geth原始碼閱讀——建立外部賬號的流程
本文探究 geth account new 命令的程式碼執行流程
一、尋找命令入口
1.1. go-ethereum工程/cmd/geth/main.go
func init() {
// Initialize the CLI app and start Geth
app.Action = geth
app.HideVersion = true // we have a commandto print the version
app.Copyright = "Copyright 2013-2018The go-ethereum Authors"
app.Commands = []cli.Command{
........................
// See accountcmd.go:
accountCommand, //從這裡知道，與account命令相關的程式碼在accountCommand.go檔案中
}
1.2. 開啟 cms/geth/accountcmd.go
Subcommands:[]cli.Command{
...................
{
Name: "new",
Usage: "Create a new account",
Action: utils.MigrateFlags(accountCreate),
Flags: []cli.Flag{
utils.DataDirFlag,
utils.KeyStoreDirFlag,
utils.PasswordFileFlag,
utils.LightKDFFlag,
},
................
二、accountCreate函式執行流程
// accountcmd.go
funcaccountCreate(ctx *cli.Context) error {
…… 載入配置檔案, 獲取keydir，scryptN, scryptP
//提示輸入密碼
password := getPassPhrase("Your newaccount is locked with a password. Please give a password. Do not forget thispassword.", true, 0, utils.MakePasswordList(ctx))
//這裡建立地址，生成公鑰和私鑰
address, err := keystore.StoreKey(keydir,password, scryptN, scryptP)
//列印地址
fmt.Printf("Address: {%x}\n",address)
return nil
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//accounts/keystore/keystore_passphrase.go
//具體表現為生成一對公私鑰，再由私鑰算出地址並構建一個自定義的Key
// StoreKey generatesa key, encrypts with 'auth' and stores in the given directory
func StoreKey(dir, auth string, scryptN, scryptPint) (common.Address, error) {
_, a, err := storeNewKey(&keyStorePassphrase{dir,scryptN, scryptP}, crand.Reader, auth)
return a.Address,err
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//accounts/keystore/key.go
func storeNewKey(ks keyStore, rand io.Reader, authstring) (*Key, accounts.Account, error) {
key, err := newKey(rand) //生成金鑰對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))}}
//私鑰被儲存到磁碟，儲存前使用密碼加密，金鑰檔案儲存在你的以太坊客戶端keystore 子目錄中if err :=ks.StoreKey(a.URL.Path, key, auth); err != nil {
zeroKey(key.PrivateKey)
return nil,a, err
}
return key,a, err
}
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func newKey(rand io.Reader) (*Key, error) {
// ecdsa是橢圓曲線數字簽名演算法，這裡使用ecdsa生成一對公私鑰，並選擇的是secp256k1曲線。
privateKeyECDSA, err :=ecdsa.GenerateKey(crypto.S256(), rand)
if err !=nil {
return nil,err
}
return newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA),nil
}
---------------------------------------------------
// GenerateKeygenerates a public and private key pair.
func GenerateKey(c elliptic.Curve, rand io.Reader)(*PrivateKey, error) {
k, err := randFieldElement(c, rand)
if err !=nil {
return nil,err
}
priv := new(PrivateKey) //生成私鑰
priv.PublicKey.Curve = c
priv.D = k
priv.PublicKey.X, priv.PublicKey.Y =c.ScalarBaseMult(k.Bytes()) //生成公鑰return priv,nil
}
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func newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA*ecdsa.PrivateKey) *Key {
id := uuid.NewRandom()
key := &Key{
Id: id,
Address: crypto.PubkeyToAddress(privateKeyECDSA.PublicKey), //地址是公鑰轉過來的，僅20位元組
PrivateKey: privateKeyECDSA,
}
return key
}
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func PubkeyToAddress(p ecdsa.PublicKey)common.Address {
pubBytes := FromECDSAPub(&p)
return common.BytesToAddress(Keccak256(pubBytes[1:])[12:]) //公鑰經過Keccak-256單向雜湊函式變成了256bit
}
-------------------------------------------------------------------------------------
func BytesToAddress(b []byte) Address {
var aAddress
a.SetBytes(b)
return a
}
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func (a *Address) SetBytes(b []byte) {
if len(b)> len(a) {
b = b[len(b)-AddressLength:] // AddressLength等於20
}
copy(a[AddressLength-len(b):], b) //取後20位元組(160bit, 即40個16進位制字元)作為地址
}
三、總結
每個賬戶都由一對鑰匙定義，一個私鑰（PrivateKey）和一個公鑰（Public Key）。 賬戶以地址為索引，地址由公鑰衍生而來，取公鑰的最後20個位元組。每對私鑰/地址都編碼在一個鑰匙檔案裡（Keystore）。
地址的生成的流程是：私鑰 -> 公鑰 -> 地址。因此地址的生成需要三步：
1、 由secp256k1曲線生成私鑰，是由隨機的256bit組成（32位元組）
2、採用橢圓曲線數字簽名演算法（ECDSA）將私鑰對映成公鑰（64位元組）
3、公鑰經過Keccak-256單向雜湊函式變成了256bit，然後取160bit作為地址（20位元組）
注意：私鑰極其重要，使用者輸入的密碼用來對私鑰加密，加密後的金鑰檔案被儲存到keystore目錄下。金鑰檔案最好經常換密碼，並以多種形式存放最為妥當。