问题描述
我试图为用 bitcoinj 库实现的 HD Wallet 密钥生成以太坊地址，但我感到困惑：
DeterministicSeed seed = new DeterministicSeed("some seed code here",null,"",1409478661L);
DeterministicKeyChain chain = DeterministicKeyChain.builder().seed(seed).build();
DeterministicKey addrKey = chain.getKeyByPath(HDUtils.parsePath("M/44H/60H/0H/0/0"),true);
System.out.println("address from pub=" + Keys.getAddress(Sign.publicKeyFromPrivate(addrKey.getPrivKey())));
此代码根据 https://iancoleman.io/bip39/ 打印正确的以太坊地址。这里一切都很好。
但是当我试图避免使用私钥并仅使用公钥生成非强化密钥时，我得到了不同的结果，即调用返回另一个结果：
System.out.println("address from pub=" + Keys.getAddress(addrKey.getPublicKeyAsHex()));
看起来问题出在“不同的公钥”上，即 Sign.publicKeyFromPrivate(addrKey.getPrivKey()) 和 addrKey.getPublicKeyAsHex() 的结果不同。
我对密码学没有经验，因此这可能是一个愚蠢的问题......但我很感激这里的任何建议。
解决方法
与比特币一样，Ethereum 使用 secp256k1。 Ethereum addresses 推导如下：
- 第 1 步：将公钥的 32 字节 x 和 y 坐标连接为 64 字节（其中 x 和 y 坐标都填充有必要的前导 0x00 值）。
- 第 2 步：由此生成 Keccak-256 哈希。
- 第 3 步：最后 20 个字节用作以太坊地址。
对于此处使用的示例，密钥是通过以下方式生成的：
String mnemonic = "elevator dinosaur switch you armor vote black syrup fork onion nurse illegal trim rocket combine";
DeterministicSeed seed = new DeterministicSeed(mnemonic,null,"",1409478661L);
DeterministicKeyChain chain = DeterministicKeyChain.builder().seed(seed).build();
DeterministicKey addrKey = chain.getKeyByPath(HDUtils.parsePath("M/44H/60H/0H/0/0"),true);
这对应于以下公钥和以太坊地址：
X: a35bf0fdf5df296cc3600422c3c8af480edb766ff6231521a517eb822dff52cd
Y: 5440f87f5689c2929542e75e739ff30cd1e8cb0ef0beb77380d02cd7904978ca
Address: 23ad59cc6afff2e508772f69d22b19ffebf579e7
as 也可以通过网站 https://iancoleman.io/bip39/ 进行验证。
第 1 步：
在发布的问题中，表达式 Sign.publicKeyFromPrivate() 和 addrKey.getPublicKeyAsHex() 提供了不同的结果。这两个函数都返回不同类型的公钥。 Sign.publicKeyFromPrivate() 使用 BigInteger，而 addrKey.getPublicKeyAsHex() 提供十六进制字符串。对于直接比较，可以使用 BigInteger 将 toString(16) 转换为十六进制字符串。当两个表达式的结果都显示为：
System.out.println(Sign.publicKeyFromPrivate(addrKey.getPrivKey()).toString(16));
System.out.println(addrKey.getPublicKeyAsHex());
得到如下结果：
a35bf0fdf5df296cc3600422c3c8af480edb766ff6231521a517eb822dff52cd5440f87f5689c2929542e75e739ff30cd1e8cb0ef0beb77380d02cd7904978ca
02a35bf0fdf5df296cc3600422c3c8af480edb766ff6231521a517eb822dff52cd
Sign.publicKeyFromPrivate() 的输出长度为 64 字节，对应于步骤 1 中定义的串联 x 和 y 坐标。因此，由此生成的地址是有效的以太坊地址，如在已发布问题。
另一方面，addrKey.getPublicKeyAsHex() 的输出对应于前缀为 0x02 值的 x 坐标。这是公钥的 compressed 格式。如果 y 值是偶数（如本例所示），则前导字节的值为 0x02，或者值为 0x03。由于压缩格式不包含 y 坐标，因此不能用于直接推断以太坊地址，否则无论如何都会导致地址错误（间接，当然，它这是可能的，因为 y 坐标可以从压缩的公钥中导出）。
可以获取公钥的uncompressed格式，例如addrKey.decompress()：
System.out.println(addrKey.decompress().getPublicKeyAsHex());
给出这个结果：
04a35bf0fdf5df296cc3600422c3c8af480edb766ff6231521a517eb822dff52cd5440f87f5689c2929542e75e739ff30cd1e8cb0ef0beb77380d02cd7904978ca
未压缩格式包含一个前导标记字节，其值为 0x04，后跟 x 和 y 坐标。所以如果去掉前导标记字节，只得到步骤1的数据，这是推导以太坊地址所需要的：
System.out.println(addrKey.decompress().getPublicKeyAsHex().substring(2));
导致：
a35bf0fdf5df296cc3600422c3c8af480edb766ff6231521a517eb822dff52cd5440f87f5689c2929542e75e739ff30cd1e8cb0ef0beb77380d02cd7904978ca
第 2 步和第 3 步：
第 2 步和第 3 步由 Keys.getAddress() 执行。这允许使用未压缩的公钥获取以太坊地址，如下所示：
System.out.println(Keys.getAddress(addrKey.decompress().getPublicKeyAsHex().substring(2)));
System.out.println(Keys.getAddress(Sign.publicKeyFromPrivate(addrKey.getPrivKey()))); // For comparison
给出以太坊地址：
23ad59cc6afff2e508772f69d22b19ffebf579e7
23ad59cc6afff2e508772f69d22b19ffebf579e7
Keys.getAddress() 的重载：
Keys.getAddress() 为数据类型 BigInteger、十六进制字符串和 byte[] 提供了各种重载。如果未压缩的密钥以 byte[] 给出，例如使用addrKey.getPubKeyPoint().getEncoded(false)，去掉标记字节后可以直接使用byte[]。或者，可以将 byte[] 转换为 BigInteger 并删除标记字节：
byte[] uncompressed = addrKey.getPubKeyPoint().getEncoded(false);
System.out.println(bytesToHex(Keys.getAddress(Arrays.copyOfRange(uncompressed,1,uncompressed.length))).toLowerCase()); // bytesToHex() from https://stackoverflow.com/a/9855338
System.out.println(Keys.getAddress(new BigInteger(1,uncompressed,uncompressed.length - 1)));
System.out.println(Keys.getAddress(Sign.publicKeyFromPrivate(addrKey.getPrivKey()))); // For comparison
按预期返回相同的以太坊地址：
23ad59cc6afff2e508772f69d22b19ffebf579e7
23ad59cc6afff2e508772f69d22b19ffebf579e7
23ad59cc6afff2e508772f69d22b19ffebf579e7
这里要注意的一点是，Keys.getAddress(byte[]) 不会填充传递的 byte[]，而 BigInteger 或十六进制字符串的重载隐式填充。这可能是相关的，例如将 BigInteger（例如由 Sign.publicKeyFromPrivate(addrKey.getPrivKey()) 提供）转换为 byte[] 时，因为结果也可能少于 64 个字节（这将导致不同的 Keccak-256 em> 哈希）。如果在这种情况下使用 Keys.getAddress(byte[])，它必须用前导 0x00 值填充 explicitly，最多 64 个字节。