創建錢包地址

參考：https://github.com/liuchengxu/blockchain-tutorial

引言

在比特幣中，沒有用戶賬戶，不需要也不會在任何地方存儲個人數據（比如姓名，護照號碼或者 SSN），但總要有某種途徑識別出你是交易輸出的所有者（也就是說，你擁有在這些輸出上鎖定的幣），即比特幣地址（address）需要完成的使命。

比特幣地址

比特幣地址是完全公開的，如果想要給某個人發送幣，只需要知道他的地址就可以了。但是，地址（盡管地址也是獨一無二的）並不是用來證明你是一個“錢包”所有者的信物。實際上，所謂的地址，只不過是將公鑰表示成人類可讀的形式而已，因為原生的公鑰人類很難閱讀。在比特幣中，你的身份（identity）就是一對（或者多對）保存在你的電腦（或者你能夠獲取到的地方）上的公鑰（public key）和私鑰（private key）。比特幣基於一些加密算法的組合來創建這些密鑰，並且保證了在這個世界上沒有其他人能夠取走你的幣，除非拿到你的密鑰。
涉及到以下算法：

公鑰加密

公鑰加密（public-key cryptography）算法使用的是成對的密鑰：公鑰和私鑰，其中公鑰並不是敏感信息，可以告訴其他人，但是私鑰絕對不能告訴他人，只有所有者（owner）才能擁有，其作用為識別、鑒定和證明所有者的身份。在加密貨幣的世界中，你的私鑰代表的就是你，私鑰就是一切。
私鑰和公鑰是隨機的字節序列，因此它們無法在屏幕上打印，人類也無法通過肉眼去讀取。這就是為什么比特幣使用了一個轉換算法，將公鑰轉化為一個人類可讀的字符串（也就是我們看到的地址）。
注：公鑰是通過私鑰產生

數字簽名

在數學和密碼學中，有一個數字簽名（digital signature）的概念，算法可以保證：

1. 當數據從發送方傳送到接收方時，數據不會被修改；
2. 數據由某一確定的發送方創建；
3. 發送方無法否認發送過數據這一事實。

通過在數據上應用簽名算法（即對數據進行簽名），就會得到一個簽名，之后這個簽名會被驗證。
生成數字簽名時需要一個私鑰，驗證簽名時需要一個公鑰

簽名有點類似於印章，比方說我做了一幅畫，完了用印章一蓋，就說明了這幅畫是我的作品。給數據生成簽名，就是給數據蓋了章。

為數據進行簽名時，需要以下兩樣東西：

1、要簽名的數據
2、私鑰

應用簽名算法可以生成一個簽名，並且這個簽名會被存儲在交易輸入中。
為對一個簽名進行驗證，需要以下三種東西：

1、 被簽名的數據
2、簽名
3、公鑰

其驗證過程可以簡單地描述為：檢查簽名是由被簽名數據加上私鑰得來，並且公鑰恰好是由該私鑰生成。

數據簽名並不是加密，你無法從一個簽名重新構造出數據。這有點像哈希：你在數據上運行一個哈希算法，然后得到一個該數據的唯一表示。簽名與哈希的區別在於密鑰對：有了密鑰對，才有簽名驗證。但是密鑰對也可以被用於加密數據：私鑰用於加密，公鑰用於解密數據。不過比特幣並不使用加密算法。

在比特幣中，每一筆交易輸入都會由創建交易的人簽名。在被放入到一個塊之前，必須要對每一筆交易進行驗證。除了一些其他步驟，驗證意味着：

1. 檢查交易輸入有權使用來自之前交易的輸出
2. 檢查交易簽名是正確的

對數據進行簽名和對簽名進行驗證的過程大致如下：

一個交易完整的生命周期：

1. 起初，創世塊里面包含了一個 coinbase 交易。在 coinbase 交易中，沒有輸入，所以也就不需要簽名。coinbase 交易的輸出包含了一個哈希過的公鑰（使用的是
   RIPEMD16(SHA256(PubKey)) 算法）
2. 當一個人發送幣時，就會創建一筆交易。這筆交易的輸入會引用之前交易的輸出。每個輸入會存儲一個公鑰（沒有被哈希）和整個交易的一個簽名。
3. 比特幣網絡中接收到交易的其他節點會對該交易進行驗證。除了一些其他事情，他們還會檢查：在一個輸入中，公鑰哈希與所引用的輸出哈希相匹配（這保證了發送方只能花費屬於自己的幣）；簽名是正確的（這保證了交易是由幣的實際擁有者所創建）。
4. 當一個礦工准備挖一個新塊時，他會將交易放到塊中，然后開始挖礦。
5. 當新塊被挖出來以后，網絡中的所有其他節點會接收到一條消息，告訴其他人這個塊已經被挖出並被加入到區塊鏈。
6. 當一個塊被加入到區塊鏈以后，交易就算完成，它的輸出就可以在新的交易中被引用。

