NRP:科普 ｜ 從零開始學習比特幣開發：生成地址

生成地址

如果有人想發送比特幣給你，或者你從別人那里買幾個比特幣，就要把地址給對方，對方才能把幣打到你指定的地址上。那么，如何才能擁有一個地址呢，下面我們就來講講這個問題。

比特幣核心提供了很多RPC來供客戶端調用，其中一個就是我們這里要講的

getnewaddress

生成一個新的地址，通過這個RPC，我們就可以生成一個新的地址，有了這個地址，別人就可以給我們轉賬了。

getnewaddress

RPC可以接收兩個參數，第一個地址的標簽，第二個是地址的類型。如果沒有提供標簽，那么默認的標簽就是空，地址的類型當前支持：legacy、p2sh-segwit、bech32，默認類型由

-addresstype

參數指定，當前為p2sh-segwit。

如果我們想看下這個RPC的幫助文檔，可以執行如下的命令：

./src/bitcoin-cli-regtesthelpgetnewaddress

就會顯示幫助信息

這個　RPC對應的方法實現位于

src/wallet/rpcwallet.cpp

文件，方法名稱就是RPC名稱，下面我們來看這個方法。

生成地址流程

根據請求參數獲得對應的錢包。std::shared_ptr<CWallet>constwallet=GetWalletForJSONRPCRequest(request);CWallet*constpwallet=wallet.get();GetWalletForJSONRPCRequest方法內部實現如下：調用GetWalletNameFromJSONRPCRequest方法，從請求對象中取得錢包的名字，如果用戶指定了錢包名字，那么把錢包名字保存在參數wallet_name上，并返回真，否則返回假。如果可以獲得用戶指定的錢包名稱，則調用GetWallet方法，從錢包集合vpwallets中取得指定的錢包，然后返回錢包。如果用戶沒有指定錢包或指定的錢包不存在，那么調用GetWallets方法，返回錢包集合vpwallets。如果錢包集合中只有一個錢包，或者在用戶指定了幫助的情況下，至少有一個以上的錢包，那么返回第一個錢包，即默認的錢包。默認錢包在系統啟動時候創建的。接下來，要確保錢包可用。如果錢包不可用，則直接NullUniValue對象。if(!EnsureWalletIsAvailable(pwallet,request.fHelp)){returnNullUniValue;}如果指定了help參數或請求參數數量多于2個，則顯示錢包的幫助信息。檢查錢包是否設置了禁止私鑰，即錢包是只讀的watch-only/pubkeys。如果是，則拋出異常。if(pwallet->IsWalletFlagSet(WALLET_FLAG_DISABLE_PRIVATE_KEYS)){throwJSONRPCError(RPC_WALLET_ERROR,"Error:Privatekeysaredisabledforthiswallet");}如果指定了標簽，則調用LabelFromValue方法，檢查標簽，確保其不是*。如果是，則拋出異常。std::stringlabel;if(!request.params.isNull())label=LabelFromValue(request.params);如果指定了地址類型，則調用ParseOutputType方法，檢查地址類型，確保其是legacy、p2sh-segwit、bech32之一，如果不指定則默認是p2sh-segwit，并把地址類型保存在output_type變量中。OutputTypeoutput_type=pwallet->m_default_address_type;if(!request.params.isNull()){if(!ParseOutputType(request.params.get_str(),output_type)){throwJSONRPCError(RPC_INVALID_ADDRESS_OR_KEY,strprintf("Unknownaddresstype'%s'",request.params.get_str()));}}如果錢包沒有被鎖定，則調用TopUpKeyPool方法填充密鑰池。if(!pwallet->IsLocked()){pwallet->TopUpKeyPool();}TopUpKeyPool填充密鑰這個方法，我們前面已經講過，這里只簡單解釋下，不做詳細分析。因為在衍生子鑰的過程中，setExternalKeyPool、setInternalKeyPool已經完全填充完了，所以導致missingExternal、missingInternal兩個變量都為0，從而不會重新再次衍生子密鑰，所以實際上本方法在這里基本沒有執行，而直接返回真。調用錢包的GetKeyFromPool方法，從密鑰池中生成一個公鑰。如果不能生成，則拋出異常。