一、区块链钱包简述
钱包，顾名思义，就是装钱的包，实体上的钱包我们每个人都接触过，使用过。但咱们这篇文章所要叙述的并不是实体的钱包。而是网络钱包。说起网络钱包，我们可能瞬间就会想到，微信钱包，支付宝钱包，百度，京东钱包。实际上，咱们要讲的区块链钱包，和这钱包在业务逻辑上并没有太大的区别，只是在实现的差异比较大，我们的区块链钱包实现起来比微信这样的钱包更复杂一些，这些传统的网络钱包都是中心化的钱包，而咱们的区块链钱包，它可以是中心化钱包，也可以是去中心化钱包。 我想提到钱包，我都会考虑如何安全的存放我们的钱，当我们的钱包放到自己的实体钱包里时，你只要保护好它，不要让小偷偷走就行。放好自己的钱包很多人都能做得很好。而当我们使用互联网钱包或者区块链钱包时，是相关公司或者团队帮我们保护钱包。网络上的小偷，可比实际生活中的小偷强得太多了，因为他都是技术高超之人。那么在区块链钱包里面，我们是怎么去实现保护咱们的钱不被盗走的，下面的内容中我们将会详细的讲解。 我们都知道，现在的区块链项目主要分为币圈和链圈。在币圈，钱包必然是不可少的，因为你的币必须有一个存储的地方。让你能看到它就在那儿。好了，接下来，咱们说一下区块链钱包的实现流程。现在的区块链钱包，用户能看到的，一般都有助记词，私钥，账户余额，转账记录，转账等。正常情况，助记词和私钥都是需要用户自己备份的。助记词可帮助用户找回私钥，而私钥有可生成用户的地址。私钥与地址一一对应，地址是用户的唯一标识，用户的所有钱都是存放在地址里面。这样说来，如果咱们丢失了用户地址，有丢失了私钥，助记词也忘了，那你的钱也就丢了。 on-chain：给一个钱包地址发送数字货币，这笔交易在全网广播、被确认、被打包进区块。这是发生在链上的，被称为 on-chain 交易。on-chain 钱包需要自己保管私钥。 off-chain：相对于 on-chain 交易是 off-chain 交易。通常，通过交易所进行的交易是 off-chain 的，本人并没有私钥。私钥在交易所，由交易所托管。所以交易所的钱包也是中心化的钱包。 冷钱包：冷即离线、断网，也就是说私钥存储的位置不能被网络所访问。例如纸钱包、脑钱包、硬件钱包等等。 热钱包：热即联网，也就是私钥存储在能被网络访问的位置。例如存放在交易所的、在线钱包网站、手机 App 钱包都属于热钱包。通常而言，冷钱包更加安全，热钱包使用更加方便。 全节点钱包：全节点钱包通俗的来说就是同步了全部的以太坊区块信息的钱包 轻钱包：钱包和节点分离，不需要同步以太坊区块的信息，它不必保存所有区块的数据，只保存跟自己相关的数据。基本可以实现去中心化。 移动端钱包：app 钱包 中心化钱包：在交易所中的钱包，以及类似 OKLink 提供的保险柜服务。 区块链钱包中比较重要的名词有：地址、密码、私钥、助记词、keystore。 若以银行账户为类比，这 5 个词分别对应内容如下： 地址=银行卡号 密码=银行卡密码 私钥=银行卡号+密码 助记词=银行卡号+密码 Keystore=加密私钥 Keystore+密码=私钥 地址=银行卡号 密码=银行卡密码 密码的用途有两个，一是转账时候的支付密码，二是用 keystore 导入钱包时的登录密码。如果对原密码进行修改，有两种方法，一是直接修改密码，这需要输入原密码。如果原密码忘记了，用助记词或私钥导入钱包，同时设置新密码。 私钥=银行卡号+密码 创建钱包后，输入密码可以导出私钥，这个私钥属于明文私钥，由 64 位字符串组成，一个钱包只有一个私钥且不能修改。在导入钱包中，输入私钥并设置一个密码，就能进入钱包并拥有这个钱包的掌控权，就可以把钱包中的代币转移走。 助记词=银行卡号+密码 创建钱包后，会出现一个备份助记词功能，选择备份助记词，输入密码，会出现 12 个单词，每个单词之间有一个空格，这个就是助记词，一个钱包只有一个助记词且不能修改。助记词是私钥的另一种表现形式，具有和私钥同样的功能，在导入钱包中，输入助记词并设置一个密码，就能进入钱包并拥有这个钱包的掌控权，就可以把钱包中的代币转移走。助记词只能备份一次，备份后，在钱包中再也不会显示，因此在备份时一定要抄写下来。 keystore=加密私钥，keystore+密码=私钥 钱包里有一个备份 keystore 功能，选择备份 keystore，输入密码，会出现一大段字符，这个就是 keystore。在导入钱包中，选择官方钱包，输入 keystore 和密码，就能进入钱包了。需要说明的是，这个密码是本手机原来设置的本钱包密码， 这一点和用私钥或助记词导入钱包不一样，用私钥或助记词导入钱包，不需要知道原密码，直接重置密码。keystore 属于加密私钥，和钱包密码有很大关联，钱包密码修改后，keystore 也就相应变化，原来备份的 keystore 也就失去了作用，因此，若是修改了钱包密码，就需要重新备份 keystore。 使用 bip39 库，关于 bip 系列库，请大家关注我的 github；里面会有详细的文章讲解。 引入 bip39 库 钱包的助记词一般为 12 个单词，下面代码生成的助记词就是 12 个 接下来，再根据助记词和密码生成随机数种植 这里生成的随机数种子可以当作私钥字符串拿去生成keystore 这里需要用到 keythereum 库，Keythereum 是一个生成、导入和导出以太坊 keys 的一个 javascript 工具。这个库提供了一中在本地或者 web 钱包中使用相同的账户。它可以用于可验证的冷库钱包。 Keythereum 使用相同的密钥派生函数（PBKDF2-SHA256 或 scrypt），对称密码（AES-128-CTR 或 AES-128-CBC）和消息验证代码作为 geth。您可以将生成的密钥导出到文件，将其复制到数据目录的密钥库中，并立即在您的本地 Ethereum 客户端中使用它。 