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Summary

一种签名数据标准，专门针对以太坊智能合约中的签名数据。其背后的动机是为所有签名数据建立通用格式。 签名主要有三个作用：

  • 身份认证
  • 不可否认
  • 完整性

格式

根据 ERC-191 ，数据按以下方式排列：

0x19 <1 byte version> <version specific data> <data to sign>.
  • 0x19是钱嘴
  • 一个字节的版本好
  • 版本好特有数据
  • 签名数据本身 目前有三个版本号:
Version byteEIPDescription
0x00191Data with intended validator
0x01712structured data
0x45191personal_sign messages

0x00​

格式一般为:

0x19 <0x00> <intended validator address> <data to sign>

这种一般是合约地址，这样做的好处是签名只对某个合约有效，能一定程度的避免重放攻击 比如有一段数据"ABC"要签名，在合约地址0xffff中使用，则常见的步骤是：

  1. 拼接EIP191的数据格式：data= 0x19 0x00 0xffff abc
  2. 把拼接好的数据做哈希运算 hash = keccak256(data)
  3. 签名数据
  4. 把数据发送给合约，合约调用ecrecover来计算出签名人的数据
  5. 验证签名人是否合法

0x45​

格式一般是:

0x19 <0x45 (E)> <thereum Signed Message:\n" + len(message)> <data to sign>

需要注意的好似0x45对应的ascii编码是字母E，这个版本的就是吧personal_sign 方案加入到了EIP191中

0x01​

就是EIP712的签名格式

如何签名

  1. 首先我们打包消息
    function getMessageHash(address _account, uint256 _tokenId) public pure returns(bytes32){
        return keccak256(abi.encodePacked(_account, _tokenId));
    }
  1. 计算以太坊签名消息
    /**
     * @dev 返回 以太坊签名消息
     * `hash`：消息
     * 遵从以太坊签名标准：https://eth.wiki/json-rpc/API#eth_sign[`eth_sign`]
     * 以及`EIP191`:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-191`
     * 添加"\x19Ethereum Signed Message:\n32"字段，防止签名的是可执行交易。
     */
    function toEthSignedMessageHash(bytes32 hash) public pure returns (bytes32) {
        // 哈希的长度为32
        return keccak256(abi.encodePacked("\x19Ethereum Signed Message:\n32", hash));
    }
  1. 计算签名 如果使用foundry :
function sign(uint256 privateKey, bytes32 digest) external returns (uint8 v, bytes32 r, bytes32 s);

(address alice, uint256 alicePk) = makeAddrAndKey("alice");w
emit log_address(alice);
bytes32 hash = keccak256("Signed by Alice");
(uint8 v, bytes32 r, bytes32 s) = vm.sign(alicePk, hash);
address signer = ecrecover(hash, v, r, s);
assertEq(alice, signer); // [PASS]

  1. 验证
    // @dev 从_msgHash和签名_signature中恢复signer地址
    function recoverSigner(bytes32 _msgHash, bytes memory _signature) internal pure returns (address){
        // 检查签名长度，65是标准r,s,v签名的长度
        require(_signature.length == 65, "invalid signature length");
        bytes32 r;
        bytes32 s;
        uint8 v;
        // 目前只能用assembly (内联汇编)来从签名中获得r,s,v的值
        assembly {
            /*
            前32 bytes存储签名的长度 (动态数组存储规则)
            add(sig, 32) = sig的指针 + 32
            等效为略过signature的前32 bytes
            mload(p) 载入从内存地址p起始的接下来32 bytes数据
            */
            // 读取长度数据后的32 bytes
            r := mload(add(_signature, 0x20))
            // 读取之后的32 bytes
            s := mload(add(_signature, 0x40))
            // 读取最后一个byte
            v := byte(0, mload(add(_signature, 0x60)))
        }
        // 使用ecrecover(全局函数)：利用 msgHash 和 r,s,v 恢复 signer 地址
        return ecrecover(_msgHash, v, r, s);
    }

why use 0x19

因为以太坊中大量使用了RLP作为格式编码，为了和RLP编码做出区分，所以EIP191使用了0x19作为前缀。 因为RLP编码的数据，如果是0x19作为前缀，其仅代表着一个单字节。不可能像EIP191一样，0x19后面跟着一串数据。因此EIP191数据和RLP编码的数据就能区别开来。

How Dose Sign Work?

  1. Take Private Key + Message(data,function selector , parameters)

Refer

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