使用Java SDK實現離線簽名

嚴格來說，tx-signer并不屬于SDK，它是bytomd中構建交易、對交易簽名兩大模塊的java實現版。因此，若想用tx-signer對交易進行離線簽名，需要由你在本地保管好自己的私鑰。

如果你的目的是完全脫離于bytomd全節點，可能需要自己做更多額外的工作。比如，在構建交易時，需要花費若干個utxo（Unspent Transaction Output）作為交易的輸入，如果沒有全節點則需要自身來維護utxo。當使用tx-signer構建完成一筆交易并簽名后，若沒有全節點的幫助，也需要自己實現P2P網絡協議將交易廣播到其他節點。

本文不會對以上技術細節進行討論，而是利用bytomd全節點查詢可用的utxo構建交易，對交易進行簽名并序列化后，同樣使用bytomd提交交易。

準備工作

將Maven依賴引入到你的項目中

1. 獲取SDK源碼

git clone https://github.com/Bytom/bytom-java-sdk.git  

2. 打包成JAR包并安裝到本地的Maven倉庫

$ mvn clean install -DskipTests  

3. 在項目的POM文件中添加依賴。其中，第一個依賴是bytomd api的封裝，可用于查詢可用的utxo以及提交交易；第二個依賴用于構建交易以及對交易進行離線簽名。

   <dependency>
       <groupId>io.bytom</groupId>
       <artifactId>java-sdk</artifactId>
       <version>1.0.0</version>
   </dependency>
   
   <dependency>
       <groupId>io.bytom</groupId>
       <artifactId>tx-signer</artifactId>
       <version>1.0.0</version>
   </dependency>

構建交易

普通交易

1. 查詢可用的utxo

在本文中，以下將全部使用全節點來查詢可用的utxo，你也可以構建一套自己的utxo維護方案。

Client client = Client.generateClient();
UnspentOutput.QueryBuilder builder = new UnspentOutput.QueryBuilder();
builder.accountAlias = "bytom";
List<UnspentOutput> outputs = builder.list(client);

利用SDK只需要四行代碼就能查詢可用的utxo（SDK具體文檔詳見java-sdk documentation）。在QueryBuilder中可以指定是否為未確認的utxo（默認false），也可以通過from和count來進行分頁查詢（默認查詢所有）。
假設在當前賬戶下查詢得到這樣一個utxo：

{
    "account_alias": "bytom",
    "id": "ffdc59d0478277298de4afa458dfa7623c051a46b7a84939fb8227083411b156",
    "asset_id": "ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff",
    "asset_alias": "BTM",
    "amount": 41250000000,
    "account_id": "0G1R52O1G0A02",
    "address": "sm1qxls6ajp6fejc0j5kp8jwt2nj3kmsqazfumrkrr",
    "control_program_index": 1,
    "program": "001437e1aec83a4e6587ca9609e4e5aa728db7007449",
    "source_id": "2d3a5d920833778cc7c65d7c96fe5f3c4a1a61aa086ee093f44a0522dd499a34",
    "source_pos": 0,
    "valid_height": 4767,
    "change": false,
    "derive_rule": 0
}

2. 構建交易

現在需要往0014c832e1579b4f96dc12dcfff39e8fe69a62d3f516這個control program轉100個BTM。代碼如下：

String btmAssetID = "ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff";
// 下面的字段與utxo中的字段一一對應
SpendInput input = new SpendInput();
input.setAssetId(btmAssetID);
input.setAmount(41250000000L);
input.setProgram("001437e1aec83a4e6587ca9609e4e5aa728db7007449");
input.setSourcePosition(0);
input.setSourceID("2d3a5d920833778cc7c65d7c96fe5f3c4a1a61aa086ee093f44a0522dd499a34");
input.setChange(false);
input.setControlProgramIndex(1);
// 選擇使用BIP32還是BIP44來派生地址，默認BIP44
input.setBipProtocol(BIPProtocol.BIP44);
// 賬戶對應的密鑰索引
input.setKeyIndex(1);
// 自身本地保管的私鑰，用于對交易進行簽名
input.setRootPrivateKey("4864bae85cf38bfbb347684abdbc01e311a24f99e2c7fe94f3c071d9c83d8a5a349722316972e382c339b79b7e1d83a565c6b3e7cf46847733a47044ae493257");

Transaction tx = new Transaction.Builder()
                .addInput(input)
                // 加入需要轉入的output
                .addOutput(new Output(btmAssetID, 10000000000L, "0014c832e1579b4f96dc12dcfff39e8fe69a62d3f516"))
                // 剩余的BTM用于找零
                .addOutput(new Output(btmAssetID, 31250000000L, "0014bb8a039726df1b649738e9973db14a4b4fd4becf"))
                .setTimeRange(0)
                .build();

String rawTransaction = tx.rawTransaction();

對交易調用build方法后，自動會對交易進行本地的驗證和簽名操作。注意，在本地只是做簡單的字段驗證，本地驗證通過并不代表交易合法。最后對交易調用rawTransaction方法返回交易序列化后的字符串。

3. 提交交易

本文利用bytomd全節點來提交交易：

HashMap<String, Object> body = new HashMap<>();
body.put("raw_transaction", "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");
Transaction.SubmitResponse response = client.request("submit-transaction", body, Transaction.SubmitResponse.class);

