以太坊:金色观察 | 比特币、以太坊地址类型及其生成机制全解析_1eth币等于多少人民币

文/ Alex R. Mead & Kyle Waters，Coin Metrics加密分析师；译/金色财经xiaozou

1、前言

我们将推出名为“Foundations”（基础）的新系列。这个新系列将以浅显易懂的方式介绍区块链技术的各“技术”维度。本文，我们会从地址概念出发。首先我们将进行地址的基本介绍，然后深入研究以太坊和比特币地址的详细内容。公钥--私钥、EOA、智能合约，以及“not your keys, not your crypto”（不是你的私钥，也不是你的加密货币）都将在本文得到详尽解释。像往常一样，我们将使用链上数据来突出关键概念，并提供重要背景帮助你更好理解。

2、加密货币地址

地址的概念可能是加密货币世界最基本的概念。不管是哪个区块链，地址都是区块链上的“身份”单位，所有的交互都以地址开始，以地址结束。无论是执行简单的转账还是使用DeFi协议进行复杂的交易，地址都是至关重要的。虽然不同链之间的地址存在着细微差异，但它们都可以用于链上资产唯一标识和分组。

接下来，我们将详细讨论以太坊地址。以太坊地址有哪些不同的类型，它们是如何生成的，如何使用的。然后我们将阐述比特币地址和比特币网络上最重要的四种地址类型。

但首先要搞清楚，“拥有”地址的是谁？

我们先来澄清一些模糊的认知：单个地址并不一定意味着单个用户。一个地址背后可能有一群人，一个人也可能有多个地址。一个地址甚至可以是一个智能合约，不被任何单个用户“拥有”。然而，地址是区块链中身份的原子单位，与地址所有者或操作者无关。但我们很快就会知道，真正的所有权属于地址私钥的管理者。

金色财经行情播报 | BTC 日内冲高横盘，整数关口多空持续观望:据火币行情显示，BTC早间快速拉升，多方尝试突破12,000USDT整数关口。该整数关口，在前期逐步形成一定的阻力，而且一旦突破对于投资者的心里层面也会产生一定的影响。上午这波上升成交量放大并不明显，持续横盘成交量进一波萎缩，上升动能并没有很足，总体来看，多方后续动力略有不足，空方可能会走强，未来出现一定的波动也在情理之中。截至18:30，主流币的具体表现如下：[2020/8/10]

3、以太坊地址

以太坊地址是一个20字节的唯一序列，1字节为8 bit，所以以太坊有28*20 = 2160种可能的地址。虽然地址长度只有20个字节，但以太坊的地址空间比IPv6 2128大得多，当然，“猜测”某个现有账户的私钥的成功概率是非常小的。通常，地址显示为以“0x”开头的字符串，后面是40个十六进制字符（0-9，A-F）。在以太坊系统中，每个地址都对应着相关的原生加密货币（Ether或ETH）余额。余额多少不等，从略高于0 ETH到最大超过1900万ETH（信标链质押合约）。然而，除了最大的地址余额之外，ETH分布在数百万个地址上，如下所示。在下图，我们可以看到，在总共1.2亿个ETH中，有近1亿个被余额至少为100 ETH的地址所持有。

以太坊地址有两类：外部拥有账户（EOA）和智能合约账户。二者区别在于EOA关联私钥，而智能合约则关联合约代码。这意味着只有EOA可以签署交易并在以太坊系统内启动计算，而智能合约必须由源自EOA的交易“激活”。

金色财经挖矿数据播报 | BSV今日全网算力下降16.10%:金色财经报道，据蜘蛛矿池数据显示：

BTC全网算力117.931EH/s，挖矿难度17.35T，目前区块高度639687，理论收益0.00000801/T/天。

ETH全网算力187.452TH/s，挖矿难度2369.88T，目前区块高度10480409，理论收益0.00917203/100MH/天。

BSV全网算力2.121EH/s，挖矿难度0.29T，目前区块高度644161，理论收益0.00042441/T/天。

BCH全网算力2.856EH/s，挖矿难度0.42T，目前区块高度644367，理论收益0.00031514/T/天。[2020/7/18]

例如，0xd8dA6BF26964aF9D7eEd9e03E53415D37aA96045是V神的已知个人EOA账户，而0xA0b86991c6218b36c1d19D4a2e9Eb0cE3606eB48是稳定币USDC的智能合约地址。对于像V神这样的EOA账户来说，私钥通常由商业化“钱包”管理，如MetaMask。但也可以使用其他方法进行管理，比如Python脚本或硬件钱包等。

