HD钱包： BIP32BIP44BIP39
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了HD钱包： BIP32BIP44BIP39相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
钱包概念
钱包是一个管理私钥的工具，钱包中的资产在链上。
先来看几个基础的概念：
种子：生成私钥的种子, 128，256 或 512 bit。
私钥：一个32字节的数，用户持有，不能泄露。
公钥：私钥经过椭圆曲线算法生成。
地址：公钥通过hash函数生成。
BIP32 ：为了避免管理一堆私钥的麻烦提出的分层推导方案
根据一个随机数种子(seed)产生一个树状结构存储多组私钥和公钥，这样保存的时候，只需要保存一个种子就可以，私钥可以推导出来通过这种树状结构推导出来的秘钥，通常用路径来表示，每个级别之间用斜杠 / 来表示，由主私钥衍生出的私钥起始以“m”打头。
BIP44 ：BIP32的分层路径定义规范
BIP44则是为这个路径约定了一个规范的含义(也扩展了对多币种的支持)，BIP44指定了包含5个预定义树状层级的结构：
m / purpose' / coin_type' / account' / change / address_index
- m : 固定
- Purpose ：固定值为44（或者 0x8000002C）
- Coin type ：代表币种，0代表比特币，60代表以太坊
- Account : 账户索引，从0开始
- Change：外部地址：0， 内部地址：1（一般为0）
- address_index : 地址索引，从0开始，代表生成第几个地址
BIP39 ：定义助记词
助记词的生成：先生成一个128位随机数，再加上对随机数做的校验4位，得到132位的一个数，然后按每11位做切分，这样就有了12个二进制数，然后用每个数去查BIP39定义的单词表，这样就得到12个助记词。
助记词推导种子：使用密钥拉伸（Key stretching）函数，PBKDF2基本原理是通过一个为随机函数(例如 HMAC 函数)，把助记词明文和盐值作为输入参数，然后重复进行运算最终产生生成一个更长的（512 位）密钥种子。这个种子再构建一个确定性钱包并派生出它的密钥。
Node.js和NoSQL开发比特币加密货币应用程序（下）
在使用Node.js和NoSQL开发比特币加密货币应用程序（上）中，我们创建了HD钱包，它可以为给定的种子生成无限量的密钥，每个密钥代表一个用户钱包。我们将根据主种子创建每个包含钱包的用户帐户。下面我们接着来看如何进行交易、查询余额等重要功能如何实现。
我们要在这里改变一下。到目前为止，我们已经在NoSQL数据库中完成了面向帐户的操作。另一个重要方面是交易。例如，也许用户X为BTC存入一些美元货币，而用户Y进行提款。我们需要存储和查询该交易信息。
API端点函数将保存交易数据，但我们仍然可以查询它。
getAccountBalance(account) {
var statement = "SELECT SUM(tx.satoshis) AS balance FROM " + this.bucket._name + " AS tx WHERE tx.type = 'transaction' AND tx.account = $account";
var query = Couchbase.N1qlQuery.fromString(statement);
return new Promise((resolve, reject) => {
this.bucket.query(query, { "account": account }, (error, result) => {
if(error) {
reject({ "code": error.code, "message": error.message });
}
resolve({ "balance": result[0].balance });
});
});
}给定一个帐户，我们希望获得特定用户的帐户余额。
等一下，让我们退后一步，因为我们不是已经创建了一些帐户余额功能吗？从技术上讲，我们做了，但这些功能用于检查钱包余额，而不是帐户余额。
这是我的一些经验变成灰色区域的地方。每次发送比特币时，都会收取费用，有时费用相当昂贵。当你存款时，将钱转入你的钱包并不符合成本效益，因为这将收取矿工费。然后你将被收取撤回甚至转账的费用。那时你已经失去了大部分的比特币。
再说一次，我不知道这是否真的如何运作，但这就是我为了避免各处收费而采取的方式。
回到我们的getAccountBalance函数。我们正在处理每笔交易的总和。存款具有正值，而转账和取款具有负值。将这些信息汇总在一起可以为你提供准确的数字，不包括你的钱包余额。稍后我们将获得一个钱包余额帐户。
鉴于我们对帐户余额知之甚少，我们可以尝试从钱包中创建一个交易：
createTransactionFromAccount(account, source, destination, amount) {
return new Promise((resolve, reject) => {
this.getAddressBalance(source).then(sourceAddress => {
if(sourceAddress.balanceSat < amount) {
return reject({ "message": "Not enough funds in account." });
}
this.getPrivateKeyFromAddress(account, source).then(keypair => {
this.getAddressUtxo(source).then(utxo => {
var transaction = new Bitcore.Transaction();
for(var i = 0; i < utxo.length; i++) {
transaction.from(utxo[i]);
}
transaction.to(destination, amount);
this.addAddress(account).then(change => {
transaction.change(change.address);
transaction.sign(keypair.secret);
resolve(transaction);
}, error => reject(error));
}, error => reject(error));
}, error => reject(error));
}, error => reject(error));
});
}同样地，假设我们想从我们的持有账户转账比特币：
createTransactionFromMaster(account, destination, amount) {
return new Promise((resolve, reject) => {
