bitcoin地址是如何生成的
手动生成Bitcoin地址看似有点儿事倍功半，如果你了解了这个过程，就会明白眼花缭乱的Bitcoin分叉币地址只是私钥的不同显示方式，对了解Eth EOS地址也很有帮助，也可以更清楚的了解Bitcoin是如何花费的，一通则百通，妙哉。
我们使用私钥 0xccea9c5a20e2b78c2e0fbdd8ae2d2b67e6b1894ccb7a55fc1de08bd53994ea64 生成了一个主网地址 14xfJr1DArtYR156XBs28FoYk6sQqirT2s 。
生成Bitcoin地址，先由私钥生成公钥，再有公钥生成hash160，最后hash160再进行base58运算得到地址，如下图所示：
由私钥得到公钥，是由ECDSA实现的。ECDSA是 Elliptic Curve Digital Signature Algorithm 的缩写, 即 椭圆曲线数字签名算法 。
椭圆曲线其实不是椭圆，而是下面的模样：
比特币用到的椭圆曲线是 secp256k1： $y^2=x^3+7$ 那我们言归正传，直接进入主题，我把这个过程分成了8个步骤。
Step1. 生成私钥
Bitcoin要使用到Secp256k1这条特殊的椭圆曲线得到公私钥， 我们通过OpenSSL命令来生成私钥。
openssl ecparam -name secp256k1 -genkey > priv.pem # 输出DER格式 openssl ec -in priv.pem -outform DER | tail -c +8 | head -c 32 | xxd -p -c 32 # 结果 ccea9c5a20e2b78c2e0fbdd8ae2d2b67e6b1894ccb7a55fc1de08bd53994ea64
这里的结果是个16进制数据 0xccea9c5a20e2b78c2e0fbdd8ae2d2b67e6b1894ccb7a55fc1de08bd53994ea64
更快捷的方式是 openssl rand 32 -hex
Step2. 生成公钥
通过priv.pem 生成 pub_key
openssl ec -in priv.pem -pubout -outform DER | tail -c 65 | xxd -p -c 65 # 输出 04d061e9c5891f579fd548cfd22ff29f5c642714cc7e7a9215f0071ef5a5723f691757b28e31be71f09f24673eed52348e58d53bcfd26f4d96ec6bf1489eab429d
输出DER格式, 字符长度是130 pub_key = 04d061e9c5891f579fd548cfd22ff29f5c642714cc7e7a9215f0071ef5a5723f691757b28e31be71f09f24673eed52348e58d53bcfd26f4d96ec6bf1489eab429d 这是未压缩公钥，压缩公钥是 03d061e9c5891f579fd548cfd22ff29f5c642714cc7e7a9215f0071ef5a5723f69
一步到位生成私钥、公钥
openssl ecparam -genkey -name secp256k1 -text -noout -outform DER | \ xxd -p -c 1000 | \ sed 's/41534e31204f49443a20736563703235366b310a30740201010420/PrivKey: /' | \ sed 's/a00706052b8104000aa144034200/\'$'\nPubKey: /'
详细内容请看 压缩公钥与非压缩公钥
Step3. 第2步结果进行hash160运算
hash160运算就是先进行SHA256，再进行RMD160。
bytes = [pub_key].pack("H*") # 转为16进制
hash160_val = Digest::RMD160.hexdigest(Digest::SHA256.digest(bytes) )
hash160_val = 2b6f3b9e337cedbb7c40839523fb1100709c12f7
Step4. 第3步结果加上前缀符
普通的主网地址的前缀符是 00 ，Bitcoin 地址前缀符有很多种, 具体看https://en.bitcoin.it/wiki/List_of_address_prefixes
'00'+ '2b6f3b9e337cedbb7c40839523fb1100709c12f7'
step_04 = 002b6f3b9e337cedbb7c40839523fb1100709c12f7
Step5. 第4步结果, 执行2次SHA256, 取前8位作为校验和
hex_str = [step_04].pack("H*")
checksum = Digest::SHA256.hexdigest(Digest::SHA256.digest(hex_str) )[0...8]
checksum = 86b2e90c
Step6. 第4步结果跟第5步结果合并
'002b6f3b9e337cedbb7c40839523fb1100709c12f7' + '86b2e90c' # step_04 + checksum
step_06 = 002b6f3b9e337cedbb7c40839523fb1100709c12f786b2e90c
Step7. Base58编码
Base58是一种独特的编码方式，是Base64的变形，主要用于Bitcoin的钱包地址。相比Base64，Base58去掉了数字 0 ，大写字母 O ，大写字母 I ，小写字母 l ， + 和 / ，避免引起视觉混淆。
来个base58算法
def encode_base58(int_val, leading_zero_bytes=0)
alpha = "123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz"
base58_val, base = '', alpha.size
while int_val > 0
int_val, remainder = int_val.divmod(base)
base58_val = alpha[remainder] + base58_val
end
base58_val
end
Step8. 第6步结果进行base58编码
step_06 = "002b6f3b9e337cedbb7c40839523fb1100709c12f786b2e90c"
leading_zero_bytes = (step_06.match(/^([0]+)/) ? $1 : '').size / 2
# leading_zero_bytes的作用是字母填充
address = ("1" * leading_zero_bytes) + encode_base58(step_06.to_i(16) )
得到 14xfJr1DArtYR156XBs28FoYk6sQqirT2s ，这是一个标准的bitcoin地址，终于大功告成。
思考：通过Bitcoin 地址能反向得到hash160_val么？
汇总代码： gen_addr.rb
可以使用 bitcoin-ruby 生成地址
require 'bitcoin' pri_key, pub_key = Bitcoin.generate_key # 私钥 公钥 # 通过ffi调用OpenSSL得到，很多类库都是这么做的 address = Bitcoin::pubkey_to_address(pub_key)
生成测试网地址
require 'bitcoin' Bitcoin::network = :testnet #使用测试网 pri_key, pub_key = Bitcoin.generate_key address = Bitcoin::pubkey_to_address(pub_key)
在Bitcoin系统中，私钥能得公钥，公钥能得到钱包地址, 私钥=>公钥=>钱包地址，而反向是不可以的。 牢记你的私钥 ，而且 私钥不能修改 ， 地址也不能修改 ，谁掌握了私钥谁就拥有了这些币!!!
参考:
How do these OpenSSL commands create a Bitcoin private/key from a ECDSA keypair How to convert an ECDSA key to PEM format
https://en.bitcoin.it/wiki/Technical_background_of_version_1_Bitcoin_addresses https://en.bitcoin.it/wiki/Address https://en.bitcoin.it/wiki/List_of_address_prefixes https://github.com/liushooter/learn-blockchain/blob/master/gen_addr.rb
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