以太坊ETH源碼分析(1):地址生成過程

一脆淹、生成一個以太坊錢包地址

通過以太坊命令行客戶端geth可以很簡單的獲得一個以太坊地址,如下:

~/go/src/github.com/ethereum/go-ethereum/build/bin$geth account new
INFO [11-03|20:09:33.219] Maximum peer count                       ETH=25 LES=0 total=25
keydir=/Users/wujinquan/Library/Ethereum/keystore
Your new account is locked with a password. Please give a password. Do not forget this password.
Passphrase:
Repeat passphrase:
Address: {8011cf2892985cdc58f447063bc6a089ba89f514}
~/go/src/github.com/ethereum/go-ethereum/build/bin$

地址0x8011cf2892985cdc58f447063bc6a089ba89f514 (20字節(jié)16進(jìn)制)就是新生成的以太坊地址。

二、根據(jù)源碼解析地址生成過程

從以太坊源碼 https://github.com/ethereum/go-ethereum 出發(fā),分析地址生成過程
運(yùn)行命令 :geth account new
程序入口在 https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/cmd/geth/main.go

func init() {
    // Initialize the CLI app and start Geth
    app.Action = geth
    app.HideVersion = true // we have a command to print the version
    app.Copyright = "Copyright 2013-2018 The go-ethereum Authors"
    app.Commands = []cli.Command{
        // See chaincmd.go:
        initCommand,
        ...
        // See monitorcmd.go:
        monitorCommand,
        // See accountcmd.go:賬戶相關(guān)
        accountCommand,
        // See consolecmd.go:
    }
    ...
}

賬戶相關(guān)的命令在 https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/cmd/geth/accountcmd.go 里瞭恰,
新建賬戶命令為new:

var (
    ...
    accountCommand = cli.Command{
        Name:     "account",
        Usage:    "Manage accounts",
        Category: "ACCOUNT COMMANDS",
        Description: ``
        Subcommands: []cli.Command{
            {
                Name:   "list",
                Usage:  "Print summary of existing accounts",
                Action: utils.MigrateFlags(accountList),
                Flags: []cli.Flag{
                    utils.DataDirFlag,
                    utils.KeyStoreDirFlag,
                },
                Description: `
Print a short summary of all accounts`,
            },
            {
                Name:   "new",
                Usage:  "Create a new account",
                Action: utils.MigrateFlags(accountCreate),
                Flags: []cli.Flag{
                    utils.DataDirFlag,
                    utils.KeyStoreDirFlag,
                    utils.PasswordFileFlag,
                    utils.LightKDFFlag,
                },
                Description: ``
            },
        },

關(guān)鍵:new一個新賬戶的時候批什,會調(diào)用accountCreate

// accountCreate creates a new account into the keystore defined by the CLI flags.
func accountCreate(ctx *cli.Context) error {
    // (1)獲取配置
    cfg := gethConfig{Node: defaultNodeConfig()}
    // Load config file.
    if file := ctx.GlobalString(configFileFlag.Name); file != "" {
        if err := loadConfig(file, &cfg); err != nil {
            utils.Fatalf("%v", err)
        }
    }
    utils.SetNodeConfig(ctx, &cfg.Node)
    //  (1.1) 從節(jié)點配置中取出相關(guān)配置信息
    scryptN, scryptP, keydir, err := cfg.Node.AccountConfig()

    if err != nil {
        utils.Fatalf("Failed to read configuration: %v", err)
    }
    // (2)解析用戶密碼
    password := getPassPhrase("Your new account is locked with a password. Please give a password. Do not forget this password.", true, 0, utils.MakePasswordList(ctx))
    // (3)生成地址
    address, err := keystore.StoreKey(keydir, password, scryptN, scryptP) //創(chuàng)建地址的外層函數(shù)

    if err != nil {
        utils.Fatalf("Failed to create account: %v", err)
    }
    fmt.Printf("Address: {%x}\n", address)
    return nil
}