this.getAccountBalance(account).then(accountBalance => {
if(accountBalance.balance < amount) {
reject({ "message": "Not enough funds in account." });
}
var mKeyPairs = this.getMasterKeyPairs();
var masterAddresses = mKeyPairs.map(a => a.address);
this.getMasterAddressWithMinimum(masterAddresses, amount).then(funds => {
this.getAddressUtxo(funds.address).then(utxo => {
var transaction = new Bitcore.Transaction();
for(var i = 0; i < utxo.length; i++) {
transaction.from(utxo[i]);
}
transaction.to(destination, amount);
var change = helper.getMasterChangeAddress();
transaction.change(change.address);
for(var j = 0; j < mKeyPairs.length; j ++) {
if(mKeyPairs[j].address == funds.address) {
transaction.sign(mKeyPairs[j].secret);
}
}
var tx = {
account: account,
satoshis: (amount * -1),
timestamp: (new Date()).getTime(),
status: "transfer",
type: "transaction"
};
this.insert(tx).then(result => {
resolve(transaction);
}, error => reject(error));
}, error => reject(error));
}, error => reject(error));
}, error => reject(error));
});
}在我们进入API端点之前，我想重新尝试一些事情：
我应该是在加密帐户文档中的关键数据。
我没有广播任何交易，只创建它们。
使用Express Framework设计RESTful API端点
请记住，正如我们在开始时配置的那样，我们的端点将分为三个文件，这些文件充当分组。我们将从最小和最简单的端点组开始，这些端点比其他任何端点都更实用。
打开项目的routes/utility.js文件并包含以下内容：
const Bitcore = require("bitcore-lib");
const Mnemonic = require("bitcore-mnemonic");
module.exports = (app) => {
app.get("/mnemonic", (request, response) => {
response.send({
"mnemonic": (new Mnemonic(Mnemonic.Words.ENGLISH)).toString()
});
});
app.get("/balance/value", (request, response) => {
Request("https://api.coinmarketcap.com/v1/ticker/bitcoin/").then(market => {
response.send({ "value": "$" + (JSON.parse(market)[0].price_usd * request.query.balance).toFixed(2) });
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
});
}这里我们有两个端点，一个用于生成助记符种子，另一个用于获取比特币余额的法定值。这两者都不是真正必要的，但是在第一次启动时，生成种子值以便稍后保存在我们的配置文件中可能会很好。
现在打开项目的routes/account.js文件，以便我们处理帐户信息：
const Request = require("request-promise");
const Joi = require("joi");
const helper = require("../app").helper;
module.exports = (app) => {
app.post("/account", (request, response) => { });
app.put("/account/address/:id", (request, response) => { });
app.get("/account/addresses/:id", (request, response) => { });
app.get("/addresses", (request, response) => { });
app.get("/account/balance/:id", (request, response) => { });
app.get("/address/balance/:id", (request, response) => { });
}请注意，我们正在从尚未启动的app.js文件中提取helper程序类。现在就跟它一起使用它以后会有意义，虽然它没什么特别的。
在创建帐户时，我们有以下内容：
app.post("/account", (request, response) => {
var model = Joi.object().keys({
firstname: Joi.string().required(),
lastname: Joi.string().required(),
type: Joi.string().forbidden().default("account")
});
Joi.validate(request.body, model, { stripUnknown: true }, (error, value) => {
if(error) {
return response.status(500).send(error);
}
helper.createAccount(value).then(result => {
response.send(value);
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
});
});使用Joi我们可以验证请求正文并在错误时抛出错误。假设请求正文是正确的，我们可以调用createAccount函数在数据库中保存一个新帐户。
app.put("/account/address/:id", (request, response) => {
