DAGX钱包详解 - 区块链技术 - BitMere - 比特池塘 www.bitmere.com

钱包结构
顾名思义，钱包是用来保存钱的。但在数字货币的世界中，钱包里面并没有“钱”。钱包账户里有多少“钱”都是记录在区块链上的，钱包里只是存储了账户对应的私钥，账户是从私钥相应的公钥衍生出来的。只要有了私钥，你就可以在数字货币世界里证明你的身份，发送区块链上属于你的资产。因此，钱包实际上是管理和存储私钥的工具。
Dagx钱包结构与Bitcoin类似，Bitcoin对管理和存储私钥以及通过私钥生成地址制定了一系列标准（BIP, Bitcoin Improvement Proposals），主要包括：
· BIP32：定义了HD钱包（Hierarchical Deterministic Wallet），允许从单一种子产生一树状结构储存多组私钥和公钥，可以方便的备份、转移以及分层权限控制等。HD钱包包含以树状结构衍生的密钥，使得父密钥可以衍生一系列子密钥，每个子密钥又可以衍生出一系列孙密钥，以此类推，无限衍生。下图展示了HD钱包的树状结构：

BIP39：将种子用方便记忆和书写的单词表示，一般由12个单词组成，称为助记词或助记码。由一系列单词生成种子是个标准化的方法，这样易于在钱包中转移、导出和导入。比如shrimp make call path pink draw gym song select brother social base，其相应的私钥为
xprv9s21ZrQH143K4HQ8sBPNNkXHNuVYfivR96gtpJzMWCJVF5hdYjzT5nVQu6GfHAQLPstQtFp9GTWADUcKgzaV5EyL5JxT2rxkyg51ReGTVg8。
BIP43：为HD钱包路径引入purpose字段，路径记作m / purpose’ / *，比如m / 0’ / *表示BIP32的默认账户。
BIP44：定义HD钱包路径字段，赋予树状结构中的各层特殊的意义，从而支持多币种、多账户，路径定义为：
m / purpose' / coin_type' / account' / change / address_index
其中，purpose’固定是44’，代表使用BIP44；coin_type’用来表示不同币种，例如Bitcoin就是0’，Bitcoin Testnet是1’，Ethereum是60’；account’表示账户编码；change用来表示该地址是否为找零地址；address_index为地址编号。
BIP45：定义多签名HD钱包路径字段，从而支持多签名地址，路径定义为：
m / purpose' / cosigner_index / change / address_index
其中，purpose固定是45’，代表使用BIP45；cosigner_index表示多签名用户编号；其余字段与BIP44相同。
Dagx钱包采用的是符合BIP44标准的HD钱包，其采用的路径结构为：
m / 44’ / 0’ / account’ / change / address_index

此外，除了使用account来标识账户外，还使用了该账户公钥的哈希值对账户进行唯一表示，表示方法为：
var wallet = crypto.createHash(“sha256”).update(xPubKey, “utf8”).digest(“base64”);
Dagx中还有一类特殊的地址，即设备地址，其采用的路径结构为：
m / 1’ / *
Dagx钱包使用了bitcore-lib和bitcore-mnemonic两个库进行钱包管理，简单的使用方法如下：
var Mnemonic = require('bitcore-mnemonic');
var Bitcore = require('bitcore-lib');
// 生成助记词
 
// 'fee decorate step culture autumn game social very lemon drum embrace much'
 
var mnemonic = new Mnemonic();
 
// 生成HD钱包私钥
 
//
 
var xPrivKey = mnemonic.toHDPrivateKey();
 
// 生成HD钱包公钥，account=0
 
//
 
var xPubKey = Bitcore.HDPublicKey(xPrivKey.derive("m/44'/0'/0'"));
 
// 生成设备私钥，用于产生设备地址
 
//
 
var devicePrivKey = xPrivKey.derive("m/1'");

地址生成
Dagx中包括三类地址：
· 普通地址
· 共享地址
· 设备地址
其中，普通地址和共享地址都是通过地址定义脚本生成的，二者的区别类似于Bitcoin中的P2PKH地址和P2SH地址，具体细节可参考《Dagx原理解析（三）地址、脚本及合约》；设备地址是采用设备公钥生成的，地址格式和校验规则与普通地址相同，只是前缀添加了0。
给定需要生成地址的对象，Dagx生成地址时采用的是ripemd160哈希，并给地址加上校验，使用的是Dagxcore/object_hash.js中的函数getChash160()函数。
具体来说，设备地址生成方法：
var ecdsa = require('secp256k1'); // 椭圆曲线非对称加密
 
// 获取设备公钥
 
var pubkey = ecdsa.publicKeyCreate(devicePrivKey.privateKey.bn.toBuffer({size:32}), true).toString('base64');
 
// 生成设备地址
 
var objectHash = require('Dagxcore/object_hash.js');
 
var device_address = '0' + objectHash.getChash160(pubkey);
普通地址生成方法：
// change=0 address_index=0，生成公钥
 
var pubkey = xPubKey.derive('m/0/0').publicKey.toBuffer().toString('base64');
 
// 设定地址定义脚本，为单签名
 
var arrDefinition = ["sig", {"pubkey": pubkey}];
 
// 生成地址
 
var address = objectHash.getChash160(arrDefinition);
共享地址的生成方法与普通地址基本一致，唯一的差别在于地址定义脚本要更加复杂一些。