EIP-1271：签署和验证智能合约签名

eip-1271

智能合同

验证

签署

中级

Nathan H. Leung

2023年1月12日

10 分钟阅读

EIP-1271opens in a new tab 标准允许智能合约验证签名。

在本教程中，我们概述了数字签名、EIP-1271 的背景，以及 Safeopens in a new tab（原 Gnosis Safe）使用的 EIP-1271 的具体实现。总之，这可以作为在你自己的合约中实现 EIP-1271 的起点。

什么是签名？

在这种情况下，签名（更准确地说“数字签名”）是一条信息加上某种证明，该证明表明信息来自某个特定的人/发件人/地址。

例如，数字签名可能如下所示：

信息：“我想用我的以太坊钱包登录这个网站”
签名者：我的地址是 0x000…
证明：这里有一些证据，证明我 0x000… 确实创建了这整条信息（这通常是加密的）。

值得注意的是，数字签名包括“信息”和“签名”两部分。

为什么? 例如，如果你给我一份合同让我签字，然后我剪掉了签名页，只把我的签名还给你，而没有合同的其他部分，那么这份合同就无效。

同样，如果没有相关信息，数字签名也将没有任何意义！

为什么会有 EIP-1271？

要在基于以太坊的区块链上创建数字签名，通常需要一个别人不知道的秘密私钥。这样，你的签名才是你的（如果其他人不知道密钥，则无法创建相同的签名）。

你的以太坊帐户（即你的外部持有帐户/EOA）有一个与之关联的私钥，当网站或去中心化应用程序要求你签名时（例如，用于“通过以太坊登录”），通常会使用此私钥。

应用程序可以使用 ethers.js 等第三方库来验证你创建的签名opens in a new tab，同时无需知道你的私钥opens in a new tab，并确信签名是由_你_创建的。

事实上，由于 EOA 数字签名使用公钥密码学，它们可以在链下生成和验证！这就是免 Gas 的 DAO 投票的运作方式 — 无需在链上提交投票，而是使用加密库在链下创建和验证数字签名。

虽然外部帐户帐户有私钥，但智能合约帐户没有任何类型的私钥或密钥（因此“使用以太坊登录”等自然不适用于智能合约帐户）。

EIP-1271 旨在解决：如果智能合约没有可以合并到签名中的密匙，我们如何判断智能合约签名是有效的？

EIP-1271 是如何工作的？

智能合约没有可用于签署信息的私钥。那么，我们如何辨别签名的真伪呢？

嗯，有一个想法是，我们可以直接_询问_智能合约签名是否真实！

EIP-1271 所做的就是将“询问”智能合约给定签名是否有效这一想法标准化。

实现 EIP-1271 的合约必须有一个名为 isValidSignature 的函数，该函数接收信息和签名。然后，合约可以运行一些验证逻辑（规范并没有在此强制执行任何特定内容），然后返回一个表示签名是否有效的值。

如果 isValidSignature 返回有效的结果，那基本上就是合约在说“是的，我批准这个签名 + 信息！”

接口

以下是 EIP-1271 规范中的确切接口（我们将在下文中讨论 _hash 参数，但现在请将其视为正在验证的信息）：

1pragma solidity ^0.5.0;
2
3contract ERC1271 {
4
5  // bytes4(keccak256("isValidSignature(bytes32,bytes)")
6  bytes4 constant internal MAGICVALUE = 0x1626ba7e;
7
8  /**
9   * @dev 应返回所提供的签名对于所提供的哈希是否有效
10   * @param _hash      待签名数据的哈希值
11   * @param _signature 与 _hash 关联的签名字节数组
12   *
13   * 函数通过时必须返回 bytes4 魔术值 0x1626ba7e。
14   * 不得修改状态（solc < 0.5 使用 STATICCALL，solc > 0.5 使用 view 修饰符）
15   * 必须允许外部调用
16   */
17  function isValidSignature(
18    bytes32 _hash,
19    bytes memory _signature)
20    public
21    view
22    returns (bytes4 magicValue);
23}
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EIP-1271 实现示例：安全

合约可通过多种方式实现 isValidSignature — 规范本身对具体实现没有做出太多要求。

实现 EIP-1271 的一个代表性合约是 Safe（原 Gnosis Safe）。

在 Safe 的代码中，isValidSignature 的实现方式opens in a new tab使得签名可以通过两种方式opens in a new tab创建和验证：

链上信息
1. 创建：一个安全的所有者创建一个新的安全交易来“签名”一则消息，并将消息作为数据传入交易中。一旦足够的所有者对交易进行签名，使签名数量达到多签名阈值后，交易就会被广播并运行。在交易中，会调用一个安全函数，将消息添加到“已批准”消息列表中。
2. 验证：在 Safe 合约上调用 isValidSignature，将被验证的信息作为信息参数传入，并为签名参数传入一个空值opens in a new tab（即 0x）。 Safe 合约会看到签名参数为空，将不会对签名进行密码验证，而是直接检查消息是否在“已批准”消息列表中。
链下信息：
1. 创建：Safe 所有者在链下创建一条信息，然后让其他 Safe 所有者分别对该信息进行签名，直到有足够的签名来满足多重签名批准阈值。
2. 验证：调用 isValidSignature。在消息参数中，传入要验证的消息。在签名参数中，传入每个安全所有者的签名，所有签名都是背靠背连接在一起的。 Safe 将检查签名数量是否足以达到阈值，并且每个签名都有效。如果是，它将返回一个表示签名验证成功的值。

`_hash` 参数到底是什么？为什么不传递整条消息？

你可能已经注意到，EIP-1271 接口opens in a new tab中的 isValidSignature 函数并不接收信息本身，而是接收一个 _hash 参数。这意味着我们不是将完整的任意长度信息传递给 isValidSignature，而是传递该信息的 32 字节哈希值（通常是 keccak256）。

calldata 的每个字节——即传递给智能合约函数的函数参数数据——会花费 16 Gas（如果为零字节，则花费 4 Gas）opens in a new tab，因此如果信息很长，可以节省大量 Gas。

先前的 EIP-1271 规范

在实际中存在一些 EIP-1271 规范，它们的 isValidSignature 函数第一个参数的类型为 bytes（任意长度，而不是固定长度的 bytes32），参数名为 message。这是 EIP-1271 标准的一个旧版本opens in a new tab。

如何在我的合约中实现 EIP-1271？

这是一个非常开放式的规范。 Safe 的实现有一些不错的思路：

你可以认为合约“所有者”的外部帐户签名是有效的。
你可以存储已批准消息的列表，并且只认为这些消息是有效的。

最终，都将由作为合约开发者的你来决定！

总结

EIP-1271opens in a new tab 是一个允许智能合约验证签名的通用标准。它为智能合约打开了一扇门，使其行为更像外部帐户（例如，为“使用以太坊登录”提供一种与智能合约协同工作的方式），而且它可通过多种方式实现（例如 Safe 有一个有用且有趣的实现方式值得考虑)。

页面最后更新： 2026年1月16日