HD钱包知识点指南
本资料用于帮助你快速了解HD钱包知识，以及区块链钱包的常用知识点和原理
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知识大纲
- 非对称加密
- 分层确定性（BIP32）
- 助记词（BIP39）
- 密钥路径（BIP44）
- 钱包创建流程
- 交易流程（粗略）
非对称加密
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非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey:简称公钥）和私有密钥（privatekey:简称私钥）。
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公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密。因为加密和解密使用的是 两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。
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用私钥对数据加密的过程叫做签名。比特币发送的交易数据都是通过私钥签名之后的hash字符串进行广播和记录的，可以通过公钥解密（验签）验证真实性。
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非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥并将公钥公开，需要向甲方发送信息的其他角色(乙方)使用该密钥(甲方的公钥)对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己私钥对加密后的信息进行解密。甲方想要回复乙方时正好相反，使用乙方的公钥对数据进行加密，同理，乙方使用自己的私钥来进行解密。
分层确定性（BIP32）
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BIP32 提案的名字是：Hierarchica- Deterministic Wallets， 就是我们所说的 HD 钱包。
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钱包也是一个私钥的容器，我们可以生成一堆私钥（一个人也有很多账号的需求，可以更好保护隐私），而每个私钥都需要备份就特别麻烦的。为了解决这种麻烦，就有了 BIP32 提议： 根据一个随机数种子通过分层确定性推导的方式得到 n 个私钥，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，如图：
image.png
**助记词（BIP39）
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BIP32 提案可以让我们保存一个随机数种子（通常 16 进制数表示），而不是一堆秘钥，确实方便一些，不过用户使用起来 (比如冷备份) 也比较繁琐，这就出现了 BIP39，它是使用助记词的方式，生成种子的，这样用户只需要记住 12（或 24）个单词，单词序列通过 PBKDF2 与 HMAC-SHA512 函数创建出随机种子作为 BIP32 的种子。
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在线助记词生成转化工具：https://iancoleman.io/bip39/
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协议原文：https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039.mediawiki
密钥路径（BIP44）
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通过这种BIP32分层（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。因此，第一个母密钥生成的子私钥是 m/0。第一个公共钥匙是 M/0。第一个子密钥的子密钥就是 m/0/1，以此类推。
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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)，BIP0044 指定了包含 5 个预定义树状层级的结构：
m / purpose' / coin' / account' / change / address_index
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m / purpose ：固定为 m/44'代表，bip44协议
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Coin type: 这个代表的是币种，0 代表比特币，1 代表比特币测试链，60 代表以太坊
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Account: 代表这个币的账户索引，从 0 开始
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Change: 常量 0 用于外部链，常量 1 用于内部链（也称为更改地址）。外部链用于在钱包外可见的地址（例如，用于接收付款）。内部链用于在钱包外部不可见的地址，用于返回交易变更。 (所以一般使用 0)
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address_index*: 这就是地址索引，从 0 开始，代表生成第几个地址，官方建议，每个 account 下的 address_index 不要超过 20
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协议原文: https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0044.mediawiki#Change
钱包创建流程
- 通过BIP39生成seed(助记词)
- 通过BIP44生成各个钱包私钥/公钥
- 公钥钥通过一定的算法（根据主链确定）生成钱包地址
交易流程（粗略）
- 第一步：组装生成交易结构体（对象数据流）Data
- 第二步：通过私钥对Data进行签名，生成签名值hash字符串
- 第三步：通过节点服务器接口将hash只进行广播
- 不同主链需要的交易结构体参数是不一样的，
小结
- HD 钱包（Hierarchica- Deterministic Wallets）是在 BIP32 中提出的为了避免管理一堆私钥的麻烦提出的分层推导方案。
- BIP44 是给 BIP32 的分层增强了路径定义规范，同时增加了对多币种的支持。
- BIP39 则通过定义助记词让种子的备份更友好
- 目前我们的市面上单到的以太币、比特币钱包基本都遵循这些标准。
开源钱包推荐**
- Imtoken：https://github.com/consenlabs
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