钱包、私钥、公钥、地址：Web3 世界的身份证 🌍

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概念简介

在介绍上述概念之前，要先向你简单介绍 区块链的账户是什么。

首先，我们要明确，区块链的账户不是在某条链内置的东西，它本质上是 一串随机数字（私钥）+特定加密算法。前者根据不同的链，或许有不同的私钥规范，后者根据不同的链，或许使用不同的加密算法。

一个粗略的类比是：使用手机号就能直接使用各个平台，但有的平台可能要求使用电信手机号，有的平台要求移动手机号。当然，各个平台上的数据是各自独立的，就像各个链一样。

钱包💰

在现实生活中，钱包的作用是什么？当然是存放你的资产，包括你的多张银行卡，或者像是你微信支付或者支付宝，可以绑定多个银行的银行卡。

类似地，在区块链中，钱包也是方便管理你资产的工具。钱包集成了非常多功能，帮你保管各个账户，也能够让你方便地与链上交互。

常见的插件钱包有Metamask，Phantom等。在发起交易时，会请求签名进行交易许可，就像银行交易时需要输入你的密码一样。

私钥🔑

一个私钥就是一个账户，谁拥有了这个私钥就拥有了这个账户的掌控权，可以访问该私钥关联的所有链上资产。

私钥的作用就是对交易签名，发送签名给接收方。

以太坊（ETH）、比特币（BTC）和Solana的私钥本质上都是 256位随机数。

你可能会问：这个随机数，要是别人拍脑袋一想，写出一个数字，正好是我的私钥，那不相当于我的资产直接就被获取了☹️？

这里的256位随机数指的是256个二进制位的数字，能表达的范围为。换算成十进制是，这是一个大到超乎想象的数字，基本不可能会有生成重复的情况。地球上100亿人类，每个人平均有10个私钥，假设一共个私钥，那么生成一个已经在使用的私钥的概率也只有。这个概率小到不可能，因此不需要担心。

为什么我们看到的私钥通常不是一串数字，而是一串字符呢？

这是因为他们对这个数字使用不同的编码方式进行。比如btc常用十六进制编码，或者Base58Check编码；Eth常用十六进制编码；Solana常用Base58编码。

公钥🔒

对发送方的签名进行解签，可以恢复出发送方的公钥，验证身份。

公钥长度是64字节，表达为16进制字符是128个字符。

公钥是会直接或间接在交易中携带的，只是形式可能会有所不同，可能是以地址的形式（ETH），也可能是公钥哈希的形式（BTC），也有可能公钥本身（Solana）。

公钥是由私钥通过密码学算法推导来的。私钥推导公钥，但公钥不能反向推导私钥。 不同链选择的密码学算法或许不同。

比如BTC和ETH使用secp256k1算法生成公钥，使用对应的ECDSA作为签名算法。

Solana使用ed25519算法生成公钥，使用对应的EdDSA作为签名算法。

还记得我们提到的 账户 = 私钥+特定加密算法 这个概念吗。由于BTC和ETH，或者各EVM兼容的链，都是使用相同的加密算法，所以他们可以共用一个账户（当然各个不同的链的资产是不一样的）。而ETH和Solana的账户就不可以共用。

