進(jìn)入keystore管理以太坊私鑰的障礙很大，主要是因?yàn)橐蕴豢蛻舳嗽谥苯拥拿钚谢驁D形界面下隱藏了大部分的密碼復(fù)雜性。

例如，用geth:

$ geth account new
Your new account is locked with a password. Please give a password. Do not forget this password.
Passphrase:
Repeat passphrase: 
Address: {008aeeda4d805471df9b2a5b0f38a0c3bcba786b}

$ geth account list
Account #0: {8a1c4d573cc29a96547816522cfe0b266e88abac} keystore:~/.ethereum/keystore/UTC--<created_date_time>--  008aeeda4d805471df9b2a5b0f38a0c3bcba786b

我只需要輸入3個(gè)單詞就能創(chuàng)建一個(gè)新賬戶。然后輸入兩遍密碼，就這么簡單！我的以太坊keystore文件就創(chuàng)建了。

你需要把那些非常珍貴的keystore文件備份、存儲在一個(gè)或多個(gè)隱秘的位置，這樣就只有你能獲取這些文件并取到資金。

從經(jīng)驗(yàn)來看，當(dāng)我沒有完全理解一個(gè)新概念的微妙之處，并且過分依賴抽象層和現(xiàn)有工具來讓我的生活更輕松時(shí)，我很有可能忘記一些事情，采取不必要的捷徑并且搞砸它。搞砸的時(shí)候，可能就是會以我辛苦掙來的以太幣被永久鎖定而告終（幸好它還沒有發(fā)生?。?。

幸運(yùn)的是，作為一個(gè)以太坊用戶，你能搞砸的方式并不多：

1. 你丟失了你的keystore文件
2. 你忘記了和文件關(guān)聯(lián)的密碼
3. 或者以上兩者你都搞砸了。

在本文中，我們將為你介紹以太坊私鑰是如何從 keystore 文件中算出來的。我們將討論加密函數(shù)（對稱加密，密鑰生成函數(shù)，SHA3 哈希算法），但我們會盡可能的保證簡明直接地來解釋上述問題。

什么是keystore文件？

以太坊的 keystore 文件（Linux 系統(tǒng)存儲在 ~/.ethereum/keystore 或者 Windows 系統(tǒng)存儲在 C:\Users<User>\Appdata/Roaming/Ethereum/keystore）是你獨(dú)有的、用于簽署交易的以太坊私鑰的加密文件。如果你丟失了這個(gè)文件，你就丟失了私鑰，意味著你失去了簽署交易的能力，意味著你的資金被永久的鎖定在了你的賬戶里。

當(dāng)然，你可以直接把你的以太坊私鑰存儲在一個(gè)加密文件里，但是這樣你的私鑰容易受到攻擊，攻擊者簡單的讀取你的文件、用你的私鑰簽署交易，把錢轉(zhuǎn)到他們的賬戶中。你的幣會在你意識到發(fā)生什么了之前的短時(shí)間內(nèi)丟失。

這就是以太坊 keystore 文件被創(chuàng)建的原因：它允許你以加密的方式存儲密鑰。這是安全性（一個(gè)攻擊者需要 keystore 文件和你的密碼才能盜取你的資金）和可用性（你只需要keystore文件和密碼就能用你的錢了）兩者之間完美的權(quán)衡。

為了讓你發(fā)送一些以太幣，大多數(shù)的以太坊客戶端會讓你輸入密碼（與創(chuàng)建賬戶時(shí)密碼相同）以解密你的以太坊私鑰。一旦解密，客戶端程序就得到私鑰簽署交易，允許你移動資金。

Keystore文件是什么樣子的？

如果你打開一個(gè)你的賬戶文件，它看起來像這樣（取自這里）：

ount’s file, it would look like this (taken from here):

$ cat ~/.ethereum/keystore/UTC--<created_date_time>--  008aeeda4d805471df9b2a5b0f38a0c3bcba786b
{
    "crypto" : {
        "cipher" : "aes-128-ctr",
        "cipherparams" : {
            "iv" : "83dbcc02d8ccb40e466191a123791e0e"
        },
        "ciphertext" : "d172bf743a674da9cdad04534d56926ef8358534d458fffccd4e6ad2fbde479c",
        "kdf" : "scrypt",
        "kdfparams" : {
            "dklen" : 32,
            "n" : 262144,
            "r" : 1,
            "p" : 8,
            "salt" : "ab0c7876052600dd703518d6fc3fe8984592145b591fc8fb5c6d43190334ba19"
        },
        "mac" : "2103ac29920d71da29f15d75b4a16dbe95cfd7ff8faea1056c33131d846e3097"
    },
    "id" : "3198bc9c-6672-5ab3-d995-4942343ae5b6",
    "version" : 3
}

一個(gè)有許多神奇的參數(shù)的粗笨的 JSON 文件，似乎與復(fù)雜的加密操作相關(guān)。這絕不吸引人。

讓我們深入理解一下

如果你看這個(gè) keystore 文件的結(jié)構(gòu)，你會看到大部分內(nèi)容都是在“crypto”中的：

"crypto" : {
    "cipher" : "aes-128-ctr",
    "cipherparams" : {
     "iv" : "83dbcc02d8ccb40e466191a123791e0e"
    },
    "ciphertext" : "d172bf743a674da9cdad04534d56926ef8358534d458fffccd4e6ad2fbde479c",
    "kdf" : "scrypt",
    "kdfparams" : {
     "dklen" : 32,
     "n" : 262144,
     "r" : 1,
     "p" : 8,
     "salt" : "ab0c7876052600dd703518d6fc3fe8984592145b591fc8fb5c6d43190334ba19"
    },
    "mac" : "2103ac29920d71da29f15d75b4a16dbe95cfd7ff8faea1056c33131d846e3097"
   },

