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Post author: Martin Wang
Post link: http://stevenocean.github.io/2018/04/02/about-ethereum-keystore.html
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以太坊的每個外部賬戶都是由一對密鑰（一個公鑰和一個私鑰）定義的。賬戶以地址為索引，地址由公鑰衍生而來，取公鑰的最後 20個位元組。每對私鑰 /地址都編碼在一個鑰匙檔案裡，也就是我們說的keystore檔案。該檔案是 JSON 文本檔案，可以用任何文本編輯器打開和瀏覽。鑰匙檔案的關鍵部分，賬戶私鑰，通常用你創建帳戶時設置的密碼進行加密。也就是說 keystore 檔案，就是你獨有的、用於簽署交易的以太坊私鑰的加密檔案。如果你丟失了這個檔案，你就丟失了私鑰，意味着你失去了簽署交易的能力，意味着你的資金被永久的鎖定在了你的賬戶裡。
我們先看一下keystore檔案都包含哪些數據:
neo@MacBook-Pro ~/Library/Ethereum/testnet/keystore % cat UTC--2018-04-01T09-30-44.943874000Z--d5eeae04932dbc2e65b948a76a6cdfd44323a5dd
{ "address":"d5eeae04932dbc2e65b948a76a6cdfd44323a5dd",
"crypto":{
"cipher":"aes-128-ctr",
"ciphertext":"16715298517abb35cb44e9a32d1f81f21ead63006c57eb0ff434318a6ea3ed3f",
"cipherparams":{
"iv":"1ff6fea34e682158e7660ae67960ff76"
},
"kdf":"scrypt",
"kdfparams":{
"dklen":32,
"n":262144,
"p":1,
"r":8,
"salt":"a99af42dac2363db631ef7c57a25705c7efdee73b19c11b27f9a91d41cd32d1c"
},
"mac":"dcd248fb996604dfcb69a86604af3992b4a9b8d20cc05e0c7608189dbbe66eda"
},
"id":"55edb869-1c86-4c68-924e-8247575a158b",
"version":3
}
我們可以看到大部分內容都在 crypto 欄位中，這裡包括：
cipher：對稱 AES 算法的名稱;
cipherparams：上述 cipher 算法需要的參數;
ciphertext：你的以太坊私鑰使用上述 cipher 算法進行加密;
kdf：密鑰生成函數，用於讓你用密碼加密 keystore 檔案;
kdfparams：上述 kdf 算法需要的參數;
Mac：用於驗證密碼的代碼。
就像之前提到的，一個以太坊賬戶就是用於加密簽署交易的一個私鑰-公鑰對。為了確保你的私鑰沒有在檔案中明文存儲（即任何人只要能得到這個檔案就能讀），使用強對稱算法（cipher）對其加密至關重要。
這些對稱算法使用密鑰來加密數據。加密後的數據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，我們稱這個對稱密鑰為解密密鑰，因為它將用於對我們的以太坊私鑰進行解密。
加密過程，如下圖：
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以下是 cipher，cipherparams 和 ciphertext 對應的概念：
cipher: 是用於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。在這裡，用到的唯一的參數 iv，是aes-128-ctr加密算法需要的初始化向量。
ciphertext: 密文是 aes-128-ctr 函數的加密輸入。
在這裡，你已經有了進行解密以太坊私鑰計算所需要的一切。但是我們首先要取回解密密鑰。
要確保解鎖你的賬戶很容易，你不需要記住你的每一個又長又非用戶友好型的用於解密 ciphertext 密文解密密鑰。相反，以太坊開發者選擇了基于密碼的保護，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，以太坊用了一個密鑰生成函數，輸入密碼和一系列參數就能計算解密密鑰。
這就是 kdf 和 kdfparams 的用途：
kdf: 是一個密鑰生成函數，根據你的密碼計算（或者取回）解密密鑰。在這裡，kdf 用的是scrypt算法。
kdfparams: 是scrypt函數需要的參數。在這裡，簡單來說，dklen、n、r、p 和 salt 是 kdf 函數的參數。
在這裡，用 kdfparams 參數對 scrypt 函數進行調整，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的輸出。
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這就是 keystore 檔案中 mac 值起作用的地方。在密鑰生成函數執行之後，它的輸出（解密密鑰）和 ciphertext 密文就被處理，並且和 mac（就像一種認可的印章）作比較。如果結果和 mac 相同，那麼密碼就是正確的，並且解密就可以開始了。
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