橢圓曲線加密

公鑰和私鑰是隨機的字節序列。私鑰能夠用於證明持幣人的身份，需要有一個條件：隨機算法必須生成真正隨機的字節。因為沒有人會想要生成一個私鑰，而這個私鑰意外地也被別人所有。
比特幣使用橢圓曲線來產生私鑰,該曲線可以生成非常大的隨機數，
比特幣使用的是 ECDSA（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）算法來對交易進行簽名，我們也會使用該算法。

Base58

公鑰為16進制的數據，為轉換成人類可讀的形式比特幣采用了Base58算法，該算法與著名的Base64很類似，區別在於它使用了更短的字母表：為了避免一些利用字母相似性的攻擊，從字母表中移除了一些字母。也就是，沒有這些符號：0(零)，O(大寫的 o)，I(大寫的i)，l(小寫的 L)，因為這幾個字母看着很像。另外，也沒有 + 和 / 符號。
從一個公鑰獲得一個地址的過程：

對應上圖代碼實現如下：

type Wallet struct {
	// 1、私鑰
	privateKey ecdsa.PrivateKey
	// 2、公鑰
	publicKey []byte
}

const version = byte(0x00)
const addressChecksumLen = 4
type Wallet struct {
	// 1、私鑰
	privateKey ecdsa.PrivateKey
	// 2、公鑰
	publicKey []byte
}

func IsValidForAddress(address []byte) bool {
	version_public_checksumBytes := Base58Decode(address)
	fmt.Println(version_public_checksumBytes)

	checkSumBytes := version_public_checksumBytes[len(version_public_checksumBytes)-addressChecksumLen:]

	version_ripemd160 := version_public_checksumBytes[:len(version_public_checksumBytes)-addressChecksumLen]
	fmt.Println(len(checkSumBytes))
	fmt.Println(len(version_ripemd160))

	checkBytes := CheckSum(version_ripemd160)
	if bytes.Compare(checkSumBytes, checkBytes) == 0 {
		return true
	}
	return false
}

// 獲取地址
func (w *Wallet) GetAddress() []byte {
	// 1、hash160
	ripemd160Hash := w.Ripemd160Hash(w.publicKey)
	version_ripemd160Hash := append([]byte{version}, ripemd160Hash...)
	checkSumBytes := CheckSum(version_ripemd160Hash)
	bytes := append(version_ripemd160Hash, checkSumBytes...)
	return Base58Encode(bytes)
}

func CheckSum(payload []byte) []byte {
	hash1 := sha256.Sum256(payload)
	hash2 := sha256.Sum256(hash1[:])
	return hash2[:addressChecksumLen]
}
func (w *Wallet) Ripemd160Hash(publicKey []byte) []byte {
	// 256
	hash256 := sha256.New()
	hash256.Write(publicKey)
	hash := hash256.Sum(nil)

	//160
	ripemd160 := ripemd160.New()
	ripemd160.Write(hash)
	return ripemd160.Sum(nil)

}

// 創建錢包
func NewWallet() *Wallet {
	privateKey, publicKey := newKeyPair()
	return &Wallet{privateKey, publicKey}
}

// 通過私鑰產生公鑰
func newKeyPair() (ecdsa.PrivateKey, []byte) {
	curve := elliptic.P256()
	private, err := ecdsa.GenerateKey(curve, rand.Reader)
	if err != nil {
		log.Panic(err)
	}
	publicKey := append(private.X.Bytes(), private.PublicKey.Y.Bytes()...)
	return *private, publicKey
}

因此，從上圖可看出，公鑰解碼后包含三個部分：

Version	Public key hash	Checksum
00	62E907B15CBF27D5425399EBF6F0FB50EBB88F18	C29B7D93

• base58加密
  
• base58 解密
  

最后的效果圖：

如有需要可詳看：https://github.com/NGLHarry/Blockchainer/tree/main/wallet_address

注：
在進行加密過程中需要使用到ripemd160，其go的安裝命令為：go get "golang.org/x/crypto/ripemd160"
但是，大概率會被牆，有位好心大哥已經上傳到github上，只需將其下載到本地，並放在Go項目中的src目錄下即可
ripemd160地址