一文看懂比特币私钥、公钥、钱包地址的由来和关系

文字 | 陈静

熟悉比特币的朋友一定知道，买卖比特币最终是通过一个钱包地址来实现的，就像我们每天使用的银行卡号一样。 让我们随机找到一个比特币钱包地址。 让我们来看看：

1QCXRuoxWo5Bya9NxHaVBArBQYhatHJrU7

但是说到比特币钱包地址是怎么计算出来的，可能很少有人能够说清楚。

接下来，景臣将通过实际计算为大家讲解比特币的钱包地址是如何获取的，公钥和私钥是如何获取的，以及它们之间的关系。

下面这个过程中转换的原理你不一定了解比特币钱包地址在哪里看，只需要知道他们传递的过程即可。

众所周知，比特币基于数学密码学，而不是像银行卡那样基于信用。 我们都熟悉基于信用系统的银行卡号。 当我们向银行申请银行卡时，银行会随机发送。 是的，那么比特币钱包地址是怎么来的呢？

在《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文中，中本聪提到使用椭圆加密算法（ECDSA）来生成比特币的私钥和公钥。

基于椭圆加密的原理，可以由私钥计算出公钥，然后通过一系列数字签名操作，由公钥得到比特币钱包地址。

因为可以从公钥计算出比特币地址，所以我们经常会把公钥和比特币地址搞混。 他们都指的是同一个概念。 比特币钱包地址只是公钥的另一种格式比特币钱包地址在哪里看，但两者的外在表现是不同的。

那么我们可以梳理一个上下文：

私钥 - 公钥 - 比特币钱包地址

从比特币私钥得到我们日常转账使用的比特币钱包地址一共需要九步，中间用到了SHA256加密、RIPEMD160加密和BASE58编码。

下面我们用一个实际案例来模拟一下整个过程：

第一步：生成随机私钥

私钥是一个随机数，随机选择一个32字节的数，这个数的范围是1~0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之间的一个数，为了方便在下面的计算中，我们随机生成一个合法的私钥：

8F72F6B29E6E225A36B68DFE333C7CE5E55D83249D3D2CD6332671FA445C4DD3

第二步：椭圆曲线计算公钥

生成私钥后，我们使用椭圆曲线加密算法（ECDSA-secp256k1）计算出私钥对应的解压公钥。 生成的公钥一共有65个字节，其中一个是0x04，其中32个是X坐标，另外32个字节是Y坐标：

公钥PX：

06CCAE7536386DA2C5ADD428B099C7658814CA837F94FADE365D0EC6B1519385

公钥PY：

FF83EC5F2C0C8F016A32134589F7B9E97ACBFEFD2EF12A91FA622B38A1449EEB

第 3 步：计算公钥的 SHA-256 哈希值

结合以上公钥地址得到标准地址：

0406CCAE7536386DA2C5ADD428B099C7658814CA837F94FADE365D0EC6B1519385FF83EC5F2C0C8F016A32134589F7B9E97ACBFEFD2EF12A91FA622B38A1449EEB

对齐并进行SHA-256哈希计算得到结果：

2572e5f4a8e77ddf5bb35b9e61c61f66455a4a24bcfd6cb190a8e8ff48fc097d

第四步：计算RIPEMD-160哈希值

取上一步的结果进行RIPEMD-160计算得到结果：

0b14f003d63ab31aef5fedde2b504699547dd1f6

第五步：添加地址版本号（比特币主网版本号“0x00”）

取上一步的结果，在前面加上16进制的00，即：

000b14f003d63ab31aef5fedde2b504699547dd1f6

第 6 步：计算 SHA-256 哈希值

将上一步的结果进行SHA-256计算得到：

ddc2270f93cc84cc6869dd373f3c340bbf5cb9a8f5559297cc9e5d947aab2536

然后，对上述结果再次计算SHA-256哈希值，得到：

869ac57b83ccf75ca9da8895823562fffb611e3c297d9c2d4612aeeb32850078

第七步：取上一步结果的前4个字节（8位十六进制）

869ac57b

第 8 步：将这 4 个字节添加到第 5 步的结果中

在第五步的结果后面加载这4个字节作为校验位。 这是比特币地址的十六进制形式：

869ac57b000b14f003d63ab31aef5fedde2b504699547dd1f6

第九步：将地址进行Base58编码转换

对上一步的结果进行Base58编码得到：

1QCXRuoxWo5Bya9NxHaVBArBQYhatHJrU7

这就是我们经常看到的传统意义上的比特币钱包地址。

上述步骤可以简化如下图所示：

我们常说的比特币公钥指的是图中第二步的结果，HASH160指的是第四步RIPEMD160签名的结果。 由于RIPEMD也是一种HASH算法，所以统称为HASH160。 而我们常用的比特币地址就是BASE58编码后的结果。