CPubKeynewKey;if(!pwallet->GetKeyFromPool(newKey)){throwJSONRPCError(RPC_WALLET_KEYPOOL_RAN_OUT,"Error:Keypoolranout,pleasecallkeypoolrefillfirst");}GetKeyFromPool方法，我們在下面詳細講解，此處略過。調用錢包對象的LearnRelatedScripts方法，對公鑰的腳本進行處理。方法內部執行如下：如果公鑰是壓縮的，并且地址類型是p2sh-segwit，或者bech32，那么：如果目標參數類型是CNoDestination，則調用腳本對象的script方法，清除腳本內容。如果目標參數類型是CKeyID，則：首先調用腳本對象的script方法，清除腳本內容；然后，初始化腳本*script<<OP_DUP<<OP_HASH160<<ToByteVector(keyID)<<OP_EQUALVERIFY<<OP_CHECKSIG。如果目標參數類型是CScriptID，則：首先調用腳本對象的script方法，清除腳本內容；然后，初始化腳本*script<<OP_HASH160<<ToByteVector(scriptID)<<OP_EQUAL。如果目標參數類型是WitnessV0KeyHash，則：首先調用腳本對象的script方法，清除腳本內容；然后，初始化腳本*script<<OP_0<<ToByteVector(id)。如果目標參數類型是WitnessV0ScriptHash，則：首先調用腳本對象的script方法，清除腳本內容；然后，初始化腳本*script<<OP_0<<ToByteVector(id)。如果目標參數類型是WitnessUnknown，則：首先調用腳本對象的script方法，清除腳本內容；然后，初始化腳本*script<<CScript::EncodeOP_N(id.version)<<std::vector(id.program,id.program+id.length)。調用WitnessV0KeyHash方法，生成WitnessV0KeyHash對象。CTxDestinationwitdest=WitnessV0KeyHash(key.GetID());調用GetScriptForDestination方法，獲取對應的腳本。CScriptwitprog=GetScriptForDestination(witdest);GetScriptForDestination方法內部調用boost::apply_visitor(CScriptVisitor(&script),dest)，以訪問者模式來根據不同的id，獲取其對應的腳本對象。CScriptVisitor對象繼承自boost::static_visitor對象，實現了訪問者模式，并通過重載()操作符來定義不同類型的id。調用AddCScript方法，保存腳本對象。AddCScript方法，首先調用CCryptoKeyStore::AddCScript方法，把腳本保存到keystore的mapScripts集合中；然后，調用數據庫訪問對象的WriteCScript方法，以cscript為鍵把腳本保存到數據庫中。boolCWallet::AddCScript(constCScript&redeemScript){if(!CCryptoKeyStore::AddCScript(redeemScript))returnfalse;returnWalletBatch(*database).WriteCScript(Hash160(redeemScript),redeemScript);}調用GetDestinationForKey方法，獲取目的地CTxDestination對象。CTxDestination是一個具有特定目標的交易輸出腳本模板。定義如下：typedefboost::variant<CNoDestination,CKeyID,CScriptID,WitnessV0ScriptHash,WitnessV0KeyHash,WitnessUnknown>CTxDestination，可能是以下幾種類型之一：GetDestinationForKey方法，使用case表達式來根據不同的地址類型，生成不同的目的CTxDestination。如果公鑰不是壓縮的，處理方法legacy。if(!key.IsCompressed())returnkey.GetID();否則，生成WitnessV0KeyHash對象，然后調用GetScriptForDestination方法，獲取對應的腳本，最后根據不同的地址類型生成的目的。CTxDestinationwitdest=WitnessV0KeyHash(key.GetID());CScriptwitprog=GetScriptForDestination(witdest);if(type==OutputType::P2SH_SEGWIT){returnCScriptID(witprog);}else{returnwitdest;}對于默認的、不傳地址類型的情況，就會返回CScriptID類型的CTxDestination，這個返回值在下面兩步中都會用到。