注意：从版本 0.5.0 开始，Keythereum 的加密和解密函数都会返回缓冲区而不是字符串。 对于任何直接使用这些功能的人来说，这是一个突破性改变！ 当然运行上面的命令，你需要安装 nodejs，关于 nodejs 的安装，你可以选择自己喜欢的方式去进行安装 在 nodejs 中使用 Keythereum，你需要引入它，使用关键字 require 压缩文件 dist/keythereum.min.js 在浏览器中使用时。 包只需将 Keythereum 对象附加到窗口即可： 生成 keystore，如果你需要使用上面生成的随机数种子，那么我建议，把随机种子处理成合乎规范的私钥就可以使用了。 dk.privateKey 是明文的私钥，实际上只要将其导出即可。如果你是用的是助记词的方式，那么你把 dk.privateKey 改成随机数种子，将随机数种子处理为 64 位的 0-9、a-z 的字符串即可。 下面是生成的 keystore 格式的数据 将 dk.privateKey 改成你导入的私钥就行。到此为止，钱包的账户体系就形成了。你就可以通过地址进行获余额，发起转账了。 假设咱们开发的是一个以太坊轻钱包，那么咱们得和以太坊的钱包节点进行交互，因此我需要使用到 web3js。 引入 web3js 转账需要使用到 ethereumjs-tx 库，对交易进行签名，关于 ethereumjs-tx 库，请参阅咱们相关的文章 上面这段代码大家可以仔细品读 方式一： 以太坊一般的 12个 区块确认一笔交易，扫块确认交易，在转账前先查看当前的区块数，转账完成后开始扫块，一旦有 12 个块生成，说明交易已经被确认，转账成功。 方式二：查看交易的 nonce 是否发生变化 每一笔交易都有一个 nonce，如果 nonce 发生变化，说明转账成功。1. 钱包
2. 区块链钱包
3. 区块链钱包分类
二、钱包重要的概念
1. 地址
2. 密码
3. 私钥
4 助记词
5. keystore
三、区块链钱包助记词和 keystore
1. 生成助记词
const bip39 = require('bip39'); let words = bip39.generateMnemonic();
let password = '123456';
let seedAsHex = bip39.mnemonicToSeedHex(words, password);
console.log("random deed is " = seedAsHex);2. 生成 keystore，并导出私钥
2.1 安装
npm install keythereum
2.2 使用
2.2.1 生成 keystore
var keythereum = require("keythereum"); <script src="dist/keythereum.min.js" type="text/javascript"></script>
var params = { keyBytes: 32, ivBytes: 16 };
var dk = keythereum.create(params);
var options = {
kdf: "pbkdf2",
cipher: "aes-128-ctr",
kdfparams: {
c: 262144,
dklen: 32,
prf: "hmac-sha256"
}
};
var keyObject = keythereum.dump(password, dk.privateKey, dk.salt, dk.iv, options);
keythereum.exportToFile(keyObject); {
"address":"db36dd3503bce9ad5528661a5ffa0e37e9fe8000",
"crypto":
{
"cipher":"aes-128-ctr", "ciphertext":"4b8c4aa4d72962de227f8fd9cc2f85c78c60ed3e8fcb1e97f5dddcb160131f37",
"cipherparams":
{
"iv":"ccb1c35bb961b11ba4b3f91bd9bc8c77"
},
"mac":"b7a456c48ae0f11e56dc5981ff3b538109ffca5056425586db70fb68c1b4363b",
"kdf":"pbkdf2",
"kdfparams":
{
"c":262144,
"dklen":32,
"prf":"hmac-sha256",
"salt":"edcf78706161fd859abc2b54b9eb811ea9f03dd1097c021ac17011885c7319dd"
}
},
"id":"b3e14cd2-9ec0-48ea-b8cf-94bd935520fe",
"version":3
}2.2.2 通过key和密码导出私钥
keythereum.importFromFile("db36dd3503bce9ad5528661a5ffa0e37e9fe8000", ./keystore, function (keyObject) {
keythereum.recover("123456", keyObject, function (privateKey) {
console.log("private key is " + privateKey)
});
});2.2.3 导入私钥生成账户
var params = { keyBytes: 32, ivBytes: 16 };
var dk = keythereum.create(params);
var options = {
kdf: "pbkdf2",
cipher: "aes-128-ctr",
kdfparams: {
c: 262144,
