众享区块链大讲堂11-用户:钱包、私钥、签名与交易

众享互联  2019-04-15  新手入门/区块链知识栏目  

  

  

  你好,欢迎收听众享区块链大讲堂,今天我们要讲的是用户:钱包、私钥、签名与交易。

  上周我们分析比特币白皮书中的内容,简单了解了比特币的交易、时间戳服务、工作量证明机制、挖矿奖励机制、以及如何通过只存储区块头部的80个字节来节省磁盘空间。

  这周我们开始介绍比特币的运行原理,本节我们主要讲解比特币的账户体系以及交易的发起。

  记得前几年时候,教我父母使用支付宝。对于完全没有接触过第三方支付的人来说,要让他接受支付宝是安全可靠的,至少是和银行的安全性相当的,其实非常困难。我没有多废话,而是直接先让他们注册了一个支付宝账号,让他知道支付宝APP、账号和密码这三个最基础的概念。

  同样的,比特币对绝大多数人来说也是相当的陌生,在使用之前必须掌握的三个基础概念就是比特币钱包、地址和私钥。

地址与私钥

  首先,我们来了解一下比特币的地址与私钥。

  比特币的所有权是通过私钥和地址来确立的。地址类似于一个银行账户的账号,要想给一个人转比特币,只要知道他的比特币地址就可以了。私钥的作用主要是给交易来签名,用来证明这笔交易是由你发起的,别人收到这笔交易,通过验证签名就可以确认交易中涉及的资金是合法的。

  我们都知道,比特币是一种加密的虚拟货币。要想更好的了解地址与私钥,就不得不提与它相关的密码学知识。

  公钥加密发明于20世纪70年代,它是计算机和信息安全的数学基础。自从公钥加密被发明之后,一些合适的数学函数被提出,这些数学函数都是不可逆的,就是说很容易向一个方向计算,但不可以向相反方向倒推。比特币使用的椭圆曲线算法就是其中一种。

  具体到比特币地址的生成,其实是先产生私钥,私钥通过椭圆曲线算法这种不可逆的函数来产生公钥,公钥经过一系列不可逆的运算再来产生地址。

  私钥的本质其实是一个随机选出的数字。你可以用硬币、铅笔和纸来随机生成你的私钥:掷硬币256次,用纸和笔记录正反面并转换为0和1,随机得到的256位二进制数字可作为比特币钱包的私钥。

  上面掷硬币256次的过程,其实是产生一个2的256次方的一个随机数的过程。2的256次方是一个什么概念呢?

  这是一个非常大的数字,用十进制表示的话,大约是10的77次方,而可见宇宙中被估计只含有10的80次方个原子。

  也就是说,要想靠随机生成钱包这种方式来碰到一个有钱的比特币账户,几乎是一件不可能的事情。

钱包

  私钥持有者才是比特币的拥有者,私钥持有者才是比特币的拥有者,私钥持有者才是比特币的拥有者,重要的事情说三遍。

  那么私钥放在哪呢?钱包是私钥的容器。大家应该还记得,上面的小节中说过,私钥产生公钥,公钥再产生地址,两个过程都不可逆。所以钱包只需要存私钥就够了,需要地址的时候再由私钥来生成就好了。

  用户用这些私钥来签名交易,从而证明他们拥有交易的输出(也就是其中的比特币)。比特币是以交易输出的形式储存在区块链中的,也就是说,你拥有的比特币其实是一系列交易输出的集合。

  比特币钱包有很多种,有PC端的、手机端的,也有专门的硬件钱包,甚至还有用纸写上私钥的纸钱包。我们一般使用的都是软件钱包,私钥存在一个叫wallet.dat的文件中。因为私钥的重要性,私钥一般是不可见的,wallet.dat文件其实是用我们自己设置的密码加密过的,登录钱包软件时,需要用户输入密码来对文件进行解密得到真正的私钥,这时私钥存在钱包程序的内存中,当我们需要发起一笔交易时,钱包软件去内存中获取这一私钥来对交易进行签名操作……

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  北京众享比特科技有限公司成立于2014年,是国内最早从事区块链底层平台和应用案例开发的技术服务公司;总部位于北京,在上海、南京、苏州、深圳、广州、长沙、合肥、杭州、新加坡等地设有子公司,2017年10月份已经完成近亿元人民币累计融资。

  众享比特一直致力于分布式技术的探索,是国内外领先的金融与监管科技解决方案提供商,国内最早进行区块链技术研发的公司。现为国家高新技术企业、中关村高新技术企业、中国密码学会会员单位、区块链超级账本Hyperledger成员、PCSA行业云安全能力者联盟成员,共取得了61项软件著作权,已申请50项核心专利,并有11项获得授权、区块链专利授权数量国内排名前三。

  同时在产学研方面技术投入多方纵深布局,与中国科学院深圳先进技术研究院共建区块链物联网实验室、与南京大学信息管理学院共建区块链创新实验室,探索区块链底层技术的开发与应用,将分布式、区块链技术与行业应用深度结合。

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