如果地址類型是legacy，則直接返回公鑰的KeyID。內部把公鑰的數據通過SHA256和RIPEMD160雙重哈希之后，構造一個CKeyID對象。如果地址類型是p2sh-segwit，或bech32，則處理如下：CNoDestination沒有目的地設置CKeyIDP2PKH目的CScriptIDP2SH目的WitnessV0ScriptHashP2WSH目的WitnessV0KeyHashP2WPKH目的WitnessUnknown未知目的P2W???調用錢包對象的SetAddressBook方法，來保存公鑰地址。pwallet->SetAddressBook(dest,label,"receive");SetAddressBook方法執行如下：從mapAddressBook集合中，取得對應的目的數據。std::map<CTxDestination,CAddressBookData>::iteratormi=mapAddressBook.find(address);根據集合中是否有對應的數據設置變量是否為更新。fUpdated=mi!=mapAddressBook.end();把標簽保存為地址對應的CAddressBookData的name屬性。mapAddressBook.name=strName;如果參數strPurpose不空，則更新地址對應的CAddressBookData的purpose屬性。if(!strPurpose.empty())mapAddressBook.purpose=strPurpose;調用數據庫訪問對象的WritePurpose方法，保存參數strPurpose到數據庫中。if(!strPurpose.empty()&&!WalletBatch(*database).WritePurpose(EncodeDestination(address),strPurpose))returnfalse;調用數據庫訪問對象的WritePurpose方法，保存地址到數據庫中。WalletBatch(*database).WriteName(EncodeDestination(address),strName);strName為用戶提供的標簽。EncodeDestination方法，我們在下一步講解。調用EncodeDestination方法，解碼目的地址，并返回其結果。EncodeDestination方法同樣采用了訪問者模式returnboost::apply_visitor(DestinationEncoder(Params()),dest)。DestinationEncoder類繼承了boost::static_visitor，實現了訪問者模式，通過重載()操作符來定義不同類型的id。與前面相對應，這個方法會處理CKeyID、CScriptID、WitnessV0KeyHash、WitnessV0ScriptHash、WitnessUnknown這幾種不同情況。對于我們的默認情況來說，目的地址類型為CScriptID，下面我們就看下這種情況的處理，其他情況可自行閱讀。調用當前網絡參數的Base58Prefix方法，返回腳本前綴。std::vector<unsignedchar>data=m_params.Base58Prefix(CChainParams::SCRIPT_ADDRESS);對于主網絡前綴是5，測試網絡是196，回歸測試網絡是196。把當前20個字節的數據加在前綴后面形成21個字節的字符串。data.insert(data.end(),id.begin(),id.end());調用EncodeBase58Check方法，編碼成Base58Check格式，并返回其值。returnEncodeBase58Check(data);下面，我們來看下EncodeBase58Check這個方法的處理。它的內部執行流程如下：用21個字節的字符串生成一個向量，同時調用Hash方法，生成一個32字節長的哈希字符串；然后把其最前面的4個字節作為校驗各加在21個字節的向量尾部，從而生成一個長度為25個字節的字符串；最后，調用EncodeBase58方法，進行Base58編碼。std::vector<unsignedchar>vch(vchIn);uint256hash=Hash(vch.begin(),vch.end());vch.insert(vch.end(),(unsignedchar*)&hash,(unsignedchar*)&hash+4);returnEncodeBase58(vch);在Hash這個方法中，使用了雙重SHA256哈希算法。EncodeBase58這個方法，讀者可以自行閱讀，這里不再展開。

