K. 画板¶

分数：50分

【本题两部分，第一部分"靓号生成器"在此处提交，50分，第二部分"画板"不计入总分，通过任意集群上容器中的painter程序即可操作】

注：评测出现 Runtime Error 得 0 分，且等待时间较长，大概率是超过了 10 分钟的最长时间限制！请大家使用并行（threads）等手段，进一步优化程序！感谢大家！

靓号生成器¶

Beauty begins with the first hexadecimal digit

题目描述¶

【提醒：附件 Tab 中有 baseline】

小鸣最近迷上了区块链，他发现每个人的密钥地址是一个以"0x"开头的42位十六进制字符串，例如:

0x7d1a13c226F9951F44392a5446dF518bAE240cFe

作为一个极客，小鸣想要一些特殊的靓号地址。比如他想要一个以"888"开头的密钥地址，那就是类似:

0x888xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

这样的地址。

生成一个密钥地址的过程是:

1. 随机生成一个32字节的私钥
2. 用椭圆曲线算法(secp256k1)根据私钥生成公钥
3. 取公钥的Keccak-256(SHA3)哈希值的后20字节作为地址

你的任务是帮助小鸣寻找他想要的靓号。

输入格式¶

从 vanity.in ，表示想要的地址前缀(不包含"0x")，每行一个，共10个。保证前缀由十六进制字符(0-9，a-f)组成，长度为6。

输出格式¶

输出到 vanity.out ，对于 vanity.in 的每一行输入，输出两行:

• 第一行是找到的完整地址(包含"0x")
• 第二行是对应的私钥的十六进制表示(64位十六进制字符)

样例输入文件¶

171155
1114a2
12110d
1115c1
141125
111569
111340
11120f
11139a
11112b

样例输出文件¶

0x17115578a0a064245393165842283c52aecd9c86
c0f41a77bd65228406a0ea94793e4291c839ce0caeb7c6222ca079f70fc2aae6
0x1114a29bbb9df0054ac71c885bbdcd28ae60144d
c8e61d9f2e8f7135bef5bc1229911b2f76b5a58ec44ce4ba27802d50b4dd023d
0x12110d4c7375ada8c3136c5cc8aaf0b3f4e81476
c11d97179ec80ab0eee1b554663d4e9ca366c001c15a47d726bde3e3efc403fe
0x1115c119687c793ffb48713f892bec4d4e41ea06
3345a82eda0445269c1f1c58fb9b9f5b9205687227aa4b7b173e485c84fddd75
0x14112520013f9b825baf6a18d926c2a9200a6935
b28f0a7e17a34b05078f54cd92259cb4250c2cce585f5324f56b21e928f73f1f
0x1115694f0b8d1830b7a980919f3e395b20add55d
187cf8b506f2ecde0f4941505f87c0e23dc258d9a8c1b741c17f072fcf3d4dd9
0x1113403525cb1d3779ce3d07324d756a4fcca011
cf36074ed78da76dc346fda35f87a8c88dfd460be3478ee759df805eb3e3daf5
0x11120fcc1d03f7c100a28c2de3f3c4bc54fbe9f2
4437b65386ffb9be43fa344eeab38da7b6513c0d5a06a874860d2f9537d7c3e8
0x11139aeb7403ff90616df43eb619185305b443f5
f2ac2544e46884d6c69433f2de5b174a281c315f107694d9c486ef72ed83995f
0x11112b4798a26153d80cb05e99982049510a7db4
7709e4d5ac06b532f985d4e6ce38eb163ee6c4721f4f32fbcec740467b9495f9

运行环境¶

容器名为 vanity。

附件中有 handout ，其中包含了baseline、正确性检查工具与 secp256k1 库。builddeps.sh 可以帮你编译依赖库，生成可执行文件 vanity 、正确性检查工具 chk 并运行。

评分标准¶

提交一个 vanity.cpp ，程序将在 Intel® Xeon® Platinum 8358 Processor 的8个核心上运行。

评测命令行：

g++ -O3 -march=native vanity.cpp -o vanity -lsecp256k1 -lcrypto -fopenmp -lpthread
./vanity

评测机保证当前文件夹下有合法的 vanity.in 文件。在300秒内成功得到正确结果即可满分。

提示¶

1. 程序中使用的主要库:
   • openssl: 用于SHA3哈希计算
   • secp256k1: 用于椭圆曲线运算
2. 建议并行方法：使用 pthread 等线程模型

画板¶

背景¶

vanity 其实是一个"工作量证明"，r/place 是 Reddit 在 2017 年愚人节推出的一个在线社交实验，它让所有用户可以在一个共享的像素画布上修改单个像素的颜色。每个用户需要等待一定时间才能再次放置像素，这个简单的机制催生出了令人惊叹的集体创作。

