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比特币地址的生成算法是怎样的?

2016-10-25 00:53 不详 来源:网络

  首先,让我们先简单的说说比特币地址是怎么算出来的。比特币是建立在数学加密学基础上的,中本聪大神用了椭圆加密算法(ECDSA)来产生比特币的私钥和公钥。由私钥是可以计算出公钥的,公钥的值经过一系列数字签名运算会得到比特币地址。

  需要说明的是:因为由公钥可以算出比特币地址,所以我们经常把公钥和比特币地址的说法相混淆,但是他们都是指的一个概念。比特币地址只是另一种格式的公钥。

  从比特币私钥得到我们所用的比特币地址需要九个步骤。中间要用到SHA256加密、RIPEMD160加密和BASE58编码。我们最终用到的比特币私钥和比特币地址一般都是经过BASE58编码的结果。整个流程如下图所示。

  第一步,随机选取一个32字节的数、大小介于1 ~ 0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之间,作为私钥。

  18E14A7B6A307F426A94F8114701E7C8E774E7F9A47E2C2035DB29A206321725

  第二步,使用椭圆曲线加密算法(ECDSA-secp256k1)计算私钥所对应的非压缩公钥。 (共65字节, 1字节 0x04, 32字节为x坐标,32字节为y坐标)关于公钥压缩、非压缩的问题另文说明。

  0450863AD64A87AE8A2FE83C1AF1A8403CB53F53E486D8511DAD8A04887E5B

  23522CD470243453A299FA9E77237716103ABC11A1DF38855ED6F2EE187E9C582BA6

  第三步,计算公钥的 SHA-256 哈希值

  600FFE422B4E00731A59557A5CCA46CC183944191006324A447BDB2D98D4B408

  第四步,取上一步结果,计算 RIPEMD-160 哈希值

  010966776006953D5567439E5E39F86A0D273BEE

  第五步,取上一步结果,前面加入地址版本号(比特币主网版本号“0x00”)

  00010966776006953D5567439E5E39F86A0D273BEE

  第六步,取上一步结果,计算 SHA-256 哈希值

  445C7A8007A93D8733188288BB320A8FE2DEBD2AE1B47F0F50BC10BAE845C094

  第七步,取上一步结果,再计算一下 SHA-256 哈希值(哈哈)

  D61967F63C7DD183914A4AE452C9F6AD5D462CE3D277798075B107615C1A8A30

  第八步,取上一步结果的前4个字节(8位十六进制)

  D61967F6

  第九步,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16进制形态)。

  00010966776006953D5567439E5E39F86A0D273BEED61967F6

  第十步,用base58表示法变换一下地址(这就是最常见的比特币地址形态)。

  16UwLL9Risc3QfPqBUvKofHmBQ7wMtjvM

  (说明: 有些数字以"0x"开头,意思是此数字使用十六进制表示法。"0x"本身没有任何含义,它是C语言流传下来的,约定俗成的写法,比如0xA就是十进制的10。另外,1个字节 = 8位二进制 = 2位十六进制)。

  我们经常说的比特币公钥就是指的图中第二步所产生的结果。而HASH160指的是第四步RIPEMD160签名所产生的结果,由于RIPEMD也是一种HASH算法所以就统称为HASH160了。而我们常用的比特币地址就是经过BASE58编码后的结果。

  比特币客户端和钱包也接受各种比特币地址格式,常用的格式有BASE58格式、WIF压缩格式、130位和66位公钥(Public key)格式。进入比巴克的钱包工具点击钱包详情查询页面,如下图,红色框中130位的字符串就是比特币ECDSA算出的原始公钥,下面是公钥压缩成66位的格式,上面两个分别是我们常用的比特币BASE58地址格式和比特币地址WIF(wallet import format)压缩格式。

  其实现在各种格式的地址基本上都是通用的,在学习了相关知识后,我们会对比特币体系有更加深入的理解。

  Gobittest网站(国外可访问)提供了从比特币原始私钥到公钥再到HASH160和BASE58的计算程序,读者可以参考。

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编译者/作者:不详

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