由此可見猖腕,accountCreate分為三個步驟老玛,其中最關(guān)鍵的為第三步
(1)獲取配置
(2)解析用戶密碼
(3)生成地址

第三步生成地址調(diào)用的keystore.StoreKey:
程序位置在 https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/accounts/keystore/keystore_passphrase.go

// StoreKey generates a key, encrypts with 'auth' and stores in the given directory
func StoreKey(dir, auth string, scryptN, scryptP int) (common.Address, error) {

    //返回Key{Id uuid.UUID ,Address common.Address,PrivateKey *ecdsa.PrivateKey}
    _, a, err := storeNewKey(&keyStorePassphrase{dir, scryptN, scryptP, false}, rand.Reader, auth)

    return a.Address, err
}

直接調(diào)用了storeNewKey 創(chuàng)建新賬戶
程序位置:https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/accounts/keystore/key.go

func storeNewKey(ks keyStore, rand io.Reader, auth string) (*Key, accounts.Account, error) {
    // 創(chuàng)建一個新的賬戶
    key, err := newKey(rand)
    fmt.Printf("key.Id=%v,key.Address=%x,key.PrivateKey=%v\n",key.Id,key.Address,key.PrivateKey)
    if err != nil {
        return nil, accounts.Account{}, err
    }
    a := accounts.Account{Address: key.Address, URL: accounts.URL{Scheme: KeyStoreScheme, Path: ks.JoinPath(keyFileName(key.Address))}}
    if err := ks.StoreKey(a.URL.Path, key, auth); err != nil {
        zeroKey(key.PrivateKey)
        return nil, a, err
    }
    return key, a, err
}
func newKey(rand io.Reader) (*Key, error) {
    // (1) 選擇secp256k1曲線视乐、采用橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)生成公私鑰對
    privateKeyECDSA, err := ecdsa.GenerateKey(crypto.S256(), rand)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    // (2)由公鑰算出地址并構(gòu)建一個自定義的Key
    return newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA), nil
}

可以看到,newKey創(chuàng)建新賬戶時,
1、由secp256k1曲線生成私鑰,是由32字節(jié)隨機(jī)數(shù)組成
2湿硝、采用橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)將私鑰映射成公鑰蚤吹,一個私鑰只能映射出一個公鑰。
3、然后由公鑰算出地址并構(gòu)建一個自定義的Key

繼續(xù)看公鑰是怎樣算出地址并構(gòu)建一個自定義的Key

func newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA *ecdsa.PrivateKey) *Key {
    id := uuid.NewRandom()
    key := &Key{
        Id:         id,
        //由公鑰推出地址
        Address:    crypto.PubkeyToAddress(privateKeyECDSA.PublicKey),
        PrivateKey: privateKeyECDSA,
    }
    return key
}

由公鑰算出地址是由crypto.PubkeyToAddress完成的:
代碼位置:https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/crypto/crypto.go

func PubkeyToAddress(p ecdsa.PublicKey) common.Address {
    // (1) 將pubkey轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列
    pubBytes := FromECDSAPub(&p)
    // (2) pubBytes為04 開頭的65字節(jié)公鑰,去掉04后剩下64字節(jié)進(jìn)行Keccak256運(yùn)算
    // (3) 經(jīng)過Keccak256運(yùn)算后變成32字節(jié)休建,最終取這32字節(jié)的后20字節(jié)作為真正的地址
    return common.BytesToAddress(Keccak256(pubBytes[1:])[12:])
}

// Keccak256 calculates and returns the Keccak256 hash of the input data.
func Keccak256(data ...[]byte) []byte {
    d := sha3.NewKeccak256()
    for _, b := range data {
        d.Write(b)
    }
    return d.Sum(nil)
}

可以看到公鑰(64字節(jié))經(jīng)過Keccak-256單向散列函數(shù)變成了32字節(jié),然后取后20字節(jié)作為地址。本質(zhì)上是從32字節(jié)的私鑰映射到20字節(jié)的公共地址。這意味著一個賬戶可以有不止一個私鑰栈戳。

