分成確定性錢包開發的程式碼實現(HD錢包服務)
HD Wallets的全稱是Hierachical Deterministic Wallets, 對應中文是 分層確定性錢包。
這種錢包能夠使用一組助記詞來管理所有的賬戶的所有幣種,在比特幣的BIP32提案中提出,通過種子來生成主私鑰,然後派生海量的子私鑰和地址。種子很長,為了方便記錄,轉換為一組單詞記錄,這是BIP39提出的。
生成錢包地址的基本流程:1 生成一組助記詞 2 助記詞轉化成種子(通過PBKDF2) 3 種子生成根私鑰(通過HMAC-SHA512) 4 通過根私鑰生成子私鑰
本文的目的是帶著讀者用程式碼實現一個HD錢包開發。
開發過程中要用到兩個第三方庫,一個是Hooked-Web3-Provider,一個是LightWallet。
Hooked-Web3-Provider使用HTTP與geth通訊,可以使用祕鑰來簽署呼叫交易sendTransaction的例項,因此不需要建立交易資料部分。直接呼叫sendTransaction完成生成交易資料,傳送交易,廣播給全網。
LightWallet是一個實現BIP32、BIP39和BIP44的HD錢包。
LightWallet提供API來建立和簽署交易,或者使用LightWallet生成的地址和金鑰加密和解密資料。它的主要目的是為Hooked-Web3-Provider提供一個簽名提供方。它的名稱空間有四個,即keystore、signing、encryption和txutils。
signing、encryption和txutils三個名稱空間分別用來簽名,非對稱加密,生成交易,它們的名字大概能反應出各自的功能。keystore名稱空間用來生成種子,keystor,這是一個儲存加密種子和祕鑰的物件。keystore對於其中發現的地址可以自動簽名。
HD 錢包中的金鑰是用"路徑"命名的,且每個級別之間用斜槓(/)字元來表示。由主私鑰衍生出的私鑰起始以"m"打頭。因此,第一個母金鑰生成的子私鑰是 m/0。第一個公共鑰匙是 M/0。第一個子金鑰的子金鑰就是 m/0/1,以此類推。
金鑰的"祖先"是從右向左讀,直到你達到了衍生出的它的主金鑰。舉個例 子,識別符號 m/x/y/z 描述的是子金鑰 m/x/y 的第 z 個子金鑰。而子金鑰 m/x/y 又是 m/x 的第 y 個子金鑰。m/x 又是 m 的第 x 個子金鑰。
程式碼實現
1. 啟動geth網路
假設已經安裝好geth。使用命令啟動geth網路:
geth --networkid 15 --dev --dev.period 1 --rpc --rpcapi "db,eth,net,web3,miner,personal" --rpccorsdomain "*" --rpcaddr "0.0.0.0" --rpcport "8545" console 2>>log
這個命令指定了networkid是15,當然這是隨便取的。 --dev --dev.period 1 --dev是開發網路,但是geth後面的版本中為了方便開發,如果不加--dev.period 1 不會自動挖礦。 --rpcaddr "0.0.0.0" 這樣設定是為了讓所有的網路都能連上geth。 指定埠8545. console表明啟動玩登入到控制檯。
2.構建前端
專案程式碼結構(參考《區塊鏈專案開發指南》):
app.js內容如下:
var express = require("express"); var app = express(); app.use(express.static("public")); app.get("/", function(req, res){ res.sendFile(__dirname + "/public/html/index.html"); }) app.listen(8080);
構建前端的一個node服務。
index.html 頁面:
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, shrink-to-fit=no"> <meta http-equiv="x-ua-compatible" content="ie=edge"> <link rel="stylesheet" href="/css/bootstrap.min.css"> </head> <body> <div class="container"> <div class="row"> <div class="col-md-6 offset-md-3"> <br> <div class="alert alert-info" id="info" role="alert"> Create or use your existing wallet. </div> <form> <div class="form-group"> <label for="seed">Enter 12-word seed</label> <input type="text" class="form-control" id="seed"> </div> <button type="button" class="btn btn-primary" onclick="generate_addresses()">Generate Details</button> <button type="button" class="btn btn-primary" onclick="generate_seed()">Generate New Seed</button> </form> <hr> <h2 class="text-xs-center">Address, Keys and Balances of the seed</h2> <ol id="list"> </ol> <hr> <h2 class="text-xs-center">Send ether</h2> <form> <div class="form-group"> <label for="address1">From address</label> <input type="text" class="form-control" id="address1"> </div> <div class="form-group"> <label for="address2">To address</label> <input type="text" class="form-control" id="address2"> </div> <div class="form-group"> <label for="ether">Ether</label> <input type="text" class="form-control" id="ether"> </div> <button type="button" class="btn btn-primary" onclick="send_ether()">Send Ether</button> </form> </div> </div> </div> <script src="/js/web3.min.js"></script> <script src="/js/hooked-web3-provider.min.js"></script> <script src="/js/lightwallet.min.js"></script> <script src="/js/main.js"></script> </body> </html>