這包括：

cipher：對稱 AES 算法的名稱;

cipherparams：上述 cipher 算法需要的參數(shù);

ciphertext：你的以太坊私鑰使用上述 cipher 算法進(jìn)行加密;

kdf：密鑰生成函數(shù)，用于讓你用密碼加密 keystore 文件;

kdfparams：上述 kdf 算法需要的參數(shù);

Mac：用于驗(yàn)證密碼的代碼。

讓我們看看他們是如何協(xié)同工作的，如何在你的密碼下保護(hù) keystore 文件。

1. 加密你的私鑰

就像之前提到的，一個(gè)以太坊賬戶就是用于加密簽署交易的一個(gè)私鑰?—公鑰對。為了確保你的私鑰沒有在文件中明文存儲（即任何人只要能得到這個(gè)文件就能讀），使用強(qiáng)對稱算法（cipher）對其加密至關(guān)重要。

這些對稱算法使用密鑰來加密數(shù)據(jù)。加密后的數(shù)據(jù)可以使用相同的方法和同樣的密鑰來解密，因此算法命名為對稱算法。在本文中，我們稱這個(gè)對稱密鑰為解密密鑰，因?yàn)樗鼘⒂糜趯ξ覀兊囊蕴凰借€進(jìn)行解密。

以下是 cipher，cipherparams 和 ciphertext 對應(yīng)的概念：

• Cipher 是用于加密以太坊私鑰的對稱加密算法。此處cipher用的是 aes-128-ctr 加密模式。
• Cipherparams 是 aes-128-ctr 加密算法需要的參數(shù)。在這里，用到的唯一的參數(shù) iv，是aes-128-ctr加密算法需要的初始化向量。
• Ciphertext 密文是 aes-128-ctr 函數(shù)的加密輸入。

所以，在這里，你已經(jīng)有了進(jìn)行解密以太坊私鑰計(jì)算所需要的一切...等等。你需要首先取回你的解密密鑰。

-ciphertex 密文的對稱解密-

2. 用你的密碼來保護(hù)它

要確保解鎖你的賬戶很容易，你不需要記住你的每一個(gè)又長又非用戶友好型的用于解密 ciphertext 密文解密密鑰。相反，以太坊開發(fā)者選擇了基于密碼的保護(hù)，也就是說你只需要輸入密碼就能拿回解密密鑰。

為了能做到這一點(diǎn)，以太坊用了一個(gè)密鑰生成函數(shù)，輸入密碼和一系列參數(shù)就能計(jì)算解密密鑰。

這就是 kdf 和 kdfparams 的用途：

• kdf 是一個(gè)密鑰生成函數(shù)，根據(jù)你的密碼計(jì)算（或者取回）解密密鑰。在這里，kdf 用的是scrypt算法。
• kdfparams 是scrypt函數(shù)需要的參數(shù)。在這里，簡單來說，dklen、n、r、p 和 salt 是 kdf 函數(shù)的參數(shù)。更多關(guān)于 scrypt 函數(shù)的信息可以在這里找到。

在這里，用 kdfparams 參數(shù)對 scrypt 函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，反饋到我們的密碼中，你就會得到解密密鑰也就是密鑰生成函數(shù)的輸出。

-用密碼生成密鑰-

3. 確保你的密碼是對的

我們描述了用密碼和 keystore 文件生成以太坊私鑰所需要的所有東西。然而，如果解鎖賬戶的密碼錯(cuò)誤會發(fā)生什么？

根據(jù)迄今為止我們所看到的，所有操作（密碼派生和解密）都會成功，但是最終計(jì)算的以太坊私鑰不是正確的，這首先違背了密鑰文件的使用初衷！

我們要保證輸入解鎖賬戶的密碼是正確的，和最初創(chuàng)建 keystore 文件時(shí)一樣（回想一下 geth 下創(chuàng)建新賬戶時(shí)兩次輸入的密碼）。

這就是 keystore 文件中 mac 值起作用的地方。在密鑰生成函數(shù)執(zhí)行之后，它的輸出（解密密鑰）和 ciphertext 密文就被處理【注1】，并且和 mac（就像一種認(rèn)可的印章）作比較。如果結(jié)果和 mac 相同，那么密碼就是正確的，并且解密就可以開始了。

【注1】這里有點(diǎn)簡略了。在和 mac 進(jìn)行比較之前，解密密鑰（左起第二字節(jié)開始的16字節(jié)）要和 ciphertext 密文連接在一起，并進(jìn)行哈希散列（用SHA3-256的方法）。

把所有的都放到一起考慮

?。∪绻阋呀?jīng)做到了這一點(diǎn)，那么恭喜你！

讓我們回顧一下我們描述的3個(gè)函數(shù)。

首先，你輸入了密碼，這個(gè)密碼作為 kdf 密鑰生成函數(shù)的輸入，來計(jì)算解密密鑰。然后，剛剛計(jì)算出的解密密鑰和 ciphertext 密文連接并進(jìn)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(shù)用解密密鑰對 ciphertext 密文解密。

瞧！解密的結(jié)果是你的以太坊私鑰。 你可以在這里看看整個(gè)過程：

就像你從圖中可以看到的，整個(gè)過程可以看做一個(gè)黑盒（不過，圖中是個(gè)灰盒），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(chuàng)建時(shí)生成的keystore文件中獲得。

由于這個(gè)原因，請確保你的密碼足夠強(qiáng)（并且無論如何你要記住它?。┎拍鼙ＷC即使攻擊者偷到了你的keystore文件也不能輕易得到你的私鑰。

以上就是區(qū)塊鏈科普:什么是以太坊私鑰儲存(Keystore)文件?的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于以太坊私鑰儲存(Keystore)文件的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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