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4 : :
5 : : #include <consensus/merkle.h>
6 : : #include <merkleblock.h>
7 : : #include <serialize.h>
8 : : #include <streams.h>
9 : : #include <test/util/random.h>
10 : : #include <test/util/setup_common.h>
11 : : #include <uint256.h>
12 : :
13 : : #include <vector>
14 : :
15 : : #include <boost/test/unit_test.hpp>
16 : :
17 : 0 : class CPartialMerkleTreeTester : public CPartialMerkleTree
18 : : {
19 : : public:
20 : 336 : CPartialMerkleTreeTester(FastRandomContext& rng) : m_rng{rng} {}
21 : :
22 : : // flip one bit in one of the hashes - this should break the authentication
23 : 672 : void Damage() {
24 : 672 : unsigned int n = m_rng.randrange(vHash.size());
25 : 672 : int bit = m_rng.randbits(8);
26 : 672 : *(vHash[n].begin() + (bit>>3)) ^= 1<<(bit&7);
27 : 672 : }
28 : :
29 : : FastRandomContext& m_rng;
30 : : };
31 : :
32 : : BOOST_FIXTURE_TEST_SUITE(pmt_tests, BasicTestingSetup)
33 : :
34 [ + - + - : 7 : BOOST_AUTO_TEST_CASE(pmt_test1)
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- ]
35 : : {
36 : 1 : static const unsigned int tx_counts[] = {1, 4, 7, 17, 56, 100, 127, 256, 312, 513, 1000, 4095};
37 : :
38 [ + + ]: 13 : for (int i = 0; i < 12; i++) {
39 : 12 : unsigned int nTx = tx_counts[i];
40 : :
41 : : // build a block with some dummy transactions
42 : 12 : CBlock block;
43 [ + + ]: 6500 : for (unsigned int j=0; j<nTx; j++) {
44 [ + - ]: 6488 : CMutableTransaction tx;
45 : 6488 : tx.nLockTime = j; // actual transaction data doesn't matter; just make the nLockTime's unique
46 [ + - + - : 12976 : block.vtx.push_back(MakeTransactionRef(std::move(tx)));
- + ]
47 : 6488 : }
48 : :
49 : : // calculate actual merkle root and height
50 [ + - ]: 12 : uint256 merkleRoot1 = BlockMerkleRoot(block);
51 [ + - ]: 12 : std::vector<uint256> vTxid(nTx, uint256());
52 [ + + ]: 6500 : for (unsigned int j=0; j<nTx; j++)
53 : 6488 : vTxid[j] = block.vtx[j]->GetHash();
54 : 12 : int nHeight = 1, nTx_ = nTx;
55 [ + + ]: 91 : while (nTx_ > 1) {
56 : 79 : nTx_ = (nTx_+1)/2;
57 : 79 : nHeight++;
58 : : }
59 : :
60 : : // check with random subsets with inclusion chances 1, 1/2, 1/4, ..., 1/128
61 [ + + ]: 180 : for (int att = 1; att < 15; att++) {
62 : : // build random subset of txid's
63 [ + - ]: 168 : std::vector<bool> vMatch(nTx, false);
64 : 168 : std::vector<uint256> vMatchTxid1;
65 [ + + ]: 91000 : for (unsigned int j=0; j<nTx; j++) {
66 : 90832 : bool fInclude = m_rng.randbits(att / 2) == 0;
67 : 90832 : vMatch[j] = fInclude;
68 [ + + ]: 90832 : if (fInclude)
69 [ + - ]: 19389 : vMatchTxid1.push_back(vTxid[j]);
70 : : }
71 : :
72 : : // build the partial merkle tree
73 [ + - ]: 168 : CPartialMerkleTree pmt1(vTxid, vMatch);
74 : :
75 : : // serialize
76 : 168 : DataStream ss{};
77 [ + - ]: 168 : ss << pmt1;
78 : :
79 : : // verify CPartialMerkleTree's size guarantees
80 [ + + ]: 168 : unsigned int n = std::min<unsigned int>(nTx, 1 + vMatchTxid1.size()*nHeight);
81 [ + - + - : 336 : BOOST_CHECK(ss.size() <= 10 + (258*n+7)/8);
+ - ]
82 : :
83 : : // deserialize into a tester copy
84 [ + - ]: 168 : CPartialMerkleTreeTester pmt2{m_rng};
85 [ + - ]: 168 : ss >> pmt2;
86 : :
87 : : // extract merkle root and matched txids from copy
88 : 168 : std::vector<uint256> vMatchTxid2;
89 : 168 : std::vector<unsigned int> vIndex;
90 [ + - ]: 168 : uint256 merkleRoot2 = pmt2.ExtractMatches(vMatchTxid2, vIndex);
91 : :
92 : : // check that it has the same merkle root as the original, and a valid one
93 [ + - + - : 336 : BOOST_CHECK(merkleRoot1 == merkleRoot2);
+ - ]
94 [ + - + - : 336 : BOOST_CHECK(!merkleRoot2.IsNull());
+ - ]
95 : :
96 : : // check that it contains the matched transactions (in the same order!)
97 [ + - + - ]: 336 : BOOST_CHECK(vMatchTxid1 == vMatchTxid2);
98 : :
99 : : // check that random bit flips break the authentication
100 [ + + ]: 840 : for (int j=0; j<4; j++) {
101 [ + - ]: 672 : CPartialMerkleTreeTester pmt3(pmt2);
102 : 672 : pmt3.Damage();
103 : 672 : std::vector<uint256> vMatchTxid3;
104 [ + - ]: 672 : uint256 merkleRoot3 = pmt3.ExtractMatches(vMatchTxid3, vIndex);
105 [ + - + - ]: 1344 : BOOST_CHECK(merkleRoot3 != merkleRoot1);
106 : 1344 : }
107 : 504 : }
108 : 12 : }
109 : 1 : }
110 : :
111 [ + - + - : 7 : BOOST_AUTO_TEST_CASE(pmt_malleability)
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- + - + -
+ - + - +
- ]
112 : : {
113 : 1 : std::vector<uint256> vTxid{
114 : : uint256{1}, uint256{2},
115 : : uint256{3}, uint256{4},
116 : : uint256{5}, uint256{6},
117 : : uint256{7}, uint256{8},
118 : : uint256{9}, uint256{10},
119 : : uint256{9}, uint256{10},
120 : 1 : };
121 [ + - ]: 1 : std::vector<bool> vMatch = {false, false, false, false, false, false, false, false, false, true, true, false};
122 : :
123 [ + - ]: 1 : CPartialMerkleTree tree(vTxid, vMatch);
124 : 1 : std::vector<unsigned int> vIndex;
125 [ + - + - : 2 : BOOST_CHECK(tree.ExtractMatches(vTxid, vIndex).IsNull());
+ - ]
126 : 2 : }
127 : :
128 : : BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()
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