重點在main.js
generate_seed函式:
function generate_seed() { var new_seed = lightwallet.keystore.generateRandomSeed(); //生成一個隨機的種子 document.getElementById("seed").value = new_seed; //放到頁面 generate_addresses(new_seed); } var totalAddresses = 0; function generate_addresses(seed) { if(seed == undefined) { seed = document.getElementById("seed").value; } if(!lightwallet.keystore.isSeedValid(seed)) //判斷種子是否是有效的種子 { document.getElementById("info").innerHTML = "Please enter a valid seed"; return; } totalAddresses = prompt("How many addresses do you want to generate"); //使用者輸入想生成的賬戶的個數 if(!Number.isInteger(parseInt(totalAddresses))) //確保輸入是一個數字 { document.getElementById("info").innerHTML = "Please enter valid number of addresses"; return; } var password = Math.random().toString(); //隨機生成一個密碼 這個密碼可以由使用者輸入,也可以自動生成。這裡為了方便,提升體驗,自動生成一個。 lightwallet.keystore.createVault({
// 使用createVault方法建立keystore例項。createVault用一個物件和
// 一個回撥函式作為引數。物件可以有4種屬性:password、seedPharse、
// salt和hdPathString。password是必選項,其他的都是可選項。如果不提
// 供seedPharse,它會生成和使用一個隨機seed。拼接salt與password,以
// 提高對稱金鑰加密技術的安全性,因為攻擊者不僅要找到password還得
// 找到salt。如果不提供salt,它就會隨機生成。keystore名稱空間儲存未加
// 密的salt。hdPathString用於為keystore名稱空間提供預設衍生路徑,即生
// 成地址、簽署交易等。如果不提供衍生路徑,則使用該衍生路徑。如果
// 不提供hdPathString,則預設值為m/0'/0'/0'。這個衍生路徑的預設目的是
// 簽名。可以建立新的衍生路徑或者使用keystore例項的
// addHdDerivationPath()方法重寫當前衍生路徑的purpose。還可以使用
// keystore例項的setDefaultHdDerivationPath()方法改變預設衍生路徑。
// 最後,一旦keystore名稱空間被建立,就通過回撥函式返回例項。所
// 以,這裡僅用keyword和seed建立了一個keystore。
password: password, seedPhrase: seed }, function (err, ks) { ks.keyFromPassword(password, function (err, pwDerivedKey) { //使用這個方法生成對應數量的地址和祕鑰 if(err) { document.getElementById("info").innerHTML = err; } else { ks.generateNewAddress(pwDerivedKey, totalAddresses); var addresses = ks.getAddresses(); var web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545")); //建立web3和本地的連線,如果是遠端把localhost改成對應的ip即可。 var html = ""; for(var count = 0; count < addresses.length; count++) { var address = addresses[count]; var private_key = ks.exportPrivateKey(address, pwDerivedKey); //使用該方法解碼和檢索地址私鑰。 var balance = web3.eth.getBalance("0x" + address); html = html + "<li>"; html = html + "<p><b>Address: </b>0x" + address + "</p>"; html = html + "<p><b>Private Key: </b>0x" + private_key + "</p>"; html = html + "<p><b>Balance: </b>" + web3.fromWei(balance, "ether") + " ether</p>"; html = html + "</li>"; } document.getElementById("list").innerHTML = html; } }); }); }