使用Java SDK实现离线签名

摘要：当使用构建完成一笔交易并签名后，若没有全节点的帮助，也需要自己实现网络协议将交易广播到其他节点。其中，第一个依赖是的封装，可用于查询可用的以及提交交易第二个依赖用于构建交易以及对交易进行离线签名。

严格来说，tx-signer并不属于SDK，它是bytomd中构建交易、对交易签名两大模块的java实现版。因此，若想用tx-signer对交易进行离线签名，需要由你在本地保管好自己的私钥。

如果你的目的是完全脱离于bytomd全节点，可能需要自己做更多额外的工作。比如，在构建交易时，需要花费若干个utxo（Unspent Transaction Output）作为交易的输入，如果没有全节点则需要自身来维护utxo。当使用tx-signer构建完成一笔交易并签名后，若没有全节点的帮助，也需要自己实现P2P网络协议将交易广播到其他节点。

本文不会对以上技术细节进行讨论，而是利用bytomd全节点查询可用的utxo构建交易，对交易进行签名并序列化后，同样使用bytomd提交交易。

获取SDK源码

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

打包成JAR包并安装到本地的Maven仓库

$ mvn clean install -DskipTests  

在项目的POM文件中添加依赖。其中，第一个依赖是bytomd api的封装，可用于查询可用的utxo以及提交交易；第二个依赖用于构建交易以及对交易进行离线签名。

    
        io.bytom
        java-sdk
        1.0.0
    
 
    
        io.bytom
        tx-signer
        1.0.0
    

查询可用的utxo

在本文中，以下将全部使用全节点来查询可用的utxo，你也可以构建一套自己的utxo维护方案。

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

利用SDK只需要四行代码就能查询可用的utxo（SDK具体文档详见java-sdk documentation）。在QueryBuilder中可以指定是否为未确认的utxo（默认false），也可以通过from和count来进行分页查询（默认查询所有）。
假设在当前账户下查询得到这样一个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
}

构建交易

现在需要往0014c832e1579b4f96dc12dcfff39e8fe69a62d3f516这个control program转100个BTM。代码如下：

String btmAssetID = "ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff";
// 下面的字段与utxo中的字段一一对应
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);
// 选择使用BIP32还是BIP44来派生地址，默认BIP44
input.setBipProtocol(BIPProtocol.BIP44);
// 账户对应的密钥索引
input.setKeyIndex(1);
// 自身本地保管的私钥，用于对交易进行签名
input.setRootPrivateKey("4864bae85cf38bfbb347684abdbc01e311a24f99e2c7fe94f3c071d9c83d8a5a349722316972e382c339b79b7e1d83a565c6b3e7cf46847733a47044ae493257");

Transaction tx = new Transaction.Builder()
                .addInput(input)
                // 加入需要转入的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();

对交易调用build方法后，自动会对交易进行本地的验证和签名操作。注意，在本地只是做简单的字段验证，本地验证通过并不代表交易合法。最后对交易调用rawTransaction方法返回交易序列化后的字符串。

提交交易

本文利用bytomd全节点来提交交易：

HashMap 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。

查询可用的utxo

发行资产时，需要使用BTM作为手续费，因此第一步同样需要查询当前账户下可用的utxo，由于上面已经提到，这里不再赘述。

查询需要发行的资产信息

例如，需要发行的资产id为7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14

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

假设查询得到的资产信息如下：

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

构建交易

现在需要发行1000个棒棒鸡资产：

IssuanceInput issuanceInput = new IssuanceInput();
issuanceInput.setAssetId("7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14");
issuanceInput.setAmount(100000000000L);
// issue program
issuanceInput.setProgram("ae20db11f9dfa39c9e66421c530fe027218edd3d5b1cd98f24c826f4d9c0cd131a475151ad");
// 可以不指定，不指定时将随机生成一个
issuanceInput.setNonce("ac9d5a527f5ab00a");
issuanceInput.setKeyIndex(5);
// raw definition byte
issuanceInput.setRawAssetDefinition("7b0a202022646563696d616c73223a20382c0a2020226465736372697074696f6e223a207b7d2c0a2020226e616d65223a2022222c0a20202273796d626f6c223a2022220a7d");
// 该资产对应的私钥
issuanceInput.setRootPrivateKey("4864bae85cf38bfbb347684abdbc01e311a24f99e2c7fe94f3c071d9c83d8a5a349722316972e382c339b79b7e1d83a565c6b3e7cf46847733a47044ae493257");

// 创建一个spend input作为手续费，假设当前有一个100BTM的utxo，并且使用1BTM作为手续费，则后续还要创建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)
                // 该output用于接收发行的资产
                .addOutput(new Output("7b38dc897329a288ea31031724f5c55bcafec80468a546955023380af2faad14", 100000000000L, "001437e1aec83a4e6587ca9609e4e5aa728db7007449"))
                // 找零
                .addOutput(new Output(btmAssetID, 9800000000L, "00148be1104e04734e5edaba5eea2e85793896b77c56"))
                .setTimeRange(0)
                .build();

提交交易

提交交易的方式与普通交易一致。

销毁资产跟发行资产类似，同样需要BTM作为手续费。

查询可用的utxo

查询方式与普通交易一致。

构建交易

这里以销毁一个BTM为例，假设查询得到一个100BTM的utxo：

// 查询得到一个100BTM的utxo作为输入
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);

// 销毁资产时，可添加一段附加的文本
String arbitrary = "77656c636f6d65efbc8ce6aca2e8bf8ee69da5e588b0e58e9fe5ad90e4b896e7958c";
// 销毁99个BTM，剩余1个BTM作为手续费
Output output = Output.newRetireOutput(btmAssetID, 9900000000L, arbitrary);

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

String rawTransaction = transaction.rawTransaction();

提交交易

提交交易的方式与普通交易一致。

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