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钱包

钱包是Neo的基础组件，是用户接入Neo网络的载体，负责完成与之相关一系列的工作和任务。Neo的钱包可以自行设计和修改，但需要满足一定的规则。

NEO3变更部分

  • 更新

    • 地址脚本：调整通过公钥构建地址脚本的方式。

      • 普通地址：
      NEO2: 0x21 + publicKey(压缩型 33字节) + 0xac
NEO3: 0x21 + publicKey(压缩型 33字节) + 0x68 + 0x747476aa
      • 多方签名地址：
      NEO2: emitPush(N) + 0x21 + publicKey1(压缩型 33字节) + .... + 0x21 + publicKeym(压缩型 33字节)  + emitPush(M) + 0xae
NEO3: emitPush(N) + 0x21 + publicKey1(压缩型 33字节) + .... + 0x21 + publicKeym(压缩型 33字节)  + emitPush(M) + 0x68 + 0xc7c34cba

账户

​Neo中，账户即合约，地址代表的为一段合约代码，从私钥到公钥，再到地址的流程如下图。

private key 2 address

私钥

私钥是一个随机生成的位于1和n之间的任何数字（n是⼀个常数，略小于2的256次方），一般用一个256bit(32字节)数表示。

在Neo中私钥主要采用两种编码格式：

  • hexString 格式：

    hexString格式是将byte[]数据使用16进制字符表示的字符串。

  • WIF 格式：

    WIF格式是在原有32字节数据前后添加前缀0x80和后缀0x01,并做Base58Check编码的字符串

    wif format

示例:

格式 值
byte[] [0xc7,0x13,0x4d,0x6f,0xd8,0xe7,0x3d,0x81,0x9e,0x82,0x75,0x5c,0x64,0xc9,0x37,0x88,0xd8,0xdb,0x09,0x61,0x92,0x9e,0x02,0x5a,0x53,0x36,0x3c,0x4c,0xc0,0x2a,0x69,0x62]
hexString c7134d6fd8e73d819e82755c64c93788d8db0961929e025a53363c4cc02a6962
WIF L3tgppXLgdaeqSGSFw1Go3skBiy8vQAM7YMXvTHsKQtE16PBncSU

公钥

公钥是通过ECC算法将私钥运算得到的一个点（x,y）。该点的x、y坐标都可以用32字节数据表示。Neo与比特币稍有不同，Neo选取了secp256r1曲线作为其ECC算法的参数。在Neo中公钥有两种编码格式：

  • 非压缩型公钥 0x04+x坐标（32字节）+y坐标（32字节）

  • 压缩性公钥 0x02/0x03+x坐标（32字节）

示例:

格式 值
Private Key c7134d6fd8e73d819e82755c64c93788d8db0961929e025a53363c4cc02a6962
Public Key (Compressed)） 035a928f201639204e06b4368b1a93365462a8ebbff0b8818151b74faab3a2b61a
Public Key (Uncompressed) 045a928f201639204e06b4368b1a93365462a8ebbff0b8818151b74faab3a2b61a35dfabcb79ac492a2a88588d2f2e73f045cd8af58059282e09d693dc340e113f

地址

注意：NEO3中的地址脚本发生了变动，不再使用 Opcode.CheckSig, OpCode.CheckMultiSig 指令， 换成使用互操作服务调用，即SysCall "Neo.Crypto.CheckSig".hash2uint, SysCall "Neo.Crypto.CheckMultiSig".hash2unit 方式。

普通地址

  1. 通过公钥，构建一个 CheckSig 地址脚本，脚本格式，如下图 (NEO3 变更)

    0x21 + 公钥(压缩型 33字节) + 0x68 + 0x747476aa

    address checksign

  2. 计算地址脚本合约哈希(20字节，地址脚本合约做一次sha256和riplemd160得到)

  3. 在地址脚本合约哈希前添加版本号（ 目前Neo所使用的协议版本是23所以对应字节为0x17）

  4. 对字节数据做Base58Check编码

示例:

名称 值
Private Key 3bf2c2c3a43ee817c5a7704b60e5265e73e585eb85b17091c451ddf72fd80c41
Public Key (Compressed) 02208aea0068c429a03316e37be0e3e8e21e6cda5442df4c5914a19b3a9b6de375
地址脚本 2102208aea0068c429a03316e37be0e3e8e21e6cda5442df4c5914a19b3a9b6de37568747476aa
地址 Aa63RMYRWHPRcrZNzUnq5SNrPqoV866Spu