helper.addAddress(request.params.id).then(result => {
response.send(result);
}, error => {
return response.status(500).send(error);
});
});使用发送的帐户ID，我们可以调用我们的addAddress函数来对我们的文档使用子文档操作。
还不错吧？
app.get("/account/addresses/:id", (request, response) => {
helper.getAddresses(request.params.id).then(result => {
response.send(result);
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
});app.get("/addresses", (request, response) => {
helper.getAddresses().then(result => {
response.send(result);
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
});app.get("/account/balance/:id", (request, response) => {
helper.getAddresses(request.params.id).then(addresses => helper.getWalletBalance(addresses)).then(balance => {
helper.getAccountBalance(request.params.id).then(result => {
response.send({ "balance": balance.balance + result.balance });
}, error => {
response.status(500).send({ "code": error.code, "message": error.message });
});
}, error => {
response.status(500).send({ "code": error.code, "message": error.message });
});
});以上将调用我们的两个函数来获得余额，并将结果加在一起以获得一个巨大的余额。
帐户端点不是特别有趣。创建交易更令人兴奋。
打开项目的routes/transaction.js文件并包含以下内容：
const Request = require("request-promise");
const Joi = require("joi");
const Bitcore = require("bitcore-lib");
const helper = require("../app").helper;
module.exports = (app) => {
app.post("/withdraw", (request, response) => { });
app.post("/deposit", (request, response) => { });
app.post("/transfer", (request, response) => { });
}我们来看看存款端点：
app.post("/deposit", (request, response) => {
var model = Joi.object().keys({
usd: Joi.number().required(),
id: Joi.string().required()
});
Joi.validate(request.body, model, { stripUnknown: true }, (error, value) => {
if(error) {
return response.status(500).send(error);
}
Request("https://api.coinmarketcap.com/v1/ticker/bitcoin/").then(market => {
var btc = value.usd / JSON.parse(market)[0].price_usd;
var transaction = {
account: value.id,
usd: value.usd,
satoshis: Bitcore.Unit.fromBTC(btc).toSatoshis(),
timestamp: (new Date()).getTime(),
status: "deposit",
type: "transaction"
};
helper.insert(transaction).then(result => {
response.send(result);
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
});
});在我们验证输入后，我们使用CoinMarketCap检查美元比特币的当前值。使用响应中的数据，我们可以根据存入的美元金额计算出应该获得多少比特币。
创建数据库交易后，我们可以保存它，因为它是一个正数，它将在查询时返回正余额。
现在让我们说我们想从比特币中提取资金：
app.post("/withdraw", (request, response) => {
var model = Joi.object().keys({
satoshis: Joi.number().required(),
id: Joi.string().required()
});
Joi.validate(request.body, model, { stripUnknown: true }, (error, value) => {
if(error) {
return response.status(500).send(error);
}
helper.getAccountBalance(value.id).then(result => {
if(result.balance == null || (result.balance - value.satoshis) < 0) {
return response.status(500).send({ "message": "There are not `" + value.satoshis + "` satoshis available for withdrawal" });
}
Request("https://api.coinmarketcap.com/v1/ticker/bitcoin/").then(market => {
var usd = (Bitcore.Unit.fromSatoshis(value.satoshis).toBTC() * JSON.parse(market)[0].price_usd).toFixed(2);
var transaction = {
