钱包是很多人第一次接触 Ethereum 或其他虚拟货币的地方。不管是用手机或浏览器的钱包,相信很多人都对一串陌生的单字感到好奇(而且很重要还要备份)。这是源自于 Bitcoin 中钱包的设计,采用这套机制的钱包通常称为 HD Wallet。本篇希望简述 HD Wallet 的架构,再使用 JavaScript 套件从头创建一个 Ethereum HD Wallet。
虚拟货币钱包
钱包顾名思义是存放$$$。但在虚拟货币世界有点不一样,我的帐户资讯(像是我有多少钱)是储存在区块链上,实际存在钱包中的是我的帐户对应的 key。有了这把 key 我就可以在虚拟货币世界证明我的身份、就可以更改我帐户的状态(像是送钱给别人)。这样来说,虚拟货币钱包实际上是管理和储存 key 的工具。这把 key 就是我的私钥,而帐户是从我的公钥衍伸出来。
Ledger 虚拟货币钱包BIP32, BIP39, BIP44
而其中的 BIP32, BIP39, BIP44 共同定义了目前被广泛使用的 HD Wallet,包含其设计动机和理念、实作方式、实例等。
- :定义 Hierarchical Deterministic wallet (简称 "HD Wallet"),是一个系统可以从单一个 seed 产生一树状结构储存多组 keypairs(私钥和公钥)。好处是可以方便的备份、转移到其他相容装置(因为都只需要 seed),以及分层的权限控制等。
-
rose rocket invest real refuse margin festival danger anger border idle brown
-
m / purpose' / coin_type' / account' / change / address_index
其中的
purporse'
固定是44'
,代表使用 BIP44。而coin_type'
用来表示不同币种,例如 Bitcoin 就是0'
,Ethereum 是60'
。
Ethereum HD Wallet
创建 Ethereum HD wallet
使用的 JavaScript 套件包含:
- :实作 BIP39,随机产生新的 mnemonic code,并可以将其转成 binary 的 seed。
- :产生和管理公私钥,我使用其中的 hdkey 子套件来创建 HD Wallet。
- :集合许多 Ethereum 需要的运算功能。
安装套件
npm install bip39 ethereumjs-wallet ethereumjs-util --save
汇入套件
var bip39 = require('bip39')
var hdkey = require('ethereumjs-wallet/hdkey')
var util = require('ethereumjs-util')
产生 mnemonic code
var mnemonic = bip39.generateMnemonic()
取得的 mnemonic code 会像:
rose rocket invest real refuse margin festival danger anger border idle brown
产生 HD wallet
先将 mnemonic code 转成 binary 的 seed。
var seed = bip39.mnemonicToSeed(mnemonic)
使用 seed 产生 HD Wallet。如果要说更明确,就是产生 Master Key 并记录起来。
var hdWallet = hdkey.fromMasterSeed(seed)
产生第一个 Ethereum Address
产生 Wallet 中第一个帐户的第一组 keypair。可以从 Master Key,根据其路径 m/44'/60'/0'/0/0
推导出来。
var key1 = hdWallet.derivePath("m/44'/60'/0'/0/0")
使用 keypair 中的公钥产生 address。
var address1 = util.pubToAddress(key1._hdkey._publicKey, true)
取得的 Address:
685ce4cbdd5c19b64ca008cb85b83947e5318efa
Encoding Address
address1 = util.toChecksumAddress(address1.toString('hex'))
最后取得的 Address 会像:
0x685ce4CbDd5c19b64CA008cB85b83947e5318EFA
可以用 验证结果
输入 mnemonic code产生 Address、公钥、私钥,结果和我取得的 Address 一致
使用 Ethereum HD wallet
把 mnemonic code 记录下来好好保存,就会是一个冷钱包(指不连网路的钱包,所以安全很多)。可以使用产生出来的 address 收 Ether 或任何 REC20 Token。要送钱的话,可以汇入到任一个支援 Ethereum HD Wallet 的钱包。常用的 Ethereum HD wallet 像,在浏览器使用的 MyEtherWallet、MetaMask 和在手机使用的 imToken 等。
MetaMask题外话,MetaMask 如何在浏览器储存我们的 mnemonic code?
MetaMask Local StorageReferences
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感谢 Jiyi 大大提供密码学专业知识,虽然详细的数学计算本篇没有提到,但让我有底气的完成这篇文章。