美國說唱歌手Megan Thee Stallion與Cash App合作發布比特幣科普視頻:美國說唱歌手Megan Thee Stallion與由Square開發的移動支付服務Cash App合作發布了一段名為“Bitcoin for Hotties”的視頻。該視頻從她的角度解釋了什么是比特幣，為什么比特幣有價值等內容。Megan Thee Stallion在Instagram上擁有超過2410萬粉絲，在 Twitter上擁有640萬粉絲。（Bitcoin News）[2021/8/8 1:41:10]

GetKeyFromPool從密鑰池中獲取公鑰

本方法從密鑰池中生成一個公鑰。第一個參數為公鑰的引用，第二個參數

internal

，默認為假。

內部邏輯如下：

如果錢包禁止私鑰，則返回假。if(IsWalletFlagSet(WALLET_FLAG_DISABLE_PRIVATE_KEYS)){returnfalse;}調用ReserveKeyFromKeyPool方法，從密鑰池中取出一個密鑰并獲取其公鑰。如果不成功，則生成數據庫訪問對象，然后調用GenerateNewKey方法，生成一個公鑰。if(!ReserveKeyFromKeyPool(nIndex,keypool,internal)){if(IsLocked())returnfalse;WalletBatchbatch(*database);result=GenerateNewKey(batch,internal);returntrue;}GenerateNewKey這個方法，在創建錢包過程中，我們已經重點分析，這里不浪費口舌，我們重點看下ReserveKeyFromKeyPool方法。這個方法的執行流程如下：生成一個公鑰，并設置為密鑰池的vchPubKey屬性。nIndex=-1;keypool.vchPubKey=CPubKey();如果錢包沒有被鎖，則填充密鑰池。if(!IsLocked())TopUpKeyPool();TopUpKeyPool這個方法，我們也講過，這里直接略過。如果錢包啟用了HD，并且可以支持HD分割，并且參數fRequestedInternal為真，則設置變量fReturningInternal為真。在調用本方法時，這個參數沒有指定，而默認為假，所以變量fRequestedInternal設置假。boolfReturningInternal=IsHDEnabled()&&CanSupportFeature(FEATURE_HD_SPLIT)&&fRequestedInternal;根據集合set_pre_split_keypool是否為空，設置變量use_split_keypool的值。因為這里use_split_keypool集合為空，所以變量use_split_keypool為真。booluse_split_keypool=set_pre_split_keypool.empty();根據變量use_split_keypool、fReturningInternal確定從哪個集合中獲取密鑰池對象。根據上面分析，我們最終會從setExternalKeyPool集合中取數據。std::set<int64_t>&setKeyPool=use_split_keypool?(fReturningInternal?setInternalKeyPool:setExternalKeyPool):set_pre_split_keypool;如果要數據的集合為為空，則返回假。if(setKeyPool.empty()){returnfalse;}生成數據庫訪問對象。WalletBatchbatch(*database);從setKeyPool取得其第一個元素，并從集合中刪除它。autoit=setKeyPool.begin();nIndex=*it;setKeyPool.erase(it);從數據庫取得索引對應的密鑰池。如果失敗，則拋出異常。if(!batch.ReadPool(nIndex,keypool)){throwstd::runtime_error(std::string(__func__)+":readfailed");}從密鑰池中取得公鑰對應的ID，并且檢測其是否在mapKeys、或mapCryptedKeys集合之一，如果不在，則拋出異常。我們在創建錢包過程時候講過，生成的私鑰根據是否加密會保存在這兩個集合之一。if(!HaveKey(keypool.vchPubKey.GetID())){throwstd::runtime_error(std::string(__func__)+":unknownkeyinkeypool");}如果變量use_split_keypool為真，并且密鑰池的fInternal屬性不等于變量fReturningInternal，那么拋出異常。if(use_split_keypool&&keypool.fInternal!=fReturningInternal){throwstd::runtime_error(std::string(__func__)+":keypoolentrymisclassified");}如果密鑰池中保存的公鑰是無效的，那么拋出異常。if(!keypool.vchPubKey.IsValid()){throwstd::runtime_error(std::string(__func__)+":keypoolentryinvalid");}從m_pool_key_to_index集合中消除對應的索引。m_pool_key_to_index.erase(keypool.vchPubKey.GetID());返回真。調用KeepKey從密鑰池中取出對應的公鑰。

國務院：推進科普與區塊鏈技術深度融合:為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，其中要求實施智慧科普建設工程。推進科普與區塊鏈等技術深度融合，強化需求感知、用戶分層、情景應用理念，推動傳播方式、組織動員、運營服務等創新升級，加強“科普中國”建設，強化科普信息落地應用，與智慧教育、智慧城市、智慧社區等深度融合。（新華社）[2021/7/10 0:40:52]

作者：區小白

來源：巴比特

整理發出：贏和財經

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在本次論壇上，火幣中國舉行了“數字經濟及區塊鏈產業科普系列新書發布”儀式，希望通過教材、專業教育、培訓等多種方式，幫助從業者、高校、研究機構深入了解區塊鏈，從而建立起區塊鏈全局性知識模型，真正推動區塊鏈應用落地。火幣中國CEO袁煜明介紹，將聯合機械工業出版社面向普通高等教育推出《區塊鏈導論》、《區塊鏈系統設計與應用》和《區塊鏈新商業模式分析》系列教材，這是國內最早推動的區塊鏈教材之一；火幣中國還積極參與數字經濟的研究，由中信出版社出版的新書《讀懂Libra》已經上市；由火幣中國負責編寫的區塊鏈技術科普讀物《區塊鏈技術進階指南》將于12月面世；首本行業內最全的區塊鏈應用案例集《區塊鏈產業應用100例》在本次論壇進行了首次刊印。[2019/12/6]

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