三、總結(jié)

以太坊地址的生成過程如下:

  1. 由secp256k1曲線生成私鑰,是由32字節(jié)的隨機(jī)數(shù)生成
  2. 采用橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)將私鑰(32字節(jié))映射成公鑰(65字節(jié))习贫。
  3. 公鑰(去掉04后剩下64字節(jié))經(jīng)過Keccak-256單向散列函數(shù)變成了32字節(jié),然后取后20字節(jié)作為地址
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末瞻凤,一起剝皮案震驚了整個濱河市蛛壳,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌雏掠,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 222,464評論 6 517
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異否纬,居然都是意外死亡乏沸,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)辆苔,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 95,033評論 3 399
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來占锯,“玉大人,你說我怎么就攤上這事哩照』拢” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 169,078評論 0 362
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長锨匆。 經(jīng)常有香客問我匀奏,道長,這世上最難降的妖魔是什么聚磺? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 59,979評論 1 299
  • 正文 為了忘掉前任撤摸,我火速辦了婚禮准夷,結(jié)果婚禮上代承,老公的妹妹穿的比我還像新娘膀估。我一直安慰自己针肥,他們只是感情好蜂厅,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 69,001評論 6 398
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著佣耐,像睡著了一般政勃。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上兼砖,一...
    開封第一講書人閱讀 52,584評論 1 312
  • 那天奸远,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼讽挟。 笑死懒叛,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的耽梅。 我是一名探鬼主播薛窥,決...
    沈念sama閱讀 41,085評論 3 422
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼眼姐!你這毒婦竟也來了诅迷?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 40,023評論 0 277
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤众旗,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎罢杉,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體贡歧,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 46,555評論 1 319
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡滩租,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 38,626評論 3 342
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了利朵。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片律想。...
    茶點故事閱讀 40,769評論 1 353
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖绍弟,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出技即,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤晌柬,帶...
    沈念sama閱讀 36,439評論 5 351
  • 正文 年R本政府宣布姥份,位于F島的核電站,受9級特大地震影響年碘,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜展鸡,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 42,115評論 3 335
  • 文/蒙蒙 一屿衅、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧莹弊,春花似錦涤久、人聲如沸涡尘。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 32,601評論 0 25
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽考抄。三九已至,卻和暖如春蔗彤,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間川梅,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,702評論 1 274
  • 我被黑心中介騙來泰國打工然遏, 沒想到剛下飛機(jī)就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留贫途,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 49,191評論 3 378
  • 正文 我出身青樓待侵,卻偏偏與公主長得像丢早,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子秧倾,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 45,781評論 2 361

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 原文:Keys, Addresses 以太坊的基礎(chǔ)技術(shù)之一是密碼學(xué)那先,這是數(shù)學(xué)的一個分支农猬,廣泛用于計算機(jī)安全。密碼學(xué)...
    Jisen閱讀 3,657評論 0 5
  • 本文是對以太坊文檔 Ethereum Frontier Guide 和 Ethereum Homestead 的整...
    趁風(fēng)卷閱讀 9,542評論 0 16
  • 1.以太幣(Ether)產(chǎn)生規(guī)則和比特幣有哪些區(qū)別胃榕? 1. 出塊時間盛险。 比特幣出塊時間是平均10分鐘,而以太坊約是...
    愛學(xué)習(xí)的小仙女呀閱讀 3,406評論 0 7
  • 今天看了好幾個父母課堂勋又,其中有一個中講到:傾聽是把注意力放到對方身上苦掘,它是愛的具體表現(xiàn)形式。耐心地聽孩子把話說...
    鄭彩云_aa1b閱讀 375評論 0 4
  • 五格數(shù)理 筆畫數(shù)以康熙字典筆畫為準(zhǔn)楔壤!大家可以下載康熙字典鹤啡!僅供參考,不能作為唯一蹲嚣。 五格數(shù)理(81數(shù)理)是日本人熊...
    姜明江閱讀 5,267評論 0 2