从这里也能看出，私钥是绝对核心，配合不同的加密算法，可以派生出各个链的账户。如果泄露私钥，相当于泄露由这个私钥派生出的所有链上账户。

地址🏠

地址是你向公众暴露出的你的标识。你向对方转账时，输入的就是对方的地址，这笔交易的转账方显示就是你的地址。

地址是由公钥计算来的。不同链的计算和表达方式也是有所不同，通常会比公钥更短。

你可能会问，既然公钥又不是保密的，为什么要弯弯绕绕又经过好几道计算，又得到一个新的地址呢？

避免直接暴露公钥。但此理由比较牵强，因为只要发起交易，就会直接或间接暴露公钥。

缩短地址，节省存储。这看上去是合理的理由，一个地址节省30个字节，出现一亿次地址就能节省 2.8G。

兼容性与灵活性。这看上去是个好的理由，因为公私钥是不变的，但是可以根据不同的计算方式，提供不同的地址生成方式，为后续提供了扩展性的可能。

深入详解

钱包💰

钱包 = 私钥与签名的管理器 + 交易/交互的代理。它负责生成/保存私钥、从私钥派生出公钥/地址、签名消息/交易等。

功能

私钥生成。产生私钥 / 助记词（或导入）

地址派生。从私钥派生出一系列地址。

发起交易。将用户的交易（转账，合约交互）构建出原始交易结构，签名交易（消息），广播交易。

状态和余额管理。查询各链的余额，交易历史，账户信息等数据。

交互信息显示。链上交互时显示核对信息，签名提示，授权Dapp网站授权等。

原理

在生成钱包时，通常会有一组单词，叫助记词（Mnemonic）。钱包的助记词的作用是根据某种方式派生出这个钱包的多个私钥，这样，你就只需要记住这 12 / 24 个英文单词，即可掌管你钱包的诸多私钥，而不是记忆毫无规律的一个个随机私钥。

那么助记词是如何产生，又是如何生成私钥的呢？

助记词🧠

Web3 钱包中的助记词通常是按照 BIP-39（Bitcoin Improvement Proposal 39） 标准生成的，这个标准被广泛应用于BTC，ETH，Solana 等公链钱包中。生成流程大致如下：

1. 生成随机熵（Entropy）

钱包首先生成一段高强度随机数（熵），常见长度：

128 位 → 12 个单词

256 位 → 24 个单词

2. 添加校验和（Checksum）

对随机熵进行 SHA-256 哈希，从哈希结果中取前若干位（熵长度 ➗ 32）作为校验和。例如 128 位熵 → 取 4 位校验和。将校验和附加到熵的末尾，得到一串新二进制数据。

3. 切分并映射到单词表

把这串二进制数据按 11 位一组切分（因为 = 2048）。

每一组 11 位的数字作为索引，对应 BIP-39 提供的 2048 个标准单词列表（有多语言版本）。

依次映射，得到若干个助记词。

得到了助记词之后，又是如何根据该助记词，生成若干个确定的私钥呢？

分层派生🪜

1. 生成种子（Seed）

用户输入助记词和一个可选的密码短语。（这个密码短语的作用是什么呢？就是方便你用同一组助记词，加上不同的自定义短语，这不就有多个钱包啦）。

使用 PBKDF2-HMAC-SHA512（2048 次迭代）将助记词和密码短语扩展成一个 512 位的种子。

2. 生成主密钥

利用生成的种子，使用 BIP-32/BIP-44 等标准，派生出分层确定性（HD）钱包的主私钥 和 主链码

3. 分层派生

HD 钱包通过分层路径管理无限多的密钥：

purpose'：用途标识，BIP-44 固定为 44’。

coin_type'：区分链，如 60’（Ethereum）、0’（Bitcoin）。

account'：账户编号。

change：0 表示外部地址，1 表示找零地址。

address_index：具体地址索引。

比如

以太坊常用路径：m/44'/60'/0'/0/0、m/44'/60'/0'/0/1 等等。

第二个地址只需将 address_index 改为 1：

m/44'/60'/0'/0/1

通过 HMAC-SHA512 和椭圆曲线运算，每个路径都会生成一个 完全不同的私钥，但都能从同一助记词恢复。同一个助记词和路径，永远生成相同的私钥，并且理论上同一个助记词可以生成无限个私钥，并且只能单向推导，不能从任一私钥反向推导主私钥或者助记词或其他私钥。

✅ 总结

助记词 → 种子 → 主私钥/链码 → 分层派生路径 → 多个私钥

正是 HD 钱包的分层确定性结构（BIP-32/BIP-44）让一组助记词可以安全、标准化地生成无限数量的私钥和地址。但这种便携性也带来了安全隐患，如何保护助记词不泄露是在 Web3 世界中防止资产丢失的必修课。

