比特币地址生成过程
目录
- 1 比特币地址生成过程
- 2 地址实例
- 2.1 主网地址实例
- 2.2 测试网地址实例
- 3 参考资料
1 比特币地址生成过程
一个比特币地址的生成过程如下图所示：
如上图所示，比特币的生成过程分为以下几步：
a. 产生一个随机数，作为私钥；
b. 由私钥生成公钥；
c. 将生成的公钥进行SHA256运算；
d. 将生成的256位哈希值进行RIPEMD160运算；
e. 将版本号和公钥哈希值进行双SHA256运算得到校验码；
f. 将版本号、公钥哈希和校验码连接并进行Base58转换。
2 地址实例
2.1 主网地址实例
比特币私钥本质上是一个256位的0和1随机序列。从一个私钥生成比特币地址的过程从上图中已经清楚的知道了，接下来将从一个真实的例子说明整个过程。在此，需要使用比特币命令行工具Libbitcoin Explorer，这是一个功能强大的比特币命令行工具。
a. 产生一个随机数，作为私钥
$ bx seed
e0dac469a482f6f06fa4c1e33ae0cd8751e87156b2cdaa75 #随机种子
$ bx ec-new e0dac469a482f6f06fa4c1e33ae0cd8751e87156b2cdaa75
6cad8e955967818e73a9ad1c8b0a4423910634e92a42b36820edc3a88606c7d0 #私钥
b. 由私钥生成公钥
$ bx ec-to-public 6cad8e955967818e73a9ad1c8b0a4423910634e92a42b36820edc3a88606c7d0
02373f06458bc5ac5810d94a26b67963bef01fb52cb1c9ab7b0103fae27dbce6a3 #压缩格式公钥
生成的公钥是压缩格式公钥，因此长度是33字节。首字节 02 表示该公钥是压缩格式，其Y坐标是偶数值。如果首字节为 03，则该公钥也是压缩格式，其Y坐标是奇数值。
这个公钥的非压缩格式值为 04373f06458bc5ac5810d94a26b67963bef01fb52cb1c9ab7b0103fae27dbce6a30f71963b7f442c7a96ae7b6436f2ea92c917d2484fa0d1e7f988df22a8f35b2c。首字节 04 表示该公钥为非压缩格式。
c. 将生成的公钥进行SHA256运算
$ bx sha256 02373f06458bc5ac5810d94a26b67963bef01fb52cb1c9ab7b0103fae27dbce6a3
52c56b7b490e6f0455e94a3889bf585b27bb7b4e514a0225d79c0e646208fd93 #公钥的SHA256哈希值
d. 将生成的256位哈希值进行RIPEMD160运算
$ bx ripemd160 52c56b7b490e6f0455e94a3889bf585b27bb7b4e514a0225d79c0e646208fd93
34c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468 #RIPEMD160哈希值
e. 版本号和公钥哈希值进行双SHA256运算得到校验码
比特币主网的地址版本号为00，加到上一步得到的哈希值前，然后计算双SHA256哈希值。
$ bx sha256 0034c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468 #首字节为主网版本号00
dfd7a84d2936267cc81cc00028704f5d98c7545177526035923f85ee2fe1d851
$ bx sha256 dfd7a84d2936267cc81cc00028704f5d98c7545177526035923f85ee2fe1d851
c6754cbc7fee2f70418f6815aab85008811a93c73546c5d4d4240b755d12a313 #双哈希结果
最后取双哈希值的前4个字节 c6754cbc 作为比特币地址的校验码。
f. 将版本号、公钥哈希和校验码连接并进行Base58转换
$ bx base58-encode 0034c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468c6754cbc
15owxYraAxdfneQETbovBVigZg8a5Cv5Ns #最终地址
将版本号 00、公钥哈希 34c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468 和校验码 c6754cbc 依次连接得到 0034c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468c6754cbc ，并进行Base58转换，得到最终的压缩格式地址 15owxYraAxdfneQETbovBVigZg8a5Cv5Ns。
