第三章 数字资产钱包技术实现原理

3.1技术总览

数字资产钱包技术实现主要包含三个部分：1.钱包自身设计，如何生成助记词，keystore和密码等；2.私钥、公钥和地址产生的方法；3.钱包提供商远程调用各公链RPC接口设计；如下图所示，可总体概括数字资产钱包实现的技术流程：

众所周知，私钥为一串无规律字符串，非常不便于记忆，使用更是不方便，所以从钱包设计的角度，为简化操作同时又不失安全性，就出现了助记词的方法。一般情况下，助记词由一些单词组成，只要记住这些单词，按照顺序在钱包中输入，就能打开钱包，下文将详细阐述其中的原理和方法。

根据密钥之间是否有关联可把钱包分为两类：

非确定性钱包（nondeterministic wallet）：每个密钥都是从随机数独立生成，密钥彼此之间无关联，这种钱包也被称为“Just a Bunch Of Keys（一堆密钥）”，简称JBOK钱包。

确定性钱包（deterministic wallet）：所有密钥都是从一个主密钥派生出来，这个密钥即为种子（Seed）。该类型钱包中所有密钥都相互关联，通过原始种子可以找到所有密钥。确定性钱包中使用了很多不同的密钥推导方法，最常用的是使用树状结构，称为分级确定性钱包或者HD (hierarchical deterministic)钱包。

比特币钱包(Bitcoin Core)生成密钥对之间没有直接关联，属于nondeterministic wallet，这种类型的钱包如果想备份导入是比较麻烦的，用户必须逐个操作钱包中的私钥和对应地址，如下图包含的为松散结构的随机密钥集合的非确定性钱包：

Deterministic wallet基于BIP32(Bitcoin Improvement Proposal32)/BIP39/BIP44标准实现，通过一个共同的种子维护n多私钥，种子推导私钥采用不可逆哈希算法，在需要备份钱包私钥时，只备份这个种子即可（大多数情况下的种子是通过BIP44生成了助记词，方便抄写），在支持BIP32，BIP39，BIP44标准的钱包只需导入助记词即可导入全部的私钥，如下图种子派生密钥的确定性钱包：

上面提到了BIP32，BIP39，BIP44标准，概括来说BIP32标准定义了种子使用HMAC-SHA512生成根私钥，并导出子私钥，这是HD钱包的主要标准；BIP39 标准定义了钱包助记词和种子生成规则； BIP44标准定义了节点布局，用于多币种和多账户钱包；除此之外，还有BIP43标准用于定义多用途HD钱包结构。具体可以前往https://github.com/bitcoin/bips学习。