account: value.id,
satoshis: (value.satoshis * -1),
usd: parseFloat(usd),
timestamp: (new Date()).getTime(),
status: "withdrawal",
type: "transaction"
};
helper.insert(transaction).then(result => {
response.send(result);
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
}, error => {
return response.status(500).send(error);
});
});
});类似的事件正在这里发生。在验证请求主体后，我们获得帐户余额并确保我们提取的金额小于或等于我们的余额。如果是，我们可以根据CoinMarketCap的当前价格进行另一次交易。我们将使用负值创建一个交易并将其保存到数据库中。
在这两种情况下，我们都依赖于CoinMarketCap，它在过去一直存在负面争议。你可能希望为交易选择不同的资源。
最后，我们有转账：
app.post("/transfer", (request, response) => {
var model = Joi.object().keys({
amount: Joi.number().required(),
sourceaddress: Joi.string().optional(),
destinationaddress: Joi.string().required(),
id: Joi.string().required()
});
Joi.validate(request.body, model, { stripUnknown: true }, (error, value) => {
if(error) {
return response.status(500).send(error);
}
if(value.sourceaddress) {
helper.createTransactionFromAccount(value.id, value.sourceaddress, value.destinationaddress, value.amount).then(result => {
response.send(result);
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
} else {
helper.createTransactionFromMaster(value.id, value.destinationaddress, value.amount).then(result => {
response.send(result);
}, error => {
response.status(500).send(error);
});
}
});
});所有这些都基于我们之前创建的功能。
通过端点，我们可以专注于引导我们的应用程序并得出结论。
引导Express Framework应用程序
现在我们有两个文件保持不受示例的影响。我们还没有添加配置或驱动逻辑来引导我们的端点。
打开项目的config.json文件，并包含以下内容：
{
"mnemonic": "manage inspire agent october potato thought hospital trim shoulder round tired kangaroo",
"host": "localhost",
"bucket": "bitbase",
"username": "bitbase",
"password": "123456"
}记住这个文件非常敏感。考虑将其锁定或甚至使用不同的方法。如果种子被暴露，则可以毫不费力地获得所有用户帐户和交换帐户的每个私钥。
现在打开项目的app.js文件并包含以下内容：
const Express = require("express");
const BodyParser = require("body-parser");
const Bitcore = require("bitcore-lib");
const Mnemonic = require("bitcore-mnemonic");
const Config = require("./config");
const Helper = require("./classes/helper");
var app = Express();
app.use(BodyParser.json());
app.use(BodyParser.urlencoded({ extended: true }));
var mnemonic = new Mnemonic(Config.mnemonic);
var master = new Bitcore.HDPrivateKey(mnemonic.toHDPrivateKey());
module.exports.helper = new Helper(Config.host, Config.bucket, Config.username, Config.password, master);
require("./routes/account.js")(app);
require("./routes/transaction.js")(app);
require("./routes/utility.js")(app);
var server = app.listen(3000, () => {
console.log("Listening at :" + server.address().port + "...");
});我们正在做的是初始化Express，加载配置信息以及链接我们的路由。module.exports.helper变量是我们的单例，将在每个其他JavaScript文件中使用。
结论
你刚刚了解了如何使用Node.js和Couchbase作为NoSQL数据库来构建自己的加密货币交易。我们涵盖了很多，从生成HD钱包到创建具有复杂数据库逻辑的端点。
我不能强调这一点。我是加密货币爱好者，在金融领域没有真正的经验。我分享的东西应该有效，但可以做得更好。不要忘记加密密钥并确保种子安全。测试你的工作，知道自己正在做什么。
如果你想下载此项目，请在GitHub上查看。如果你想分享关于该主题的见解，经验等，请在评论中分享。社区可以努力创造伟大的东西！
如果你是Golang的粉丝，我在之前的教程中创建了一个类似的项目。
文章来自官方博客：http://blog.hubwiz.com。您也可以直接点击左下角的“阅读原文”进行访问。
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以上是关于HD钱包： BIP32BIP44BIP39的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章