而作为 HPCGame，我们不用等待时间作为限制，而是用工作量证明。每三个在 vanity 中获得的地址都可以在 board 中放置一个像素。

具体来说，每位选手每次只能向 server 请求一个任务，这个任务会包括三个长度为 3 的前缀，假设是 r，g，b，以及一个 jobid。

如果你想要对某个节点上色(R, G, B)，其中 R, G, B 是 0-255 的整数，你需要向服务器提交计算得到的地址为 R+r, G+g, B+b 的三个 vanity 私钥与 jobid。如果正确，服务器会返回一个有效期为 5 分钟的临时 token，你需要在这个时间内提交向 server 提交这个临时 token 和想要涂写的像素坐标。每个临时 token 可以使用 10 次，但只可以涂最开始指定的颜色。

工作流¶

如果你想把(222, 333)这个点的颜色涂成(ab, 12, ff)，也就是颜色#AB12FF，你可以这样做：

1. 准备一个 pod ，用 vanity 镜像，两核心，放在 x86 或者 x86_amd 分区
2. 申请一个 job ：通过 painter job get 申请一个job，返回的 json 长这样：{"r":"d733","g":"45e8","b":"a157","jobid":"一个UUID字符串"}
3. 获得需要计算的前缀：R是 abd733 ，G是 1245e8 ，B是 ffa157
4. 运行你的 vanity 程序，生成具有这三个地址前缀的私钥，假如说是 RKey, GKey, BKey
5. 提交这个 job，painter job submit --r RKey --g GKey --b BKey，获得一个 token：{"token": "xxxx"}
6. 使用这个 token 涂色：pointer pixel set --x 222 --y 333 --token xxxxx
7. 这个 token 最多可用10次，如果你想要把其他格点也涂成 #AB12FF，可以在五分钟内进行操作
8. 画板的长800像素，坐标为x；高600像素，纵向坐标为y。从0开始计数，从上到下、从左到右递增。从(255, 320)到(345, 480)的区域将在比赛结束后被涂上 HPCGame 的logo，请不要在该区域着色
9. kubeui中每个点的详细数据和本题开始处画板图每10秒更新一次，painter 工具获取的信息是实时的
10. 每个图案最多可重复两次，请不要大量重复同一图案

有一些注意点：

1. 每位选手最多使用一个 pod ，2个CPU核心运行该任务，请使用 x86 或者 x86_amd 分区。且与服务器通信需要使用该 pod 发出。不允许使用其他分区的机器、不允许使用GPU。
2. 选手需使用容器内的 painter 程序向服务器发出任何请求
3. 选手之间可以组队协作，但是不允许互相访问容器。服务器返回的临时 token 是可以共享的，但是不允许公开发布
4. 服务器会记录每个 jobid 的提交次数，如果有正确提交或者错误提交次数超过 3 次
5. 服务器会记录每个 jobid 的提交时间，如果提交时间超过 10 分钟，该 job 会失效。job 过期后无法正常提交
6. 本活动限期 68h，开始时间：1月23日08:00，结束时间1月25日23:59
7. 活动结束后，组委会会给每一位在最终画板上留下超过1000个像素的同学赠送一件印有最终画板图案的T恤（最多寄出100件，如果人数大于100，取像素数量靠前的100位同学），届时请留意群内通知
8. 选手所作的图形必须符合相关法律法规，符合公序良俗，否则组委会有权采取包括但不限于取消画板参与资格、取消比赛资格、移交公安机关等措施。本活动的最终解释权归组委会所有。

评分标准¶

画板不评分！但是可以在 board 中留下自己的印记。

技术细节¶

1. painter接口都是从命令行参数传入，返回值都是 JSON 格式。该程序已经放置到vanity镜像中。如果你需要，还可以从这里下载到
   • painter pixel get: 获得某个像素现在的颜色，需要传入x和y坐标，返回r，g，b三个颜色值
   • painter pixel set: 设置某个像素的颜色，需要传入x和y坐标，以及一个临时 token，返回ok或者error
   • painter job get: 获得一个任务，返回r，g，b三个前缀和jobid
   • painter job submit: 提交一个任务，需要传入代表r，g，b的三个vanity私钥，jobid，返回临时 token

接口具体示例¶

/pixel/get¶

请求：

painter pixel get --x 1 --y 1

返回：

{
    "r": 255,
    "g": 255,
    "b": 255
}

/pixel/set¶

请求：

painter pixel set --x 1 --y 1 --token xxxx

返回：

{
    "status": "ok"
}

/job/get¶

请求：

painter job get

返回：

{
    "r": "aaa",
    "g": "bbb",
    "b": "ccc",
    "jobid": "123456"
}

/job/submit¶

请求：

painter job submit --r aaaaaa --g bbbbbb --b cccccc --jobid 123456

返回：

{
    "token": "xxxx"
}

附件¶

• board-handout-v2.tar.gz