DRI:科普 | 以太坊地址是怎么來的？

作者:??JoseAguinaga

翻譯&校對:?閔敏&?阿劍

以私鑰為原材料

正如我在本系列第一篇文章《私鑰是什么》中所述，生成私鑰的過程依賴于偽隨機數生成器和足夠大的熵。關于私鑰，最重要的一點是，它是從1到22??-1的范圍內隨機選出的整數。只要是在這個范圍內的數，都可以用作私鑰。

既然我們已經初步學習了私鑰背后的數學知識，接下來就可以自己生成有效的私鑰了。我們不妨將私鑰生成過程想象成一個長達78位的水平數字組合鎖，然后我們把這個密碼鎖分成3排，每排有26位。你可以把PRNG函數想象成一個會隨機打亂數字，打亂出一個數字組合的東西：一開始每一位都是0，然后毫無章法地在每一位上選出一個具體的數字。假設我們使用PRNG函數生成亂序的數字組合，得到以下三排數字：

(1)04406941321102621719184878;

(2)43014596507006094171646853;

數據：近日有143萬枚FXS已解鎖，約合1170萬美元:金色財經報道，Lookonchain數據監測顯示，最近有約143萬枚FXS（約合1170萬美元）已解鎖。[2023/4/23 14:21:59]

(3)06780198554267270848908554;

-瀏覽器使用WebCryptographyAPI作為PRNG。這個PRNG使用你的計算機熵源作為隨機種子來生成隨機數。在生成隨機數的時候，請一定要使用電子熵源，因為一些研究表明，人類比較不擅長選擇隨機數字-

恭喜！你現在已經是私鑰?44069413211026217191848784301459650700609417164685306780198554267270848908554?的所有者了。

我們可以使用這個私鑰生成一個比特幣或以太坊地址，或者任何以1至22??-1為私鑰范圍的區塊鏈的地址。

要根據這個私鑰生成一個以太坊地址，我們需要使用橢圓曲線點乘算法。因此，簡單起見，我們會把它交給計算機處理。為此，我們需要把這個私鑰“告訴”計算機。麻煩的是，計算機不會處理十進制形式的信息，它只能理解二進制代碼。目前，我們的只有十進制數形式的私鑰。因此，我們先要將這個私鑰從十進制數形式轉換為計算機可以理解的比特和字節。

以太坊域名服務ENS：15位獲勝者贏得bug bash獎勵:金色財經報道，以太坊域名服務ENS在社交媒體宣布，在完成bug bash審議之后，最終共有15位獲勝者，他們對V3 ENS Manager應用程序提出的改進和Bug建議將被采納并會帶入到主網。據悉，7位獲勝者因發現Bug贏得1 ETH獎勵，其他8位獲勝者將獲得0.375 ETH獎勵。[2023/3/25 13:26:12]

位和字節

在進行下一步操作之前，我們需要先了解什么是比特和字節。任何數字設備都只能理解由0和1組成的信息，通常被稱為比特。比特就是“二進制數字”，即，僅使用1和0表示的數字。雖然我們的智能手機和電腦都可以顯示漢字和圖片，還能播放歌曲，它們最終都是比特來表示并處理這些信息的。位越多，表示的信息越大，但說到底無非是一堆0和1而已。

根據上下文，多個位可以表示字符或數字。在將十進制整數轉換為二進制形式時，就是將其轉換成以2為底數的冪之和，其中每個冪的指數遞增。例如，我們通常采用十進制形式記數，十進制數就是以10為底數的冪之和。因此，在使用二進制時，在2的?N次冪以內的整數，我們就可以用n個位來表示和存儲。

彭博社：離比特幣價格的下一次大爆發只有2年時間:金色財經報道，Bitcoin Magazine在社交媒體上稱，彭博社表示，我們可能離比特幣價格的下一次大爆發只有2年時間了。[2022/9/2 13:03:33]

-8位電子游戲機最高能夠表達的十進制數是255，因為它們使用的中央處理單元最多只能執行8位操作（譯者注：上圖的左邊解釋了為什么N個位就可以表示2的N次冪以內的數--因為其數字組合有2的N次冪種可能性；右邊則演示了一個二進制數意味著多大的整數，即相互轉換的計算規則-

雖然我們可以使用二進制形式來表達任何數字，但是二進制形式過于“繁冗”。如果要表示97，我們需要8個二進制數字。二進制數對于計算機來說很容易處理，但是不方便人類閱讀。因此，計算機通常會使用十六進制而非二進制來表示數據：位置數字系統以16為底數來表示數字。一位十六進制數可表示四位二進制數。我們可以用十六進制數61來表示二進制數01100001或十進制數97，這樣就比二進制少了6位數。十六進制數使用ABCDEF來表示10至15，通常用來縮小數據。