dklen: 32,
prf: "hmac-sha256"
}
};
var keyObject = keythereum.dump(password, dk.privateKey, dk.salt, dk.iv, options);
keythereum.exportToFile(keyObject);四、区块链钱包获取账户余额；
1. 使用 web3 和以太坊交互
var Web3 = require("web3");
if (typeof web3 !== 'undefined')
{
web3 = new Web3(web3.currentProvider);
}
else
{
web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("http://10.23.1.209:8545"));
}2. 获取账户余额（使用 web3）
web3.eth.getBalance("0x68db18a9cd87403c39e84467b332195b43fc33b5", function(err, result)
{
if (err == null)
{
console.log('~balance Ether:' +web3.fromWei(result, "ether"));
}
else
{
console.log('~balance Ether:' + web3.fromWei(result, "ether"));
}
});3. 获取账户余额（自己发起 http 请求）
var body = {
"jsonrpc": "2.0",
"method": "eth_getBalance",
"params": ["0x68db18a9cd87403c39e84467b332195b43fc33b5", "latest"],
"id":83
};
var bodyString = JSON.stringify(body);
var headers = {
'Content-Type': 'application/json',
'Content-Length': bodyString.length
};
var options = {
host: 'localhost',
port: 8545,
path: '',
method: 'POST',
headers: headers
};
var req = http.request(options, function (res) {
res.setEncoding('utf-8');
var responseString = '';
res.on('data', function (data) {
responseString += data;
console.log("get balance from wallet node success and back data is " + data);
var balance = JSON.parse(data);
var tenBalance = parseInt(balance.result,16);
console.log("balance from wallet is " + tenBalance);
console.log(web3.fromWei(tenBalance, "ether"))
});
res.on('end', function (res) {
console.log("response end");
});
req.on('error', function (e) {
console.log('error occur,error is', e);
});
});
req.write(bodyString);
req.end();五、区块链钱包签名交易，发起转账
1. 获取交易的 nonce（web3方式）
web3.eth.getTransactionCount("0x68db18a9cd87403c39e84467b332195b43fc33b5", function (err, result)
{
if (err == null)
{
console.log('nonce:' + result);
}
else
{
console.log('nonce:' + result);
}
});2. 签名交易，发起转账（web3 方式）
var Tx = require('ethereumjs-tx');
var privateKey = new Buffer.from('0f8e7b1b99f49d1d94ac42084216a95fe5967caec6bba35c62c911f6c4eafa95', 'hex')
var rawTx = {
subId:'0x0000000000000000000000000000000000',
nonce: '0x1',
gasPrice: '0x1a13b8600',
gas: '0xf4240',
to: '0x82aeb528664bb153d2114ae7ca4ef118ef1e7a98',
value: '0x8ac7230489e80000',
data:'0xd46e8dd67c5d32be8d46e8dd67c5d32be8058bb8eb970870f072445675058bb8eb970870f072445675',
//chainId:"10"
};
var tx = new Tx(rawTx);
tx.sign(privateKey);
var serializedTx = tx.serialize();
if (tx.verifySignature())
{
console.log('Signature Checks out!')
