : {
184 : 208 : stats.hashSerialized = ss.GetHash();
185 : 208 : }
186 : 4 : static void FinalizeHash(MuHash3072& muhash, CCoinsStats& stats)
187 : : {
188 : 4 : uint256 out;
189 : 4 : muhash.Finalize(out);
190 : 4 : stats.hashSerialized = out;
191 : 4 : }
192 : 168931 : static void FinalizeHash(std::nullptr_t, CCoinsStats& stats) {}
193 : :
194 : : } // namespace kernel
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