交易提交成功后，response返回交易ID。

發行資產交易

1. 查詢可用的utxo

發行資產時，需要使用BTM作為手續費，因此第一步同樣需要查詢當前賬戶下可用的utxo，由于上面已經提到，這里不再贅述。

2. 查詢需要發行的資產信息

例如，需要發行的資產id為7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14

Asset.QueryBuilder builder = new Asset.QueryBuilder();
builder.setId("7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14");
List<Asset> assets = builder.list(client);

假設查詢得到的資產信息如下：

{
            "type": "asset",
            "xpubs": [
                "5ff7f79f0fd4eb9ccb17191b0a1ac9bed5b4a03320a06d2ff8170dd51f9ad9089c4038ec7280b5eb6745ef3d36284e67f5cf2ed2a0177d462d24abf53c0399ed"
            ],
            "quorum": 1,
            "key_index": 3,
            "derive_rule": 0,
            "id": "7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14",
            "alias": "棒棒雞",
            "vm_version": 1,
            "issue_program": "ae20db11f9dfa39c9e66421c530fe027218edd3d5b1cd98f24c826f4d9c0cd131a475151ad",
            "raw_definition_byte": "7b0a202022646563696d616c73223a20382c0a2020226465736372697074696f6e223a207b7d2c0a2020226e616d65223a2022222c0a20202273796d626f6c223a2022220a7d",
            "definition": {
                "decimals": 8,
                "description": {},
                "name": "",
                "symbol": ""
            }
}

3. 構建交易

現在需要發行1000個棒棒雞資產：

IssuanceInput issuanceInput = new IssuanceInput();
issuanceInput.setAssetId("7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14");
issuanceInput.setAmount(100000000000L);
// issue program
issuanceInput.setProgram("ae20db11f9dfa39c9e66421c530fe027218edd3d5b1cd98f24c826f4d9c0cd131a475151ad");
// 可以不指定，不指定時將隨機生成一個
issuanceInput.setNonce("ac9d5a527f5ab00a");
issuanceInput.setKeyIndex(5);
// raw definition byte
issuanceInput.setRawAssetDefinition("7b0a202022646563696d616c73223a20382c0a2020226465736372697074696f6e223a207b7d2c0a2020226e616d65223a2022222c0a20202273796d626f6c223a2022220a7d");
// 該資產對應的私鑰
issuanceInput.setRootPrivateKey("4864bae85cf38bfbb347684abdbc01e311a24f99e2c7fe94f3c071d9c83d8a5a349722316972e382c339b79b7e1d83a565c6b3e7cf46847733a47044ae493257");

// 創建一個spend input作為手續費，假設當前有一個100BTM的utxo，并且使用1BTM作為手續費，則后續還要創建99BTM的找零地址
SpendInput feeInput = new SpendInput(btmAssetID, 10000000000L, "0014cb9f2391bafe2bc1159b2c4c8a0f17ba1b4dd94e");
feeInput.setKeyIndex(1);
feeInput.setChange(true);
feeInput.setSourceID("4b5cb973f5bef4eadde4c89b92ee73312b940e84164da0594149554cc8a2adea");
feeInput.setSourcePosition(2);
feeInput.setControlProgramIndex(457);
feeInput.setRootPrivateKey("4864bae85cf38bfbb347684abdbc01e311a24f99e2c7fe94f3c071d9c83d8a5a349722316972e382c339b79b7e1d83a565c6b3e7cf46847733a47044ae493257");

Transaction tx = new Transaction.Builder()
                .addInput(issuanceInput)
                .addInput(feeInput)
                // 該output用于接收發行的資產
                .addOutput(new Output("7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14", 100000000000L, "001437e1aec83a4e6587ca9609e4e5aa728db7007449"))
                // 找零
                .addOutput(new Output(btmAssetID, 9800000000L, "00148be1104e04734e5edaba5eea2e85793896b77c56"))
                .setTimeRange(0)
                .build();

4. 提交交易

提交交易的方式與普通交易一致。

銷毀資產交易

銷毀資產跟發行資產類似，同樣需要BTM作為手續費。

1. 查詢可用的utxo

查詢方式與普通交易一致。

2. 構建交易

這里以銷毀一個BTM為例，假設查詢得到一個100BTM的utxo：

// 查詢得到一個100BTM的utxo作為輸入
SpendInput input = new SpendInput(btmAssetID, 10000000000L, "0014f1dc52048f439ac7fd74f8106a21da78f00de48f");
input.setRootPrivateKey(rootKey);
input.setChange(true);
input.setKeyIndex(1);
input.setControlProgramIndex(41);
input.setSourceID("0b2cff11d1d056d95237a5f2d06059e5395e86f60e69c1e8201ea624911c0c65");
input.setSourcePosition(0);

// 銷毀資產時，可添加一段附加的文本
String arbitrary = "77656c636f6d65efbc8ce6aca2e8bf8ee69da5e588b0e58e9fe5ad90e4b896e7958c";
// 銷毀99個BTM，剩余1個BTM作為手續費
Output output = Output.newRetireOutput(btmAssetID, 9900000000L, arbitrary);

Transaction transaction = new Transaction.Builder()
                .addInput(input)
                .addOutput(output)
                .setTimeRange(2000000)
                .build();

String rawTransaction = transaction.rawTransaction();

3. 提交交易

提交交易的方式與普通交易一致。

bytom java sdk：https://github.com/Bytom/bytom-java-sdk/