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4.1 简单的本地储存 - 数据结构 - 机器学习

1260 人阅读 | 时间：2021年01月15日 01:10
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4.1 简单的本地储存

1110 人参与  2018年09月12日 14:35  分类 : 区块链精品文章  评论

让我们从最简单的储存方式开始，也就是把比特币存放在本地设备上。如我们之前所说，要使用比特币，你首先要知道 一些公共的信息和一些私密的信息。公共信息就是那些记录在区块链上的内容——该比特币的识别信息、币值等。私密信息即比特币持有人——也就是你本人的私 钥。你不必太担心如何储存公共信息，因为你随时都可以去调取。但是私钥则是你需要好好保管的。所以在实际运用中，储存比特币就是储存与管理你的私钥。

储存比特币其实就是如何保存和管理比特币私钥。

储存与管理私钥，主要有三个目标：第一是可获取性，当你要用比特币的时候，可以随时随地取用；第二是安全 性，保证没有其他人可以动用你的比特币，如果有人能动用你的比特币，那他可以直接转账给自己，之后你就不再拥有这个比特币；第三是便利性，密钥管理应当是 简单易行的。你可以想到，要同时做到这三点是很不容易的：

不同的密钥管理方法就是对上述三点（可获取性、安全性和便利性）做出权衡。

最简单的钥匙管理当然是把它们储存在你自己的本地设备上：你的个人电脑、你的手机，或你持有的、拥有的或控 制的小玩意。用智能手机应用软件，按几个键你就可以支配使用你的比特币了，这么做的确非常方便。但这样做的可获取性或安全性都不是很好，如果你的设备丢 失，或者你的设备死机，你需要格式化你的磁盘，或者你的文件被病毒侵蚀，你的私钥就丢失了，你的比特币也就一同丢失了。安全性方面的问题是类似的，例如有 人窃取你的设备或入侵你的设备或者让你的设备中毒，将你的私钥拷贝，这样他们就可以将你所有的比特币转给他们自己了。

换言之，将私钥存储在你的本地设备，尤其是手机设备，就好比你将钱放在你的钱包里。在日常花销的时候是很方便，但你一定不想将你的毕生积蓄都带在身边，因为你不想遗失或被盗。所以一般而言，你只把一小部分信息——一小部分钱放在你的钱包里，而把你大部分钱存在其他地方。

比特币钱包软件

如果你想本地存放比特币，一般都会使用比特币钱包软件，也就是一个管理你的比特币和私钥信息并让你方便使用 的一个应用软件。例如你想花相当于4.25美元的比特币在咖啡馆买杯咖啡，这个钱包应用应该很容易让你做到。比特币钱包非常有用，尤其是你需要处理一大堆 地址和与其相关的密钥的时候。前面说过，制定一对公钥私钥很容易，你可以用其来匿名与保护你的个人隐私。钱包应用就是这样一个简单的接口，告诉你钱包里有 多少比特币。当你要使用比特币的时候，它会处理关于密钥管理的一切技术细节，比如使用密钥或生成新的地址等。

编码解码（encoding keys）：Base58编码和二维码

要使用或是接收比特币，你需要与对方交换地址——比特币送达的地址。目前有两种主流的方式将地址加密：一种是字符串，另一种是QR（Quick Response）码[1]。

为了给地址赋予一个字符串，我们把密钥的字节从二进制字符转换成Base58码。Base58就是用一个包 含58个字符的字符集来编码，这被称为base58记号法。为什么是58个字符？我们把大写小写字母都算上，然后去掉几个比较容易混淆的字母，比如大写的 “O”与“0”看起来很像，就得到了58个字符。我们可以将加密的地址读出来，或者在需要时也能够打印出来。理想情况下，最好能避免这种手工的方式，而是 采用其他方法，例如我们接下来要讨论的QR码。

1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa

以上就是比特币创世块地址的Base58代码。

4.1 简单的本地储存 - 数据结构 - 机器学习

图4.1 QR码

注：一个QR码代表着一个真实的比特币地址。请扫上面的QR码给我们转账一些比特币。

第二种方法是用QR码，一种简单的二维码。用QR码的好处是你可以用手机拍张照片，然后钱包应用会把QR 码自动转换成代表比特币地址的字节。这对商店十分有用：比如一个付款机可以显示一个QR码，你可以用手机扫描一下，然后就可以用手机把比特币转账到付款地 址。这对于手机与手机之间的转账也很有用。

虚荣地址

有些商家或个人喜欢将地址转换成一些人能够识别的字符。例如，博彩公司网站中本聪骨头（Satoshi Bones）的收款地址中就含有“骨头”（bones），如下所示的2—6位字符 （1bonesEeTcABPjLzAb1VkFgySY6Zqu3sX），当然所有的地址都是1开头的，代表支付到比特币地址的标准交易或者说是标准的 比特币转账流程（pay-to-pubkey-hash）。

地址都是通过哈希计算产生的随机字符串，那么如何才能获得含有“bones”字符串的地址呢？如果中本聪骨 头只是随便制定它们的地址，无法进行逆向计算哈希函数，它们无法得到相应的私钥，也无法控制地址的生成。这样的话，它们只能不停地重复生成私钥，直到私钥 中包含它们希望出现的字符串。这样的地址被称为虚荣地址（vanity address）。这种地址事实上是可以通过工具生成的。

一般需要多少工作量能得到这样的结果呢？由于每个字符位有58种可能性，如果你想得到一个字符串中有k个字 节的特殊字符，你平均需要生成58的k次方次地址，才能获得你要的结果。所以如果要生成“bones”开头的地址则要生成超过6亿个地址！这个工作现在通 过一台笔记本电脑就可以完成。但是你每增加一个字符，工作量会几何级数增长。获得一个15位字符的地址需要的计算量难以想象，而且是不间断的哈希计算，这 是无法实现的。

4.1 简单的本地储存 - 数据结构 - 机器学习虚荣地址的加速生成

在比特币世界，如果我们将一个私钥称为x，公钥是gx，其地址是H(gx)，即公钥的哈希值。我们不会探讨其中的细节。但是通过指数运算来生成地址显然是很慢的。

最直接的方式是挑选一个伪随机序列x，计算H(gx)，不停地生成地址，直到得到想要的结果为止。一个更快的方式是，如果使用x无法得到想要的结果，接下来就使用x+1来计算，如此反复。而不是重新挑选一个x。因为gx+1 =g gx，而我们已经计算过了gx，所以我们只需要做乘法运算而无须做指数运算，这会更快。事实上，这种方式比最直接的方式要快两个数量级以上。

[1] QR码是一种简单的二维码。——译者注

来源：我是码农，转载请保留出处和链接！

本文链接：http://www.54manong.com/?id=409

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