区块链开发之钱包

钱包，简单讲来说它连接区块链的一个入口，用来管理账号和交易。区块链账号其实是指一对密钥，包括一个私钥和一个公钥。私钥是一串字符串，通常是随机选出的。有了私钥，使用非对称加密算法这个单向加密函数产生一个公钥，反之，用公钥是无法得到私钥的。有了公钥，就可以使用一个单向加密哈希函数生成区块链地址。

在比特币中，会先随机数发生器中生成一个私钥，私钥使用椭圆加密算法可以产生一个公钥。在公钥的基础上进行双哈希可以生成一个地址。

地址是用来接收Token(虚拟货币)，而密钥对用来产生数字签名和验证交易。方便起见，在本文中将使用RSA算法代替比特币中加密算法。过程如下:

1. 随机生成一段字符串作为私钥；
2. 私钥经过RSA算法生成公钥；
3. 通过公钥在产生地址；
4. 用PKCS1_v1_5产生数字签名和验证签名。

In [38]:

# -*- coding: utf-8 -*-

import Crypto

import Crypto.Random

from Crypto.Hash import SHA

from Crypto.PublicKey import RSA

from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5

import binascii

import base58





class Wallet:

    """

        钱包

    """

    def __init__(self):

        random_gen = Crypto.Random.new().read

        self._private_key = RSA.generate(1024, random_gen)

        self.public_key = self._private_key.publickey()

        self._signer = PKCS1_v1_5.new(self._private_key)



    @property

    def address(self):

        """

            通过公钥生成地址

        """

        h = SHA.new(self.public_key.exportKey(format='DER'))

        return base58.b58encode(h.digest())



    def sign(self, message):

        """

            生成数字签名

        """

        h = SHA.new(message.encode('utf8'))

        return binascii.hexlify(self._signer.sign(h)).decode('ascii')





def verify_sign(pubkey, message, signature):

    """

        验证签名

    """

    verifier = PKCS1_v1_5.new(pubkey)

    h = SHA.new(message.encode('utf8'))

    return verifier.verify(h, binascii.unhexlify(signature))

In [39]:

# 新建钱包

w1 = Wallet()



# 地址

w1.address

Out[39]:

'2MRNQinFVnC8q3QZ4FkXHfhRh3C3'

In [40]:

# 签名和验证



data = "Hello Blockchain"

sign = w1.sign(data)

if verify_sign(w1.public_key, data, sign):

    print('验证成功！')

else:

    print('验证失败！')

验证成功！

接下来新建一个界面用来管理钱包，主要代码如下：

In [ ]:

# app.py



@app.route("/wallets", methods=["GET", "POST"])

def wallets():

    wallet_list = load_data()

    if request.method == "POST":

        wallet = Wallet()

        wallet_list.append(wallet)

        save_data(wallet_list)

    return render_template("wallets.html", wallets=wallet_list)

<!-- wallets.html -->



{% extends "base.html" %}

{% block content %}

<div class="container">

  <div class="text-center">

      <div>

          <h1>钱包管理工具</h1>

          <p>点击下面按钮生成新的钱包</p>

          <form method="post">

            <button class="btn btn-primary" type="submit">新建钱包</button>

          </form>

      </div>

      <div>

          <table class="table">

              <thead>

                <tr>

                  <th scope="col">#</th>

                  <th scope="col">地址</th>

                </tr>

              </thead>

              <tbody>

                {% for i in wallets %}

                <tr>

                  <th scope="row">账号{{ loop.index }}</th>

                  <td>{{ i.address }}</td>

                </tr>

                {% endfor %}

              </tbody>

            </table>

      </div>

      <hr>

      <div></div>

    </div>

</div>

{% endblock %}

完整代码可以到GitHub(https://github.com/flingjie/blockchain)上查看，效果如下: