geth源码阅读——创建外部账号的流程
本文探究 geth account new 命令的代码执行流程
一、寻找命令入口
1.1. go-ethereum工程/cmd/geth/main.go
func init() {
// Initialize the CLI app and start Geth
app.Action = geth
app.HideVersion = true // we have a commandto print the version
app.Copyright = "Copyright 2013-2018The go-ethereum Authors"
app.Commands = []cli.Command{
........................
// See accountcmd.go:
accountCommand, //从这里知道，与account命令相关的代码在accountCommand.go文件中
}
1.2. 打开 cms/geth/accountcmd.go
Subcommands:[]cli.Command{
...................
{
Name: "new",
Usage: "Create a new account",
Action: utils.MigrateFlags(accountCreate), //从这里可以知道 new 命令的执行函数在accountCreate函数中
Flags: []cli.Flag{
utils.DataDirFlag,
utils.KeyStoreDirFlag,
utils.PasswordFileFlag,
utils.LightKDFFlag,
},
................
二、accountCreate函数执行流程
// accountcmd.go
funcaccountCreate(ctx *cli.Context) error {
…… 加载配置文件, 获取keydir，scryptN, scryptP
//提示输入密码
password := getPassPhrase("Your newaccount is locked with a password. Please give a password. Do not forget thispassword.", true, 0, utils.MakePasswordList(ctx))
//这里创建地址，生成公钥和私钥
address, err := keystore.StoreKey(keydir,password, scryptN, scryptP)
//打印地址
fmt.Printf("Address: {%x}\n",address)
return nil
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//accounts/keystore/keystore_passphrase.go
//具体表现为生成一对公私钥，再由私钥算出地址并构建一个自定义的Key
// StoreKey generatesa key, encrypts with 'auth' and stores in the given directory
func StoreKey(dir, auth string, scryptN, scryptPint) (common.Address, error) {
_, a, err := storeNewKey(&keyStorePassphrase{dir,scryptN, scryptP}, crand.Reader, auth)
return a.Address,err
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//accounts/keystore/key.go
func storeNewKey(ks keyStore, rand io.Reader, authstring) (*Key, accounts.Account, error) {
key, err := newKey(rand) //生成密钥对
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))}}
//私钥被保存到磁盘，保存前使用密码加密，密钥文件存储在你的以太坊客户端keystore 子目录中
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) {
// ecdsa是椭圆曲线数字签名算法，这里使用ecdsa生成一对公私钥，并选择的是secp256k1曲线。
privateKeyECDSA, err :=ecdsa.GenerateKey(crypto.S256(), rand)
if err !=nil {
return nil,err
}
return newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA),nil
}
---------------------------------------------------
// GenerateKeygenerates a public and private key pair.
func GenerateKey(c elliptic.Curve, rand io.Reader)(*PrivateKey, error) {
k, err := randFieldElement(c, rand)
if err !=nil {
return nil,err
}
priv := new(PrivateKey) //生成私钥
priv.PublicKey.Curve = c
priv.D = k
priv.PublicKey.X, priv.PublicKey.Y =c.ScalarBaseMult(k.Bytes()) //生成公钥
return priv,nil
}
---------------------------------------------------------------------------------------
func newKeyFromECDSA(privateKeyECDSA*ecdsa.PrivateKey) *Key {
id := uuid.NewRandom()
key := &Key{
Id: id,
Address: crypto.PubkeyToAddress(privateKeyECDSA.PublicKey), //地址是公钥转过来的，仅20字节
PrivateKey: privateKeyECDSA,
}
return key
}
-------------------------------------------------------------------------------------
func PubkeyToAddress(p ecdsa.PublicKey)common.Address {
pubBytes := FromECDSAPub(&p)
return common.BytesToAddress(Keccak256(pubBytes[1:])[12:]) //公钥经过Keccak-256单向散列函数变成了256bit
}
-------------------------------------------------------------------------------------
func BytesToAddress(b []byte) Address {
var aAddress
a.SetBytes(b)
return a
}
--------------------------------------------------------------------------------------------
func (a *Address) SetBytes(b []byte) {
if len(b)> len(a) {
b = b[len(b)-AddressLength:] // AddressLength等于20
}
copy(a[AddressLength-len(b):], b) //取后20字节(160bit, 即40个16进制字符)作为地址
}
三、总结
每个账户都由一对钥匙定义，一个私钥（PrivateKey）和一个公钥（Public Key）。 账户以地址为索引，地址由公钥衍生而来，取公钥的最后20个字节。每对私钥/地址都编码在一个钥匙文件里（Keystore）。
地址的生成的流程是：私钥 -> 公钥 -> 地址。因此地址的生成需要三步：
1、 由secp256k1曲线生成私钥，是由随机的256bit组成（32字节）
2、采用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）将私钥映射成公钥（64字节）
3、公钥经过Keccak-256单向散列函数变成了256bit，然后取160bit作为地址（20字节）
注意：私钥极其重要，用户输入的密码用来对私钥加密，加密后的密钥文件被保存到keystore目录下。密钥文件最好经常换密码，并以多种形式存放最为妥当。
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