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比特币源码研读(一)之密钥和地址到底是个啥关系

2018年12月10日 区块链 暂无评论

最近有幸加入了比特币源码研读班,很开心能和那些对比特币了解或者感兴趣的朋友一起交流学习。

这是我入班的第一篇文章,并且以后每周都要有至少一篇文章更新,理论上总要写一些鼓励自己的话。豪言壮语就不说了,只想引用一句颇有这里的话。“一生坚持做一件事,一定能够创造奇迹。因为坚持一生本身就是奇迹。”

好了,煽情完毕。现在我们来聊聊密钥和地址到底是个啥。

先说密钥。在《精通比特币》一书中曾经提到过“密钥是成对出现的,由一个私钥和一个公钥组成”。这里我们就知道了,密钥其实就是一组公钥和私钥的组合。

那么公钥和私钥又是怎么来的呢?

私钥

我们可以把私钥理解为一个随机选取的32字节的数,这个数的范围大小是介于1 ~ 0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之间的一个数。下面是一个私钥的例子:

8F72F6B29E6E225A36B68DFE333C7CE5E55D83249D3D2CD6332671FA445C4DD3

公钥

既然确定了私钥是个随机数,那我们看看什么是公钥。通过椭圆曲线乘法可以从私钥计算得到公钥,这是不可逆转的过程:K = k * G 。其中 k 是私钥,G 是被称为生成点的常数点,而 K 是所得公钥。其反向运算,被称为“寻找离散对数”——已知公钥 K 来求出私钥 k——是非常困难的,就像去试验所有可能的 k 值,即暴力搜索。生成的公钥共65字节, 其中一个字节是0x04,其中32个字节是X坐标,另外32个字节是Y坐标,下面是个公钥的例子:

0406CCAE7536386DA2C5ADD428B099C7658814CA837F94FADE365D0EC6B1519385FF83EC5F2C0C8F016A32134589F7B9E97ACBFEFD2EF12A91FA622B38A1449EEB

比特币地址

比特币地址是一个由数字和字母组成的字符串,可以与任何想给你比特币的人分享。由公钥(一个同样由数字和字母组成的字符串)生成的比特币地址以数字“1”开头。下面是一个比特币地址的例子:

1QCXRuoxWo5Bya9NxHaVBArBQYhatHJrU7

地址是由公钥通过双哈希获得的,以公钥 K 为输入,计算其 SHA256 哈希值,并以此结果计算 RIPEMD160 哈希值,得到一个长度为 160 比特(20 字节)的数字:

A = RIPEMD160(SHA256(K))

公式中,K 是公钥,A 是生成的比特币地址。

 

 

最终见到的地址还进行了“Base58Check”编码,Base58由不包括(0,O,l,I)的大小写字母和数字组成,文本形式方便阅读,增加校验码进行校验;

 

 

现在总结一下,私钥、公钥和地址的关系如下图:

 

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