多方签名地址

  1. 通过多个地址，构建一个 N-of-M CheckMultiSig 多方签名的地址脚本，脚本格式如下 (NEO3 变更)

    emitPush(N) + 0x21 + 公钥1(压缩型 33字节)  + .... + 0x21 + 公钥m(压缩型 33字节)  + emitPush(M) +  0x68 + 0xc7c34cba

    address checksign

  2. 计算地址脚本合约哈希(20字节，地址脚本合约做一次sha256和riplemd160得到)

  3. 在地址脚本合约哈希前添加版本号（ 目前Neo所使用的协议版本是23所以对应字节为0x17）

  4. 对字节数据做Base58Check编码

示例:

名称 值
Private Key 97374afac1e801407d6a60006e00d555297c5019788795f017d4cd1fff3df529， aab9d4e4223e088aa6eb1f0ce75c11d149625f6d6a19452d765f8737200a4c35
Public Key (Compressed) 035fdb1d1f06759547020891ae97c729327853aeb1256b6fe0473bc2e9fa42ff50，03eda286d19f7ee0b472afd1163d803d620a961e1581a8f2704b52c0285f6e022d
地址脚本 5221035fdb1d1f06759547020891ae97c729327853aeb1256b6fe0473bc2e9fa42ff502103eda286d19f7ee0b472afd1163d803d620a961e1581a8f2704b52c0285f6e022d5268c7c34cba
地址 AQuqfBZmzejZt4CQc7mkgvEXmSvdMUEBok

emitPush(number) 注意其取值范围， number的类型为 BigInteger时：

Number值 放入指令 值
-1 OpCode.PUSHM1 0x4F
0 OpCode.PUSH0 0x00
0 < number <= 16 OpCode.PUSH1 - 1 + (byte)number 0x51 -1 + number
number > 16 number.bytes.length + number.bytes

钱包文件

DB3 钱包文件

db3钱包文件是Neo采用sqlite技术存储数据所使用存储文件，文件尾缀名：.db3。 存储时，分别包含如下四张表：

  • 账户表 Account

    字段 类型 是否必填 备注
    PrivateKeyEncrypted VarBinary(96) 是 AES256加密
    PublicKeyHash Binary(20) 是 主键

  • 地址表 Address

    字段 类型 是否必填 备注
    ScriptHash Binary(20) 是 主键

  • 合约表 Contract

    字段 类型 是否必填 备注
    RawData VarBinary 是
    ScriptHash Binary(20) 是 主键，外键，关联Address表
    PublicKeyHash Binary(20) 是 索引，外键，关联Account表

  • 属性表 Key

    字段 类型 是否必填 备注
    Name VarChar(20) 是 主键
    Value VarBinary 是

其中Key-Value表中，主要存储了AES256加密用到的4个属性：

  • PasswordHash：密码的哈希，由密码做sha256得到
  • IV：AES的初始向量，随机生成
  • MasterKey：加密密文，由PasswordHash、 IV对私钥做AES256加密得到
  • Version：版本

db3钱包采用对称加密AES相关技术作为钱包的加密和解密方法。

db3钱包常用在交易所钱包，方便大量的账户信息存储与检索查询。

NEP6 钱包文件

NEP6钱包文件是Neo满足NEP6标准的钱包存储数据所使用存储文件，文件尾缀名：.json。 json文件格式如下：

{
	"name": null,
	"version": "3.0",
	"scrypt": {
		"n": 16384,
		"r": 8,
		"p": 8
	},
	"accounts": [{
		"address": "Nhet9QtFPWzBNB7sRXcRPPbMdjVmkYWCC5",
		"label": null,
		"isDefault": false,
		"lock": false,
		"key": "6PYV2baXHjFYhEN8z1M9ca6Tmj6v1MmugtFeEfVfEL1vUQxMVpPHCtr7bW",
		"contract": {
			"script": "IQNCaDWy3nPIdBMO4YprNZasTMXDs\u002BjS2iue5GxBTltOp1BoCpBq1A==",
			"parameters": [{
				"name": "signature",
				"type": "Signature"
			}],
			"deployed": false
		},
		"extra": null
	}],
	"extra": null
}

