资料篇：Keystore 与私钥保存

私钥看上去是一串杂乱的数字，我如何保存它呢？

首先读者能想到的是，裸露在外的私钥就等同于将自己保险库的钥匙拱手让人。 任何取到私钥的人都可以取走该账户持有的以太币。

所以将私钥妥善加密存储，是一个良好的习惯。当通过网络传输账户信息到另一个手机/电脑时，也需要通过加密来保障通讯时候的数据安全。

那么，如何合理地选择私钥加密方式呢？

曾经有人采用ZIP或者RAR压缩包的方法来加密私钥文件，这是一种妥善的好方法。

在以太坊的世界里，采用 keystore 格式加密存储是一种更加通用的方式，keystore格式可以被多数钱包APP及客户端所导入、导出。

例如，假设我们拥有一个钱包，信息如下。

地址 0x7c52e508C07558C287d5A453475954f6a547eC41
私钥 d88169685ceeaaaef5c619bcdaca3b44c323372e0d777720d4a28efe3c658aa2

好的，为了妥善保管该钱包，我们使用软件程序对该钱包进行加密，采用密码123456对其锁定。

keystore生成过程，历经4个步骤：
  • 通过 KDF 的算法的变种算法 Scrypt 算法，将我们选中的密码：123456，变换为一个 AES-128-CTR 对称加密算法所能采用的加密密匙 S 。
  • 使用该密匙 S 通过 AES-128-CTR 对称加密算法加密明文的以太坊私钥。
  • 将 2 步骤生成的结果保存为密文 cyphertext 。
  • 为了防止可能的篡改或数据变更，将 cyphertext 与 S 联合起来作为输入，使用 SHA3 哈希算法对该值进行带入求值，得到一个完整性校验签名。
keystore解密的过程与生成过程相反：
  • 用户输入准确的密码 123456 后，通过 KDF 的 Scrypt 算法先计算出解密密匙 S’ 。
  • 如果密码正确，S = S’ ，否则提示用户密码输入错误。
  • 最终通过 S’，经由 AES-128-CTR 对称加密算法反向计算出私钥。

加密后的keystore 如代码清单2-4所示：

代码清单2-4
{
  "version": 3,
  "id": "7d5d99c8-f455-49aa-8b89-6c795a7cdd46",
  "address": "7c52e508c07558c287d5a453475954f6a547ec41",
  "crypto": {
      "kdf": "scrypt",
      "kdfparams": {
          "dklen": 32,
          "salt": "a4f9677eaf6f72394da51e16695899ad3e9b4f2228ad4eca5ef2a5c36093fe12",
          "n": 262144,
          "r": 8,
          "p": 1
      },
      "cipher": "aes-128-ctr",
      "ciphertext": "d89df5ef74f51ae485308e6dce8991dd80674e111f8073f9efa52cb2dd6eca3f",
      "cipherparams": {
          "iv": "6b064c5b09a154d9877d3a07e610a567"
      },
      "mac": "30949eb085ce342a6a488fd51fa5e3231e45f7515efa10c19ea0d46270c73f06"
  }
}

这串 JSON 格式的 keystore 代码可以被市面上大多数钱包 App 读取并合法导入。当导入时，仅需根据客户端程序提示输入 123456 将其解密即可。在网络中传输 keystore 是安全的，因为即使黑客窃取到了密文也不知道如何解密。

在 keystore 中的重要参数和对应的解释如下表。

名词 解释
id 随机生成的一个 uuid 格式的字符串
address 该 keystore 对应的公开地址
crypto 加密后的密文区域以及加密参数
kdf 全称Key Derivation Function，加密密匙生成算法, 举例中选用了Scrypt 算法
kdfparams Scrypt 算法所需要的必要参数
cypher 加密私钥选用的对称加密算法，举例中选用了AES-128-CTR 算法
cyphertext 加密后的密码文
cypherparams AES-128-CTR 算法所需要的必要输入参数
mac cyphertext与加密密匙的校验值，防止keystore被中途篡改

Note

具体Javascript代码可以参考笔者的Github项目：http://github.com/laalaguer/VeChain-Address/