go语言实现简易比特币系统钱包的原理解析
作者:小圣.
这篇文章主要介绍了go语言实现简易比特币系统钱包的原理解析,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
钱包基础概念
- 广义上,钱包是一个应用程序,为用户提供交互界面。钱包控制用户访问权限、管理比特比地址及秘钥、跟踪余额、创建交易和签名交易
- 狭义上,即从程序员角度来看,“钱包”是指用于存储和管理用户秘钥的数据结构
- 钱包是私钥的容器,一般是通过结构化文件或简单数据库来实现的
- 钱包中并不包含比特币。比特币是被记录在比特币网络的区块链中,用户通过钱包中的密钥签名交易,从而控制网络中的比特币,在某种意义上,比特币钱包就是密钥链
钱包结构体
type Wallet struct { //私钥 Private *ecdsa.PrivateKey //约定,这里的PubKey不存储原始的公钥,而是存储X和Y拼接的字符串,在校验端重新拆分(参考r,s传递) PubKey []byte }
创建钱包
func NewWallet() *Wallet { //创建曲线 curve := elliptic.P256() //生成私钥 privateKey, err := ecdsa.GenerateKey(curve, rand.Reader) if err != nil { log.Panic(err) } //生成公钥 pubKeyOrig := privateKey.PublicKey //拼接X, Y pubKey := append(pubKeyOrig.X.Bytes(), pubKeyOrig.Y.Bytes()...) return &Wallet{Private: privateKey, PubKey: pubKey} }
钱包集结构体
//定一个 Wallets结构,它保存所有的wallet以及它的地址 type Wallets struct { //map[地址]钱包 WalletsMap map[string]*Wallet }
创建钱包集
func NewWallets() *Wallets { var ws Wallets ws.WalletsMap = make(map[string]*Wallet) //加载本地钱包,把新建的钱包保存到本地 ws.loadFile() return &ws }
创建钱包到钱包集
func (ws *Wallets) CreateWallet() string { //创建一个钱包 wallet := NewWallet() address := wallet.NewAddress() //添加到钱包集 ws.WalletsMap[address] = wallet //保存包本地 ws.saveToFile() //返回创建钱包的地址 return address }
保存钱包到本地
func (ws *Wallets) saveToFile() { var buffer bytes.Buffer gob.Register(elliptic.P256()) encoder := gob.NewEncoder(&buffer) err := encoder.Encode(ws) //一定要注意校验!!! if err != nil { log.Panic(err) } ioutil.WriteFile(walletFile, buffer.Bytes(), 0600) }
读取钱包集里的钱包
func (ws *Wallets) loadFile() { //在读取之前,要先确认文件是否在,如果不存在,直接退出 _, err := os.Stat(walletFile) if os.IsNotExist(err) { return } //读取内容 content, err := ioutil.ReadFile(walletFile) if err != nil { log.Panic(err) } //解码 gob.Register(elliptic.P256()) decoder := gob.NewDecoder(bytes.NewReader(content)) var wsLocal Wallets err = decoder.Decode(&wsLocal) if err != nil { log.Panic(err) } ws.WalletsMap = wsLocal.WalletsMap }
列出所有钱包的地址
func (ws *Wallets) ListAllAddresses() []string { var addresses []string //遍历钱包,将所有的key取出来返回 for address := range ws.WalletsMap { addresses = append(addresses, address) } return addresses }
生成钱包地址
- 随机选取32byte的数字作为私钥
- 使用椭圆曲线加密算法(ECDSA-secp256k1)计算私钥对应的非压缩公钥
- 计算公钥的SHA-256哈希值
- 取上一步结果,计算RIPEMD-160哈希值
- 取上一步结果,前面加上版本号(比特币主网版本号“0x00”)
- 取上一步结果,计算SHA-256哈希值
- 取上一步结果,计算SHA-256哈希值
- 取上一步结果的前4个字节(8位十六进制)
- 把这4个字节加在第五步的结果后面,作为校验(这就是比特币地址的十六进制形态)
- 用base58表示法变换一下地址(这就是常见的比特币地址形态)
//生成地址 func (w *Wallet) NewAddress() string { //钱包公钥 pubKey := w.PubKey //计算公钥哈希和ripe160 rip160HashValue := HashPubKey(pubKey) //主网版本号为0x00 version := byte(00) //拼接version payload := append([]byte{version}, rip160HashValue...) //校验码checksum checkCode := CheckSum(payload) //拼接版本、哈希值、校验码、25字节数据 payload = append(payload, checkCode...) //base58编码 address := base58.Encode(payload) return address }
结束
源码:https://gitee.com/xiaoshengdada/go_bitcoin/tree/master/v5
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