本例中的密码为 123456

字段 描述
name 名称
version 版本，目前为1
scrypt（n/r/p） scrypt算法设置CPU性能的三个参数
accounts 钱包所包含的账户的集合
account.address 账户地址
account.label 标题，默认为null
account.isDefault 是否默认账户
account.lock 是否打开
account.key 按照NEP2标准加密的密钥nep2Key
account.contract 地址脚本合约的详细内容
account.contract.script 地址脚本合约的字节
account.contract.parameters 地址脚本合约的参数表
account.contract.parameter.name 地址脚本合约参数的名称
account.contract.parameter.type 地址脚本合约参数的类型
account.contract.deployed 是否部署
account.extra 账户其他拓展属性
extra 钱包其他拓展属性

NEP6钱包采用了以scrypt为核心算法的相关技术作为钱包私钥的加密和解密方法，即Nep2Key:

加密方法

nep2key

  1. 由公钥计算地址，并获取SHA256(SHA256(Address))的前四个字节作为地址哈希。

  2. 使用Scrypt算法算出一个derivedkey，并将其64个字节数据分成2半，作为derivedhalf1和derivedhalf2。Scrypt所使用参数如下：

    • 明文：输入的密码（UTF-8格式）
    • 盐：地址哈希
    • n：16384
    • r：8
    • p: 8
    • length: 64

  3. 把私钥和derivedhalf1做异或，然后用derivedhalf2对其做AES256加密得到encryptedkey

  4. 按照以下格式拼接数据，并对其做Base58Check编码得到NEP2Key

    0x01 + 0x42 + 0xe0 + addressHash + encryptedKey

解密方法

  1. 对NEP2key做Base58Check解码。

  2. 验证解码后数据长度为39，以及前3个字节（data[0-2]是否为0x01、0x42、0xe0）

  3. 取data[3-6]作为addresshash

  4. 把密码、addresshash代入Scrypt算法指定结果长度为64求出导出密钥Derivedkey

  5. 把Derivedkey前32字节作为导出半数1 Derivedhalf1，后32字节作为导出半数2 Derivedhalf2

  6. data[7-38]作为加密密钥Encryptedkey（32字节），并用 导出半数2 Derivedhalf2作为初始向量对其进行AES256解密

  7. 把解密结果与导出半数1 Derivedhalf1做异或处理求得私钥

  8. 把该私钥做ECC求出公钥，并生成地址，对该地址做2次Sha256然后取结果的前四字节判断其是否与addresshash相同，相同则是正确的私钥。（参考NEP2）

NEP2 提案: https://github.com/neo-project/proposals/blob/master/nep-2.mediawiki

NEP6 提案: https://github.com/neo-project/proposals/blob/master/nep-6.mediawiki

目前推荐使用NEP6-JSON钱包，安全性更高，具有跨平台特性。

签名

在使用钱包对交易进行签名时，Neo采用的为ECDSA签名方法，ECC曲线为nistP256(或Secp256r1), 摘要算法为SHA256.

C# 示例代码：

 public byte[] Sign(byte[] message, byte[] prikey, byte[] pubkey)
 {
     using (var ecdsa = ECDsa.Create(new ECParameters{
         Curve = ECCurve.NamedCurves.nistP256,
         D = prikey,
         Q = new ECPoint
             {
                 X = pubkey.Take(32).ToArray(),
                 Y = pubkey.Skip(32).ToArray()
             }
     }))
     {
         return ecdsa.SignData(message, HashAlgorithmName.SHA256);
     }
 }

Java示例代码：

   public byte[] sign(byte[] message, byte[] privateKey, byte[] publicKey) {
        ECDSASigner signer = new ECDSASigner();
        BigInteger d = new BigInteger(1, privateKey);
        ECPrivateKeyParameters privateKeyParameters = new ECPrivateKeyParameters(d, ECC.Secp256r1);
        signer.init(true, privateKeyParameters);

        BigInteger[] bi = signer.generateSignature(sha256(message));
        byte[] signature = new byte[64];
        System.arraycopy(BigIntegers.asUnsignedByteArray(32, bi[0]), 0, signature, 0, 32);
        System.arraycopy(BigIntegers.asUnsignedByteArray(32, bi[1]), 0, signature, 32, 32);
        return signature;
    }

示例：

格式 值
原文 hello world
私钥 f72b8fab85fdcc1bdd20b107e5da1ab4713487bc88fc53b5b134f5eddeaa1a19
公钥 031f64da8a38e6c1e5423a72ddd6d4fc4a777abe537e5cb5aa0425685cda8e063b
signature 261e894dd456a190f9e99e39cea9f64ca4f939b24cf47ee3498bf883967035b446f554753d5f76219397bc2abb281a13a3c3acce43978c02c510ccb91cb03f87

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