geth中UTC文件與私鑰的關系

在創建了自己的本地區塊鏈后，我們會得到一個文件夾keystore，該文件夾是用來存儲你在這個區塊鏈中創建的賬戶的備份鑰匙文件，比如在這里我有一個賬戶的備份鑰匙文件為：UTC--2018-07-12T06-48-30.819494813Z--91b678137f09c8b4f294a14e88c09276522618cf（json文件）

{"address":"91b678137f09c8b4f294a14e88c09276522618cf",
　　"crypto":{
　　　　"cipher":"aes-128-ctr",
　　　　"ciphertext":"ebd32eef42c403fbe6509a8b5ae5b2d7d4eb15ee1a046ae23c3383ad672f0fcd",
　　　　"cipherparams":{
　　　　　　"iv":"0406c84c7a744beb6774214f912327dd"
　　　　},
　　　　"kdf":"scrypt",
　　　　"kdfparams":{
　　　　　　"dklen":32,
　　　　　　"n":262144,
　　　　　　"p":1,
　　　　　　"r":8,
　　　　　　"salt":"260bebdb9cb810a63d1060f69ebd35a479c77d5fd11a16fb496367359cb99f2a"
　　　　},
　　　　"mac":"5bb1d0ea80da66265f044f075f5fcf7c736500c75fa1a0d5d52e25f9bceea7a2"
　　},
"id":"fa03979a-f607-4de9-b32a-4952cc93ca6f",
"version":3
}

cipher：加密算法，對稱加密，AES算法，用於加密以太坊私鑰;

cipherparams：cipher算法需要的參數，參數iv，是aes-128-ctr加密算法需要的初始化向量;

ciphertext：私鑰加密后的密文，你的以太坊私鑰使用上述 cipher 算法進行加密，這樣你的私鑰不會是明文存儲，aes-128-ctr函數的解密輸入密文;
//所以將ciphertext的密文解密密鑰、ciphertext加密后的私鑰、cipherparams算法所需的參數 這三者輸入到對稱算法aes-128-ctr中后，就能夠得到私鑰了
//然后從上面所需的三個輸入中我們就知道我們現在還不知道ciphertext的密文解密密鑰是什么，那么下面就是用於生成這個解密的

kdf：秘鑰生成函數，用於使用你自己設置的密碼加密keystore文件，所以你要用自己的密碼解密keystore文件后才能得到私鑰
//用 kdfparams 參數對 scrypt 函數進行調整
kdfparams：kdf算法所需要的參數;
//kdf和kdfparams的作用就是生成ciphertext的密文解密密鑰，因為我們很難記得這個長串的密鑰，所以在這里我們只需要通過這個密鑰生成函數scrypt、其參數kdfparams以及自己設置的密碼password
//這三者我們就能夠得到ciphertext的密文解密密鑰，然后將其輸入到上面的aes-128-ctr加密算法用於解密ciphertext，我們就能夠得到自己的私鑰了


//mac的作用是用做一開始輸入密碼password的時候來判斷輸入的這個密碼是不是正確的，正確的才開始上面解密ciphertext的過程
//就是我們先通過輸入的密碼、密鑰生成函數scrypt及其參數kdfparams三者得到密文解密密鑰
//然后使用其左起第二個字節開始的16個字節以及ciphertext連接在一起，並進行哈希散列（用SHA3-256的方法）
//然后將得到的值hash與mac的值做比對，相同才說明輸入的密碼為該賬戶設置的密碼，mac也是根據上面的步驟得到的

mac：驗證密碼的編碼;

Remarks about toV3

The options is an optional object hash, where all the serialization parameters can be fine tuned:

• uuid - UUID. One is randomly generated.隨機生成
• salt - Random salt for the kdf. Size must match the requirements of the KDF (key derivation function). Random number generated via crypto.getRandomBytes if nothing is supplied.kdf的隨機salt。大小必須符合KDF(key派生函數)的要求。通過密碼生成的隨機數。如果沒有提供任何內容，則為getRandomBytes。
• iv - Initialization vector for the cipher. Size must match the requirements of the cipher. Random number generated via crypto.getRandomBytes if nothing is supplied.密碼的初始化向量。大小必須符合密碼的要求。通過密碼生成的隨機數。如果沒有提供任何內容，則為getRandomBytes。
• kdf - The key derivation function, see below.key的推導函數
• dklen - Derived key length. For certain cipher settings, this must match the block sizes of those.派生key的長度，對於某些密碼設置，這必須與這些設置的塊大小匹配
• cipher - The cipher to use. Names must match those of supported by OpenSSL, e.g. aes-128-ctr or aes-128-cbc.使用密碼。名稱必須與OpenSSL支持的名稱匹配，例如aes-128-ctr或aes-128-cbc。

Depending on the kdf selected, the following options are available too.

For pbkdf2:

• c - Number of iterations. Defaults to 262144.迭代次數
• prf - The only supported (and default) value is hmac-sha256. So no point changing it.唯一支持的(也是默認的)值是hmac_sha256。所以沒有必要改變它。

For scrypt:

• n - Iteration count. Defaults to 262144.迭代次數
• r - Block size for the underlying hash. Defaults to 8.底層哈希的塊大小。默認為8。
• p - Parallelization factor. Defaults to 1.並行化的因素。默認為1。

The following settings are favoured by the Go Ethereum implementation and we default to the same:

下面的設置是Go Ethereum實現支持的，我們默認的設置也是如此

• kdf: scrypt
• dklen: 32
• n: 262144
• r: 8
• p: 1
• cipher: aes-128-ctr

 

所以我們總結上面的過程，我們就知道該鑰匙文件的使用過程為：

首先，你輸入了密碼password，這個密碼將作為 kdf 密鑰生成函數的輸入，來計算密文解密密鑰。

然后，將密文解密密鑰和 ciphertext 密文連接並進行處理，和 mac 比較來確保密碼是正確的。

最后，通過 cipher 對稱函數用密文解密密鑰對 ciphertext 密文解密，得到私鑰

鑰匙文件的文件名格式為UTC。賬號列出時是按字母順序排列，但是由於時間戳格式，實際上它是按創建順序排列。

所以，在整個過程中你的密碼是惟一的輸入，你的以太坊私鑰是惟一的輸出。所需的其他信息都可以在你的以太坊賬戶創建時生成的keystore文件中獲得。

所以一定要確保你的密碼足夠強，這樣能保證即使有人得到了你的keystore文件，它也無法獲得你的私鑰。

 想了解scrypt可看：

https://tools.ietf.org/html/rfc7914

https://zhuanlan.zhihu.com/p/32484253

 

私鑰、公鑰、地址之間的關系：

每個賬戶都由一對密鑰來定義，包括公鑰和私鑰。我們通過自己設置的密碼以及鑰匙備份文件UTC--...能夠得到自己賬戶的私鑰，私鑰通過一系列運算后能夠得到公鑰

比如比特幣系統使用了橢圓曲線簽名算法，通過私鑰可以計算出公鑰：

　　　　　　　　　　　　　　Hash(Hash(ECC(私鑰)))  -> 公鑰

要想反向從公鑰得到私鑰是十分困難的

在以太坊中取公鑰的最后20個字節作為地址

所以，一定要將鑰匙備份文件備份保存，並且要牢記你自己的密碼，如果你丟失了鑰匙備份文件或者忘記了密碼，那么你的幣將丟失，密碼是無法找回的。