如何通过私钥创建以太网钱包地址？

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我们翻译和出版与密码学货币的私钥、地址和钱包有关的内容，无非是传达几个要点:1. 密码学货币不同于传统银行。你有很多工具可以生成私钥来持有密码学货币。你不需要向银行申请，也不需要向任何人举报。没有人能阻止你拥有自己的私钥和钱包；2. 公钥和用于接收转账的地址是由私钥使用单向数学运算推导出来的。如果不信任现有工具，可以自己使用这些数学运算生成地址；同时，公开地址不会出现安全问题，因为地址不能反向推出公钥或私钥；3. 使用第三方提供的服务时，了解服务的性质，不要向任何人暴露自己的私钥，定期备份。

通过私钥来获得比特币钱包地址的具体流程有些复杂，因此我们会描述简化后的版本。我们需要使用一个哈希函数去获得公钥，还需要使用另一个函数去获得地址。

现在，让我们开始吧。

公钥

这部分内容和之前讨论比特币的文章中所说的相同，所以如果你已经读完了，那么就可以跳过（除非你想要复习一下）。

首先，我们需要在私钥上使用 ECDSA，即椭圆曲线数字签名算法。椭圆曲线是通过 y² = x³ + ax + b 公式得出的，其中 a 和 b 可以自定义。椭圆曲线家族有很多知名并且广泛应用的案例。比特币使用了 secp256k1 曲线，关于椭圆曲线密码学，如果你想了解更多，可以参考此文章。

以太坊使用了同样的椭圆曲线，secp256k1，因此对于比特币和以太坊来说，获得公钥的流程是相同的。

对私钥作了 ECDSA 运算之后，我们得到了 64 字节的整数，这是由两个 32 字节的整数串联组成，代表了椭圆曲线上某个点的 X 值和 Y 值。

在 Python 程序中，代码显示如下：

private_key_bytes = codecs.decode(private_key, ‘hex’)
# Get ECDSA public key
key = ecdsa.SigningKey.from_string(private_key_bytes, curve=ecdsa.SECP256k1).verifying_key
key_bytes = key.to_string()
key_hex = codecs.encode(key_bytes, ‘hex’)

注意：从上面的代码可以看出，我使用了 ecdsa 模块并通过编码器解码了私钥。这样写更多是因为 Python 的关系，而与算法本身无关，为免误解，让我来好好解释一下。

Python 语言中，至少有两种数据类型可以保存私钥和公钥：“str”和“bytes”。前者对应的是 string（字符串），后者则是 byte array（数值）。Python 语言中的密码学运算只能对“bytes”类操作，将 byte 型数据作为输入，并且将输出作为结果。

但是，这里面有个小问题：作为字符串的“4f3c”和作为 byte array 的 4f3c 是不等同的，string 等于 byte array 和两个元素 O< 的结合。codecs.decode 方法就是将字符串转换为 byte array。本文中使用的密码学操作都要进行这一步骤。

钱包地址

一旦获得公钥，我们就可以计算出钱包地址，和比特币不同，以太坊在主网和所有测试网都有相同的地址。当用户发起转账和签名的时候，他们需要选择相应的网络。

为了通过公钥得出地址，我们需要做的就是在公钥上应用 Keccak-256 加密算法，然后拿出结果的后 20 个字节，这样就可以了。整个过程不需要其他的哈希函数，无需 Base58 编码，也不用其他任何转换，你唯一需要做的事情就是在地址的开头添加“0x”。

Python代码如下：

public_key_bytes = codecs.decode(public_key, ‘hex’)
keccak_hash = keccak.new(digest_bits=256)
keccak_hash.update(public_key_bytes)
keccak_digest = keccak_hash.hexdigest()
# Take the last 20 bytes
wallet_len = 40
wallet = ‘0x’ + keccak_digest[-wallet_len:]

校验和（checksum）

我们都知道，比特币是对公钥使用哈希算法，然后取结果的前 4 个数字，以此创建校验和。这对于所有比特币地址来说都是适用的，因此在没有添加 checksum 字节之前，用户无法获得有效地址。

编者注：校验和（checksum）是一种较为简单的验证数据完整性的方法，具体方法有很多种，比如说对一段数据逐次取 4 个比特，把取出的数全部加起来，最后得到一个 4 个比特的值作为校验和。如果两段数据不一样，产生的校验和有极大概率是不一样的。跟哈希函数的原理有相似之处，但够不上密码学哈希函数那样的强度。）

例：

MD5(cvsoiu687y0adbfiq7et5tgho0) = a277a316d38c21786eac518b83af898f

MD5(wysoiu687y0adbfiq7et5tgho0) = becd314fb8d277cfe20aaadc2b52c177

在以太坊中，产生地址的流程与此并不相同。最初的时候，以太坊中没有校验和这样的机制来验证秘钥的完整性。但是在 2016 年，Vitalik Buterin 引进了 checksum 机制，现在已经被钱包提供商和交易所使用。

在以太坊钱包地址上添加 checksum 使得我们可以通过大小写来校验地址的有效性。

首先，你需要获得地址的 Keccak-256 哈希值。注意，将地址放入哈希函数的时候不可以添加 0x 部分。

其次，你需要迭代初始地址的字符，如果哈希值中的第 i 个字节（byte）大于或者等于 8，那么你要将地址中的第 i 个字符变为大写，否则就还是保持小写。

最后，你需要把 0x 添加到结果的开头。如果忽略大小写，那么校验和地址与初始地址是相同的。但是，这种使用大写字母的做法让人们可以随时随地检查地址是否有效。你可以通过这个网页找到有效验证 checksum 的算法。

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