一、生成一个以太坊钱包地址
通过以太坊命令行客户端geth可以很简单的获得一个以太坊地址，如下：
~/go/src/github.com/ethereum/go-ethereum/build/bin$geth account new
INFO [11-03|20:09:33.219] Maximum peer count ETH=25 LES=0 total=25
keydir=/Users/wujinquan/Library/Ethereum/keystore
Your new account is locked with a password. Please give a password. Do not forget this password.
Passphrase:
Repeat passphrase:
Address: {8011cf2892985cdc58f447063bc6a089ba89f514}
~/go/src/github.com/ethereum/go-ethereum/build/bin$
地址0x8011cf2892985cdc58f447063bc6a089ba89f514 （20字节16进制）就是新生成的以太坊地址。
二、根据源码解析地址生成过程
从以太坊源码 https://github.com/ethereum/go-ethereum 出发，分析地址生成过程
运行命令 ：geth account new
程序入口在 https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/cmd/geth/main.go
func init() {
// Initialize the CLI app and start Geth
app.Action = geth
app.HideVersion = true // we have a command to print the version
app.Copyright = "Copyright 2013-2018 The go-ethereum Authors"
app.Commands = []cli.Command{
// See chaincmd.go:
initCommand,
...
// See monitorcmd.go:
monitorCommand,
// See accountcmd.go:账户相关
accountCommand,
// See consolecmd.go:
}
...
}
账户相关的命令在 https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/cmd/geth/accountcmd.go 里，
新建账户命令为new:
var (
...
accountCommand = cli.Command{
Name: "account",
Usage: "Manage accounts",
Category: "ACCOUNT COMMANDS",
Description: ``
Subcommands: []cli.Command{
{
Name: "list",
Usage: "Print summary of existing accounts",
Action: utils.MigrateFlags(accountList),
Flags: []cli.Flag{
utils.DataDirFlag,
utils.KeyStoreDirFlag,
},
Description: `
Print a short summary of all accounts`,
},
{
Name: "new",
Usage: "Create a new account",
Action: utils.MigrateFlags(accountCreate),
Flags: []cli.Flag{
utils.DataDirFlag,
utils.KeyStoreDirFlag,
utils.PasswordFileFlag,
utils.LightKDFFlag,
},
Description: ``
},
},
关键：new一个新账户的时候，会调用accountCreate：
// accountCreate creates a new account into the keystore defined by the CLI flags.
func accountCreate(ctx *cli.Context) error {
// （1）获取配置
cfg := gethConfig{Node: defaultNodeConfig()}
// Load config file.
if file := ctx.GlobalString(configFileFlag.Name); file != "" {
if err := loadConfig(file, &cfg); err != nil {
utils.Fatalf("%v", err)
}
}
utils.SetNodeConfig(ctx, &cfg.Node)
// (1.1) 从节点配置中取出相关配置信息
scryptN, scryptP, keydir, err := cfg.Node.AccountConfig()
if err != nil {
utils.Fatalf("Failed to read configuration: %v", err)
}
// （2）解析用户密码
password := getPassPhrase("Your new account is locked with a password. Please give a password. Do not forget this password.", true, 0, utils.MakePasswordList(ctx))
// （3）生成地址
address, err := keystore.StoreKey(keydir, password, scryptN, scryptP) //创建地址的外层函数
if err != nil {
utils.Fatalf("Failed to create account: %v", err)
}
fmt.Printf("Address: {%x}\n", address)
return nil
}
由此可见，accountCreate分为三个步骤，其中最关键的为第三步
（1）获取配置
（2）解析用户密码
（3）生成地址
第三步生成地址调用的keystore.StoreKey：
程序位置在 https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/accounts/keystore/keystore_passphrase.go
// StoreKey generates a key, encrypts with 'auth' and stores in the given directory
func StoreKey(dir, auth string, scryptN, scryptP int) (common.Address, error) {
//返回Key{Id uuid.UUID ,Address common.Address,PrivateKey *ecdsa.PrivateKey}
_, a, err := storeNewKey(&keyStorePassphrase{dir, scryptN, scryptP, false}, rand.Reader, auth)
return a.Address, err
}
直接调用了storeNewKey 创建新账户
程序位置：https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/accounts/keystore/key.go
func storeNewKey(ks keyStore, rand io.Reader, auth string) (*Key, accounts.Account, error) {
// 创建一个新的账户
key, err := newKey(rand)
fmt.Printf("key.Id=%v,key.Address=%x,key.PrivateKey=%v\n",key.Id,key.Address,key.PrivateKey)
if err != nil {
return nil, accounts.Account{}, err
}
a := accounts.Account{Address: key.Address, URL: accounts.URL{Scheme: KeyStoreScheme, Path: ks.JoinPath(keyFileName(key.Address))}}
if err := ks.StoreKey(a.URL.Path, key, auth); err != nil {
zeroKey(key.PrivateKey)
return nil, a, err
}
return key, a, err
}
func newKey(rand io.Reader) (*Key, error) {
// (1) 选择secp256k1曲线、采用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）生成公私钥对
privateKeyECDSA, err := ecdsa.GenerateKey(crypto.S256(), rand)
if err != nil {
return nil, err
}
// （2）由公钥算出地址并构建一个自定义的Key
return newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA), nil
}
可以看到，newKey创建新账户时，
1、由secp256k1曲线生成私钥，是由32字节随机数组成
2、采用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）将私钥映射成公钥，一个私钥只能映射出一个公钥。
3、然后由公钥算出地址并构建一个自定义的Key
继续看公钥是怎样算出地址并构建一个自定义的Key
func newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA *ecdsa.PrivateKey) *Key {
id := uuid.NewRandom()
key := &Key{
Id: id,
//由公钥推出地址
Address: crypto.PubkeyToAddress(privateKeyECDSA.PublicKey),
PrivateKey: privateKeyECDSA,
}
return key
}
由公钥算出地址是由crypto.PubkeyToAddress完成的：
代码位置：https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/crypto/crypto.go
func PubkeyToAddress(p ecdsa.PublicKey) common.Address {
// (1) 将pubkey转换为字节序列
pubBytes := FromECDSAPub(&p)
// (2) pubBytes为04 开头的65字节公钥,去掉04后剩下64字节进行Keccak256运算
// (3) 经过Keccak256运算后变成32字节，最终取这32字节的后20字节作为真正的地址
return common.BytesToAddress(Keccak256(pubBytes[1:])[12:])
}
// Keccak256 calculates and returns the Keccak256 hash of the input data.
func Keccak256(data ...[]byte) []byte {
d := sha3.NewKeccak256()
for _, b := range data {
d.Write(b)
}
return d.Sum(nil)
}
可以看到公钥（64字节）经过Keccak-256单向散列函数变成了32字节，然后取后20字节作为地址。本质上是从32字节的私钥映射到20字节的公共地址。这意味着一个账户可以有不止一个私钥。
三、总结
以太坊地址的生成过程如下：
- 由secp256k1曲线生成私钥，是由32字节的随机数生成
- 采用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）将私钥（32字节）映射成公钥（65字节）。
- 公钥（去掉04后剩下64字节）经过Keccak-256单向散列函数变成了32字节，然后取后20字节作为地址