}
web3.eth.sendRawTransaction('0x' + serializedTx.toString('hex'), function(err, hash) {
if (!err)
{
console.log("hash:" + hash); // "0x7f9fade1c0d57a7af66ab4ead79fade1c0d57a7af66ab4ead7c2c2eb7b11a91385"
}
else
{
console.log(err);
}
});3. 签名交易，通过 http 发起转账
3.1 签名交易
function getSignTransaction(privateKey, nonce, toAddress, sendToBalance, sendFee, sendContent) {
if(!privateKey || !nonce || !toAddress || !sendToBalance || !sendFee) {
console.log("one of fromAddress, toAddress, sendToBalance, sendFee is null, please give a valid param");
} else {
console.log("param is valid, start sign transaction");
var numBalance = parseInt(sendToBalance);
var balancetoWei = web3.toWei(numBalance, "ether");
console.log("balancetoWei is " + balancetoWei);
var oxNumBalance = parseInt(balancetoWei).toString(16);
console.log("16 oxNumBalance is " + oxNumBalance);
var privateKeyBuffer = privateKey;
var rawTx = {
nonce: nonce,
gasPrice: '0x1a13b8600',
gas: '0xf4240',
to: '0x' + toAddress,
value:'0x' + oxNumBalance,
data:'0xd46e8dd67c5d32be8d46e8dd67c5d32be8058bb8eb970870f072445675058bb8eb970870f072445675',
};
var tx = new transaction(rawTx);
tx.sign(privateKeyBuffer);
var serializedTx = tx.serialize();
if(serializedTx == null) {
console.log("Serialized transaction fail")
}else {
console.log("Serialized transaction success and the result is " + serializedTx.toString('hex'));
console.log("The sender address is " + tx.getSenderAddress().toString('hex'));
if (tx.verifySignature()) {
console.log('Signature Checks out!')
}else {
console.log("Signature checks fail")
}
}
}
return '0x' + serializedTx.toString('hex');
}3.2 发起转账
keythereum.recover(sendInfo.password, keyObj, function (privateKey) {
var body = {
"jsonrpc":"2.0",
"method":"eth_getTransactionCount",
"params":['0x68db18a9cd87403c39e84467b332195b43fc33b5', "latest"],
"id":1
};
var bodyString = JSON.stringify(body);
var headers = {
'Content-Type':'application/json',
'Content-Length':bodyString.length
};
var options = {
host:'localhost',
port:8545,
path:'',
method:'POST',
headers:headers
};
var req = http.request(options, function (res) {
res.setEncoding('utf-8');
var responseString = '';
res.on('data', function (data) {
responseString += data;
console.log("get nonce from wallet node json is " + data);
var nonceStr = JSON.parse(data);
console.log("nonce from wallet is " + nonceStr.result);
var signTx = send.getSignTransaction(privateKey, nonceStr.result, sendInfo.toAddress, sendInfo.sendToBalance, sendInfo.sendFee, sendInfo.sendContent);
if( signTx == null ) {
requestBack({
success:false,
error:"sign transaction result is null",
})
}
console.log("The sign of the transaction is " + signTx);
var body = {
"jsonrpc":"2.0",
"method":"eth_sendRawTransaction",
"params":[signTx],
"id":1
}
var bodyString = JSON.stringify(body);
var headers = {
'Content-Type':'application/json',
'Content-Length':bodyString.length
};
var options = {
host:'localhost',
port:8545,
path:'',
method:'POST',
headers:headers
};
var req = http.request(options, function (res) {
res.setEncoding('utf-8');
var responseString = '';
res.on('data', function (data) {
responseString += data;
console.log("send information wallet back data is= " + data)
var sendInformation = JSON.parse(data);
if(sendInformation.result != null ) {
console.log("send data from wallet parse is " + sendInformation.result);
}
});
res.on('end', function (res) {
console.log("response end");
});
req.on('error', function (e) {
console.log('error occur,error is', e)
});
});
req.write(bodyString);
req.end();
});
res.on('end', function (res) {
console.log("response end");
});
req.on('error', function (e) {
console.log('error occur,error is', e)
});
});
req.write(bodyString);
req.end();
});六、区块链钱包确认转账成功