Add utility function to add a change output to a transaction
authorMatt Corallo <git@bluematt.me>
Fri, 5 Feb 2021 19:49:13 +0000 (14:49 -0500)
committerMatt Corallo <git@bluematt.me>
Tue, 16 Feb 2021 20:58:02 +0000 (15:58 -0500)
lightning/src/util/transaction_utils.rs

index 64ea801c62527ebac914bc7681dbf6b3ceb5173f..1984b480586a7c1da99254c4cdf9413b9964720f 100644 (file)
@@ -7,7 +7,12 @@
 // You may not use this file except in accordance with one or both of these
 // licenses.
 
-use bitcoin::blockdata::transaction::TxOut;
+use bitcoin::blockdata::transaction::{Transaction, TxOut};
+use bitcoin::blockdata::script::Script;
+use bitcoin::consensus::Encodable;
+use bitcoin::consensus::encode::VarInt;
+
+use ln::msgs::MAX_VALUE_MSAT;
 
 use std::cmp::Ordering;
 
@@ -21,12 +26,60 @@ pub fn sort_outputs<T, C : Fn(&T, &T) -> Ordering>(outputs: &mut Vec<(TxOut, T)>
        });
 }
 
+fn get_dust_value(output_script: &Script) -> u64 {
+       //TODO: This belongs in rust-bitcoin (https://github.com/rust-bitcoin/rust-bitcoin/pull/566)
+       if output_script.is_op_return() {
+               0
+       } else if output_script.is_witness_program() {
+               294
+       } else {
+               546
+       }
+}
+
+/// Possibly adds a change output to the given transaction, always doing so if there are excess
+/// funds available beyond the requested feerate.
+/// Assumes at least one input will have a witness (ie spends a segwit output).
+/// Returns an Err(()) if the requested feerate cannot be met.
+pub(crate) fn maybe_add_change_output(tx: &mut Transaction, input_value: u64, witness_max_weight: usize, feerate_sat_per_1000_weight: u32, change_destination_script: Script) -> Result<(), ()> {
+       if input_value > MAX_VALUE_MSAT / 1000 { return Err(()); }
+
+       let mut output_value = 0;
+       for output in tx.output.iter() {
+               output_value += output.value;
+               if output_value >= input_value { return Err(()); }
+       }
+
+       let dust_value = get_dust_value(&change_destination_script);
+       let mut change_output = TxOut {
+               script_pubkey: change_destination_script,
+               value: 0,
+       };
+       let change_len = change_output.consensus_encode(&mut std::io::sink()).unwrap();
+       let mut weight_with_change: i64 = tx.get_weight() as i64 + 2 + witness_max_weight as i64 + change_len as i64 * 4;
+       // Include any extra bytes required to push an extra output.
+       weight_with_change += (VarInt(tx.output.len() as u64 + 1).len() - VarInt(tx.output.len() as u64).len()) as i64 * 4;
+       // When calculating weight, add two for the flag bytes
+       let change_value: i64 = (input_value - output_value) as i64 - weight_with_change * feerate_sat_per_1000_weight as i64 / 1000;
+       if change_value >= dust_value as i64 {
+               change_output.value = change_value as u64;
+               tx.output.push(change_output);
+       } else if (input_value - output_value) as i64 - (tx.get_weight() as i64 + 2 + witness_max_weight as i64) * feerate_sat_per_1000_weight as i64 / 1000 < 0 {
+               return Err(());
+       }
+
+       Ok(())
+}
+
 #[cfg(test)]
 mod tests {
        use super::*;
 
+       use bitcoin::blockdata::transaction::{Transaction, TxOut, TxIn, OutPoint};
        use bitcoin::blockdata::script::{Script, Builder};
-       use bitcoin::blockdata::transaction::TxOut;
+       use bitcoin::hash_types::Txid;
+
+       use bitcoin::hashes::sha256d::Hash as Sha256dHash;
 
        use hex::decode;
 
