我们都知道,在区块链的世界中,私钥是你有用某一地址的唯一标识。丢失了私钥就等于丢失了此地址的所有权。
以太坊的私钥文件存储于数据目录(datadir指向或默认目录)下,对应的目录为keystore。所有的私钥文件都经过加密之后存储于此目录下。
以太坊的客户端或图形界面帮助我们因此了底层复杂的密码实现,唯一需要我们做的就是保存好(多出备份)keystore下面的加密私钥文件和加密的密码。否则,有可能失去辛苦挖来的以太币或花钱购买来的以太币。
记住,永远不要犯的错误:丢失keystore文件或忘记密码!
以太坊创建账户的操作非常简单,但有不同的展现形式。以geth客户端为例。
bogon:geth zzs$ ./geth account new
Your new account is locked with a password. Please give a password. Do not forget this password.
Passphrase:
Repeat passphrase:
Address: {0f7b73f3034d0d17a165e4cf50bd77051235b4e6}
bogon:geth zzs$ ./geth account list
Account #0: {0f7b73f3034d0d17a165e4cf50bd77051235b4e6} keystore:///Users/zzs/Library/Ethereum/keystore/UTC--2018-02-21T02-56-46.285140000Z--0f7b73f3034d0d17a165e4cf50bd77051235b4e6
bogon:geth zzs$
以上操作是直接执行geth客户端的命令(command)来创建账户和展示账户私钥文件信息。创建过程中需要两次输入对私钥加密的密码。此种方式的好处是不需要单独启动geth节点即可创建完成账户。
此种方式需先启动geth节点,并进入console命令行交互界面。然后执行以下命令:
> personal.newAccount("123456")
"0x00fe1b8a035b5c5e42249627ea62f75e5a071cb3"
// 或
> personal.newAccount()
Passphrase:
Repeat passphrase:
"0x6a787f16c2037826fbc112c337d7b571bb19c022"
通过personal角色来管理和创建新账号,并设置密码。
keystore文件是你独有的,用于签名交易的以太坊私钥的加密文件。一旦丢失文件或加密密码就意味着你失去了此地址发起交易、签名交易的特权,账户里面的资金将永远被锁。
keystore文件存在的价值就是以加密的方式存储密钥,同时在使用的时候只需要提供keystore文件和对应的密码即可发起交易。安全性与可用性达到了完美的平衡。
但是,我们需要注意的是一旦用密码对加密文件进行解锁之后,在有效时间内通一个客户端下,你可以发起交易,如果别人可以访问你的客户端,同样也可以发起交易。在网络安全不足的情况下,这是被盗币的场景之一。
秘钥文件为文本文件,可以使用任何文本编辑器或浏览器打开。
bogon:keystore zzs$ cat UTC--2018-02-21T03-01-27.385349000Z--6a787f16c2037826fbc112c337d7b571bb19c022
{
"address": "6a787f16c2037826fbc112c337d7b571bb19c022",
"crypto": {
"cipher": "aes-128-ctr",
"ciphertext": "8ed39b22ab67a787baa4ebb545382255f747328e2a3e2e74970a0f66b422d169",
"cipherparams": {
"iv": "8e0e0905919d6d1669957fdf65f114ce"
},
"kdf": "scrypt",
"kdfparams": {
"dklen": 32,
"n": 262144,
"p": 1,
"r": 8,
"salt": "a2a84d4843dbcb7c0aefa933f37ead073aefe8503ac8497b77828e85467c6822"
},
"mac": "1fc4a5d260fdd70e772fdc9a28614e82d5ff0adc6c98332f8455c5aa0a3352ad"
},
"id": "7bce1a69-79a2-429a-836c-cc2bf72c80de",
"version": 3
}
通过文件中的内容,我们能看到的是一个json字符串,里面包含了此秘钥对应的地址和加密相关的一些信息。
一个以太坊账户是由一对公私钥对构成,并使用强对称算法(cipher)进行加密。
我们看一下具体的流程图《ciphertex密文的对称解密》:
客户端读取密钥文件和加密密码,对私钥进行解密,然后使用私钥对发送的交易进行签名。
以太坊使用基于密码保护的机制来解密密钥。这样用户就不需要记住一串非用户友好的密码。为了达到此效果,以太坊使用密钥生成函数,根据输入的密码和一系列参数就能计算解密密钥。
这就涉及到kdf和kdfparams的用途:
用kdfparams参数对scrypt函数进行调整,反馈密码中,得到解密密钥,也就是密钥生成函数的输出。
当输入错误密码时,密码派生和解密等操作都会成功,但最终计算所得的以太坊私钥不是正确的,因此无法进行解锁账户的操作。
keystore文件中mac值起作用的地方。在密钥生成函数执行之后,它的输出(解密密钥)和ciphertext密文就被处理,并且和mac(类似于数据签名)作比较。如果结果和mac相同,那么密码就是正确的,可以开始解密操作。
在和mac进行比较之前,需要解密密钥(左起第二字节开始的16字节)要和ciphertext*密文连接在一起,并进行哈希散列(用SHA3-256的方法)。
输入密码,密码作为kdf密钥生成函数的输入,计算解密密钥。用解密密钥和ciphertext密文连接并进行处理,和mac比较确保密码正确。最后,通过cipher对称函数用解密密钥对ciphertext 密文解密。