因为Base58转换可逆，可以从地址转化为16进制字符串：
$ bx base58-decode 15owxYraAxdfneQETbovBVigZg8a5Cv5Ns
0034c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468c6754cbc
前面提到，公钥格式表示可以压缩格式表示，也可以非压缩格式表示，那么本例中，非压缩格式公钥地址是什么呢？
$ bx ec-to-address 04373f06458bc5ac5810d94a26b67963bef01fb52cb1c9ab7b0103fae27dbce6a30f71963b7f442c7a96ae7b6436f2ea92c917d2484fa0d1e7f988df22a8f35b2c
16Q8SWS9vbwYX96Njqaf2Hf4EaqTeehBu5 #非压缩格式公钥地址
比特币非压缩格式公钥地址为 16Q8SWS9vbwYX96Njqaf2Hf4EaqTeehBu5。该地址与压缩公钥格式地址 15owxYraAxdfneQETbovBVigZg8a5Cv5Ns 等价，都可以被同一个私钥验证。
懒得敲代码的同学可以直接在https://www.bitaddress.org/网站上导入本实例的私钥 6cad8e955967818e73a9ad1c8b0a4423910634e92a42b36820edc3a88606c7d0 进行验证。
2.2 测试网地址实例
测试网地址生成过程与主网的地址生成过程相同，唯一不同的是采用的版本号，测试网的版本号为0x6f，主网的版本号为0x00。因此，生成比特币测试网地址的过程如下：
a. 产生一个随机数，作为私钥
$ bx ec-new e0dac469a482f6f06fa4c1e33ae0cd8751e87156b2cdaa75
6cad8e955967818e73a9ad1c8b0a4423910634e92a42b36820edc3a88606c7d0
b. 由私钥生成公钥
$ bx ec-to-public 6cad8e955967818e73a9ad1c8b0a4423910634e92a42b36820edc3a88606c7d0
02373f06458bc5ac5810d94a26b67963bef01fb52cb1c9ab7b0103fae27dbce6a3
c.将生成的公钥进行SHA256运算
$ bx sha256 02373f06458bc5ac5810d94a26b67963bef01fb52cb1c9ab7b0103fae27dbce6a3
52c56b7b490e6f0455e94a3889bf585b27bb7b4e514a0225d79c0e646208fd93
d. 将生成的256位哈希值进行RIPEMD160运算
$ bx ripemd160 52c56b7b490e6f0455e94a3889bf585b27bb7b4e514a0225d79c0e646208fd93
34c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468
e. 版本号和公钥哈希值进行双SHA256运算得到校验码
注意，此时的版本号为0x6f，表示的是测试网的版本号。
$ bx sha256 6f34c18387ebedacab545ced2027c461ce05077468
5792fdcc41623473b2656eeab6c39f4c8e369d1302186b6303eeeba01a3316d4
$ bx sha256 5792fdcc41623473b2656eeab6c39f4c8e369d1302186b6303eeeba01a3316d4
0e5c8446d3f7f85168beb2001060bb2f3315e1b7f718ceda4a8fed264e422ac3
f. 将版本号、公钥哈希和校验码连接并进行Base58转换
$ bx base58-encode 6f34c18387ebedacab545ced2027c461ce050774680e5c8446
mkKuFbwYyz4vZksrBAnJ1Qw1RfjGuVjVpZ
或者直接指定特定公钥生成测试网的地址：
$ bx ec-to-address 02373f06458bc5ac5810d94a26b67963bef01fb52cb1c9ab7b0103fae27dbce6a3 -c .bx-testnet.cfg
mkKuFbwYyz4vZksrBAnJ1Qw1RfjGuVjVpZ
最终得到比特币测试网的地址mkKuFbwYyz4vZksrBAnJ1Qw1RfjGuVjVpZ。
3 参考资料
- List of address prefixes：列举了不同前缀码生成不同的比特币地址。