@@ -158,4 +211,78 @@ mod tests {
                bip69_txout_test_1: TXOUT1.to_vec(),
                bip69_txout_test_2: TXOUT2.to_vec(),
        }
+
+       #[test]
+       fn test_tx_value_overrun() {
+               // If we have a bogus input amount or outputs valued more than inputs, we should fail
+               let mut tx = Transaction { version: 2, lock_time: 0, input: Vec::new(), output: vec![TxOut {
+                       script_pubkey: Script::new(), value: 1000
+               }] };
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 21_000_000_0000_0001, 0, 253, Script::new()).is_err());
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 400, 0, 253, Script::new()).is_err());
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 4000, 0, 253, Script::new()).is_ok());
+       }
+
+       #[test]
+       fn test_tx_change_edge() {
+               // Check that we never add dust outputs
+               let mut tx = Transaction { version: 2, lock_time: 0, input: Vec::new(), output: Vec::new() };
+               let orig_wtxid = tx.wtxid();
+               // 9 sats isn't enough to pay fee on a dummy transaction...
+               assert_eq!(tx.get_weight() as u64, 40); // ie 10 vbytes
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 9, 0, 253, Script::new()).is_err());
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // Failure doesn't change the transaction
+               // but 10-564 is, just not enough to add a change output...
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 10, 0, 253, Script::new()).is_ok());
+               assert_eq!(tx.output.len(), 0);
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // If we don't add an output, we don't change the transaction
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 564, 0, 253, Script::new()).is_ok());
+               assert_eq!(tx.output.len(), 0);
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // If we don't add an output, we don't change the transaction
+               // 565 is also not enough, if we anticipate 2 more weight units pushing us up to the next vbyte
+               // (considering the two bytes for segwit flags)
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 565, 2, 253, Script::new()).is_ok());
+               assert_eq!(tx.output.len(), 0);
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // If we don't add an output, we don't change the transaction
+               // at 565 we can afford the change output at the dust limit (546)
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 565, 0, 253, Script::new()).is_ok());
+               assert_eq!(tx.output.len(), 1);
+               assert_eq!(tx.output[0].value, 546);
+               assert_eq!(tx.output[0].script_pubkey, Script::new());
+               assert_eq!(tx.get_weight() / 4, 565-546); // New weight is exactly the fee we wanted.
+
+               tx.output.pop();
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // The only change is the addition of one output.
+       }
+
+       #[test]
+       fn test_tx_extra_outputs() {
+               // Check that we correctly handle existing outputs
+               let mut tx = Transaction { version: 2, lock_time: 0, input: vec![TxIn {
+                       previous_output: OutPoint::new(Txid::from_hash(Sha256dHash::default()), 0), script_sig: Script::new(), witness: Vec::new(), sequence: 0,
+               }], output: vec![TxOut {
+                       script_pubkey: Builder::new().push_int(1).into_script(), value: 1000
+               }] };
+               let orig_wtxid = tx.wtxid();
+               let orig_weight = tx.get_weight();
+               assert_eq!(orig_weight / 4, 61);
+
+               // Input value of the output value + fee - 1 should fail:
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 1000 + 61 + 100 - 1, 400, 250, Builder::new().push_int(2).into_script()).is_err());
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // Failure doesn't change the transaction
+               // but one more input sat should succeed, without changing the transaction
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 1000 + 61 + 100, 400, 250, Builder::new().push_int(2).into_script()).is_ok());
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // If we don't add an output, we don't change the transaction
+               // In order to get a change output, we need to add 546 plus the output's weight / 4 (10)...
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 1000 + 61 + 100 + 546 + 9, 400, 250, Builder::new().push_int(2).into_script()).is_ok());
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // If we don't add an output, we don't change the transaction
+
+               assert!(maybe_add_change_output(&mut tx, 1000 + 61 + 100 + 546 + 10, 400, 250, Builder::new().push_int(2).into_script()).is_ok());
+               assert_eq!(tx.output.len(), 2);
+               assert_eq!(tx.output[1].value, 546);
+               assert_eq!(tx.output[1].script_pubkey, Builder::new().push_int(2).into_script());
+               assert_eq!(tx.get_weight() - orig_weight, 40); // Weight difference matches what we had to add above
+               tx.output.pop();
+               assert_eq!(tx.wtxid(), orig_wtxid); // The only change is the addition of one output.
+       }
 }