巴比特论坛

比特币私钥、公钥、钱包地址之间的关系

发布者: 等一轮残月| 发表于: | |原作者: 汪海波|来自: 币科技

比特币交易涉及到很多密码学知识:公钥、私钥、哈希、对称加密、非对称加密、签名等等。那么哪些是需要用户认真保管不能对外泄露的,那些是需要用户公开的呢?先从钱包地址的生成说起。


钱包地址生成

img
1. 首先使用随机数发生器生成一个『私钥』。一般来说这是一个256bits的数,拥有了这串数字就可以对相应『钱包地址』中的比特币进行操作,所以必须被安全地保存起来。
2. 『私钥』经过SECP256K1算法处理生成了『公钥』。SECP256K1是一种椭圆曲线算法,通过一个已知『私钥』时可以算得『公钥』,而『公钥』已知时却无法反向计算出『私钥』。这是保障比特币安全的算法基础。
3. 同SHA256一样,RIPEMD160也是一种Hash算法,由『公钥』可以计算得到『公钥哈希』,而反过来是行不通的。
4. 将一个字节的地址版本号连接到『公钥哈希』头部(对于比特币网络的pubkey地址,这一字节为“0”),然后对其进行两次SHA256运算,将结果的前4字节作为『公钥哈希』的校验值,连接在其尾部。
5. 将上一步结果使用BASE58进行编码(比特币定制版本),就得到了『钱包地址』。 
比如, 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa


『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系

在上述的五个步骤里只有“BASE58编码”有相应的可逆算法(“BASE58解码”),其他算法都是不可逆的,所以这些数据之间的关系可以表示为:
img
可以看到:

  • 通过『私钥』可以得到上述计算过程中所有的值。
  • 『公钥哈希』和『钱包地址』可以通过互逆运算进行转换,所以它们是等价的。

使用『私钥』对交易进行签名

比特币钱包间的转账是通过交易(Transaction)实现的。交易数据是由转出钱包『私钥』的所有者生成,也就是说有了『私钥』就可以花费该钱包的比特币余额。生成交易的过程如下:

img
1. 交易的原始数据包括“转账数额”和“转入钱包地址”,但是仅有这些是不够的,因为无法证明交易的生成者对“转出钱包地址”余额有动用的权利。所以需要用『私钥』对原始数据进行签名。
2. 生成“转出钱包公钥”,这一过程与生成『钱包地址』的第2步是一样的。
3. 将“转出签名”和“转出公钥”添加到原始交易数据中,生成了正式的交易数据,这样它就可以被广播到比特币网络进行转账了。


使用『公钥』对签名进行验证

img
交易数据被广播到比特币网络后,节点会对这个交易数据进行检验,其中就包括对签名的校验。如果校验正确,那么这笔余额就成功地从“转出钱包”转移到“转入钱包”了。


小结

  1. 如果一个『钱包地址』从未曾发送余额到其他『钱包地址』,那么它的『公钥』是不会暴露在比特币网络上的。而公钥生成算法(SECP256K1)是不可逆的,即使『公钥』暴露,也很难对『私钥』的安全性造成影响(难易取决于『私钥』的生成算法)。
  2. 『私钥』用来生成『公钥』和『钱包地址』,也用来对交易进行签名。拥有了『私钥』就是拥有了对这个钱包余额的一切操作权力。所以,保护『私钥』是所有比特币钱包应用最基本也是最重要的功能。

  • 本文仅讨论标准P2PKH交易方式,P2SH不在讨论范围内。
  • 历史上发生过校验错误的交易被打入到blockchain中的事情,这种交易中的比特币永远地消失在Cyberspace中了。
| 邀请
网友评论

4条评论

张铮文 2015-12-3 01:29  | 引用 0 0
只是Pay to Public Key Hash的地址是这样而已
天添宝投资 2015-12-2 21:40  | 引用 0 0
//@巴比特资讯: 转发微博
IT货币 2015-12-2 21:21  | 引用 0 0
//@巴比特资讯:转发微博
区块元-BlockMeta 2015-12-2 21:02  | 引用 0 0
#比特币# 私钥、公钥、钱包地址之间的关系:http://t.cn/RyvkmJk
已有4人参与讨论

巴比特图书广告
返回顶部
分享 发帖