链交互✍️

发起交易，进行签名，进行交易信息的友好查看，是钱包的另一大重要功能。

构造交易

根据不同的链，对应的交易请求可能是不同。比如：

BTC 的 UTXO 模型：选择未花费输出（UTXO）、构建输入/输出、计算找零、设置手续费。

ETH 的账户模型：使用 nonce、to / value / data、gasLimit、gasPrice 等参数构造交易。

然后将交易按照不同的链的规范，进行序列化 和签名，然后将该交易信息发送到节点或者中继网络上。

签名授权

在 Dapp 应用中，通常需要授权才能发起交易，这就是钱包的签名功能（交易必然包含签名，需要签名的不一定包含交易）。比如网站需要证明一个操作是拥有钱包的本人发起的，就需要进行签名，确认授权，App 验证签名通过后，进行后续操作。在签名界面中，你可以看到交易的一些摘要信息。有关签名的详情，我们会在私钥的部分进行介绍。

常见误解与要点总结

钱包 ≠ 账户余额数据库：钱包只是私钥管理器 / 签名器，链上余额由区块链节点维护。（就像支付宝和银行的关系，钱是在银行，钱包只是一个中介角色）

助记词 ≈ 私钥的根：助记词能恢复出整个钱包的一系列私钥；妥善备份等同于你对资金的最终控制。

硬件钱包是最有效的现实保护手段，但仍需留意供应链、固件安全和物理环境。

私钥🔑

私钥的本质是一个长度固定的大随机数（256 位二进制）。

私钥的主要作用：

控制资产： 拥有私钥的人，可以生成合法签名，在区块链上交互。

身份认证：在 Dapp，智能合约交互中，私钥签名就是身份凭证。此外还可以单独用于对消息签名，证明自己的身份。

你也可以说，私钥的主要作用就是签名。那么签名到底是个什么过程呢？

用私钥对一段消息进行加密，这个过程就叫签名。

实现身份认证的核心就是私钥和公钥的 非对称加密。

假设 A 的私钥，公钥，一段消息，加密函数，解密函数。

私钥拥有者对消息进行加密

任何人都可以从和中恢复出公钥 / 地址（公开的）。

再将其与交易签署者的公钥 / 地址做对比，即可验证交易发起者的身份。

不同的链，使用的非对称加密算法可能不同。

BTC：secp256k1 + ECDSA

ETH：secp256k1 + ECDSA

Solana：ed25519

Polkadot：sr25519

✅ 总结

私钥是区块链身份和资产的根本。

私钥签名，公钥验证。

公钥🔒

公钥与私钥是一对的，是从私钥计算出来的，根据提供的签名和消息，解密出公钥，并与签名者提供的公钥进行对比，从而达到验证的作用。

区块链	椭圆曲线 & 算法	公钥格式
Bitcoin	secp256k1 + ECDSA	33 字节压缩或 65 字节非压缩公钥
Ethereum	secp256k1 + ECDSA	64 字节未压缩（不含前缀 0x04）
Solana	ed25519	32 字节公钥

如果签名者提供的公钥是别人的公钥，尝试花别人的钱？

有 A，B，C 三个角色，A 向 B 发起交易。如果 A 用私钥对消息签名，但向 B 发送的公钥其实是 C的公钥，那么 B 在解签后，解出来的会是 A 的公钥，与声明的 C 的公钥不符，因此验证失败。

单向性：公钥无法推回私钥。

唯一性：相同私钥在同一曲线下总会生成相同公钥。

链独立性：相同私钥在不同链（不同曲线或派生路径）会生成完全不同的公钥/地址，即便算法相同，如果使用不同路径，结果也不同。

地址🏠

地址（Address）就是每个账户对外公开的身份，就像银行卡号、账号、总得暴露出来，别人才能够转账给你，和你交互。

不同链的地址生成方式

区块链	算法和流程	地址示例
Bitcoin	公钥 → SHA-256 → RIPEMD-160 → 加上版本前缀 → Base58Check 编码	1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa
Ethereum	公钥 → Keccak-256 哈希 → 取最后 20 字节 → 加上 0x 前缀	0x742d35Cc6634C0532925a3b844Bc454e4438f44e
Solana	直接使用 ed25519 公钥 → Base58 编码	7m7kGRtA4HLmZXssSmye6q5T1VD5hff8vWEnZcdJ1R5N