上海博物館官方：基于“上博鏈”推出“海上博物”數字藏品平臺，8月5日首發數字藏品:金色財經報道，據上海博物館官方公眾號消息，數字文化產業的重要性不斷凸顯，上海博物館“海上博物”數字藏品平臺及背后的“上博鏈”技術也在此背景下應運而生，將是目前為止全國博物館界自行研發、自主擁有知識產權的首個數字藏品平臺及區塊鏈技術體系。同時，“海上博物”也是上海博物館數字藏品館，每一次發行數字藏品，均會有一件藏品進館收藏，最終形成涵蓋文物、藝術、創作等豐富內容的線上文化博物館。據悉，“海上博物”首批數字藏品將于8月5日上午10時正式開啟預約。[2022/7/30 2:48:00]

私鑰有多少個比特？

再說回私鑰，我們知道私鑰的范圍是1至22??-1。我們該如何用位來表示它？需要用到多少位？如上文所述，在將十進制整數轉換為二進制形式時，就是將其轉換成以2為底數的冪之和。在使用8位二進制數時，我們能表示的最大的數是2?+2?+2?+2?+23+22+21+2?，即，整數255。我們可以看出，要表達2^n以內的數，我們就需要n個位。由此可推得，我們需要256位，或者說32字節，來表示我們的私鑰。

Optimism推出太坊原生條件交易系統Drippie:7月25日消息，OP Labs表示，Optimism推出信任最小化的以太坊原生條件交易系統Drippie，允許在特定條件下執行交易。Drippie允許輕松地（在Solidity中）編程Optimis稱之為“drips”的檢查/操作集，以執行Optimism日常所需的大部分鏈上操作。Optimism使用點滴來維持各個賬戶的余額，定期在L1和L2之間轉移資金，甚至自動為 Drippie 自己的交易付款。[2022/7/26 2:37:06]

-十六進制數據表示旨在減少表示數字所需的位數。但是，計算機依然只能使用二進制來處理數據-

如果我們一致同意需要使用32字節來表示我們在范圍內的私鑰，那么在十六進制形式下，我們需要64個數來表示私鑰。現在，我們可以將原始私鑰

44069413211026217191848784301459650700609417164685306780198554267270848908554

轉換成十六進制形式：

616E6769652E6A6A706572657A616775696E6167612E6574682E6C696E6B0D0A

看到十六進制私鑰中多出的字母A、B、C、D、E了嗎？看到這些字母，我們就可以輕易辨別出這個數是十六進制的。

從私鑰到公鑰

現在，我們可以把這個十六進制私鑰告訴我們的計算機了。我們可以使用JavaScript之類的編程語言輕松導入這個十六進制私鑰，以便用于之后的乘法運算。在以下代碼中，之前得到的十六進制數被導入作為私鑰。這個十六進制數是以16為底數的。

-通過使用BigNumber庫，我們可以確保轉換過程中不會丟失任何小數。這些數字通常會被表達成指數，而且如果我們直接將其解析成十六進制，就會失去精度。如果不使用BigNumber庫，我們得到的十六進制私鑰就會變成616e6769652e6c00000000000000000000000000000000000000000000000000-

導入私鑰之后，下一步就是創建公鑰。你可能還記得，我們在第一篇文章中提到過，在獲取以太坊地址之前，我們先要通過私鑰來生成公鑰。根據以太坊黃皮書所述，公鑰生成過程遵循的是標準的ECDSA公鑰生成算法，其中，我們將私鑰乘以生成器點得到一個坐標，將該坐標的x值和y值前后拼在一起就是公鑰。我們的公鑰可以用來生成我們的以太坊地址。

-x和y是使用橢圓曲線上的點乘以我們的私鑰得到的。雖然私鑰可以在任意區塊鏈中作為一個地址的唯一生成器，以太坊專門使用橢圓曲線secp256k1生成公鑰；因此，私鑰的簽名操作也跟這條曲線有關-

終于到了最后一步。有了公鑰，我們就執行黃皮書中的最后一個操作：

給定某個私鑰，以太坊地址A是對應ECDSA公鑰的Keccak哈希值的最右邊160位。鑒于我們已經有了自己的ECDSA公鑰，剩下的唯一一件事是在我們的公鑰上執行Keccak哈希函數，取結果最右邊的160位。當我們將這些操作結果存儲在“緩沖區”時，我們可以“丟掉”前24個十六進制數，只留下后40個十六進制數，或者更準確地說，20個字節。

-以太坊地址被設計為20個字節。有人認為刪掉一些字節可能會引起碰撞，導致兩個私鑰生成相同的以太坊地址。不過到目前為止，還沒發生過這種情況-

你的個人專屬錢包

如你所見，只要一個數就可以生成一個以太坊地址來存儲各類資產：從代表虛擬貓、磁帶、襪子和門票等物品的NFT到具有增值潛力的密碼學資產等等。你的以太坊地址是公開的，而且像你的家庭住址一樣，但是只能通過鑰匙打開。如果你不想自己來處理所有這些流程，你可以在Portis上注冊一個賬戶。Portis會自動為你創建私鑰以及對應的以太坊地址，供你在100多個dApp中使用。

在本系列下一篇文章中，我們將介紹如何使用私鑰來創建并廣播交易、簽署消息，以及這些簽名在以太坊生態中有什么影響。

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