以太坊地址从何而来？

外部拥有账户（EOA）地址和智能合约地址都有不同的生成方式，涉及到一系列加密操作。事实上，这就是加密货币之所以叫做“加密货币”的一个关键原因。

（1）EOA地址

帐户生成过程首先是生成私钥，这是一组256 bit（32字节）的随机数。这组随机数必须保密，因为仅私钥自身就可以完全控制地址了。这个随机数就是“not your keys, not your crypto”这句话的根源。因为如果没有这组随机数，或者如果其他人得到了这组随机数，他们就可以访问你的地址，获取与你的地址绑定的身份信息，甚至窃取你留在那里的全部的钱和藏品。

金色财经现场报道，火币研究院院长袁煜明：区块链体系设计应当从供给出发:金色财经现场报道，火币研究院院长袁煜明在GoldenBlock 共识·链上未来论坛上表示，区块链体系设计，应当从供给出发，一切应当以促进生产力为关键。[2018/4/10]

接下来，私钥（实际上只是一组数字）用于椭圆曲线数字签名算法（简称ECDSA）的输入。顾名思义，该算法使用椭圆曲线生成另一组长度为512 bit（64字节）的数字，称为公钥。这两组数字统称为公钥/私钥对。

最后，使用Keccak256函数计算公钥的哈希值，产生另一个256 bit序列（32字节）。然后截取保留该序列的最后20字节或160 bit，这就是以太坊使用的地址。下图图解了这个过程。

这个过程可以通过多种方式完成，但是，大多数用户选择广泛适用的“钱包软件”（如MetaMask）或开源软件（如web3.py）来生成和管理他们的私钥。从技术上讲，除了生成和管理私钥和地址之外，EOA通常由一个人、一群人或具有关联私钥访问权限的专业保管人控制。该私钥用于签署交易，这是将ETH发送到另一个EOA账户或智能合约的关键步骤，私钥必须保密并进行高度安全的妥善保管。我们在下文讲到冷钱包时会进行更多相关探讨。

（2）智能合约地址

EOA是在以太坊上使用区块链的第一步，无论是在简单的转账交易中发送ETH，还是与智能合约进行交互。然而，EOA还执行一个特殊功能，那就是智能合约部署。在智能合约的部署过程中，产生了第二种以太坊地址类型。

金色财经独家整理：Cointelegraph作者分析上周数字货币走势 揭示影响因素长短期相互转化:上周，诸多关键因素影响者加密货币投资者关于牛熊市的预期。技术分析来看，大多加密货币呈现下跌的走势，跌破200日均线，而一些利好因素又使市场经历了强波动。短期看，三大顶尖广告平台（谷歌，脸书，推特）均禁止加密货币相关广告、币安出走马耳他是看跌两个主因，而G20会议成果的政策放松则是看涨的主因。但文章也揭示了短期因素在长期的相反作用：禁止广告将起到筛选和减少欺诈的作用，长期利好投资者信心，而G20暂时政策上的放松也并未排除可能在远期某一时刻进行更严格的监管措施的可能。[2018/3/27]

该过程首先将一些编译后的EVM兼容字节码插入到一个交易中，该交易被发送到“特殊”部署地址0x0。然后，以太坊协议本身使用一种结合EOA部署公钥及其nonce（即地址在其生命周期内发送的交易总数）的算法。

更具体地说，将地址（20字节）和nonce（64字节）连接起来，然后将递归长度前缀（RLP）序列化。生成的字节序列再通过Keccak256计算得出哈希值，取最后的20个字节作为智能合约地址。

智能合约地址是非常重要的信息，因为它们是交易与合约交互的入口。例如，如果想要在UniswapV2上进行代币互换，那么工厂合约（Factory Contract）地址将非常重要，0x5C69bEe701ef814a2B6a3EDD4B1652CB9cc5aA6f。

金色财经独家消息 恒生电子Homs团队官方回应：恒生电子以及相关控股子公司并未从事区块链、数字货币相关业务:金色财经独家 21日有消息称原恒生电子homs系统主力团队将发力区块链行业，主做数字货币交易所配资。针对该消息金色财经采访了恒生电子团队，恒生电子官方称：发该条消息的团队属于离职员工，已经和恒生电子没有任何关系，相关事宜已交于法务处理，恒生电子以及相关控股子公司并未从事区块链、数字货币相关业务。[2017/12/23]

量化以太坊地址

如上所述，以太坊有2160种可能的地址总数，下图显示了这些地址中目前链上所见数量。图中，地址按类型分组，显示了近1亿个EOA账户的ETH余额非零，智能合约账户超过3000万个。虽然这些都是相当大的数字，但与可能的总数相比，是微不足道的，这对以太坊用户来说是个好消息，可以放心，我们离耗尽地址还远着呢。

4、比特币地址

相较以太坊，比特币地址有更多的细节需要解决。首先来看地址类型，比特地地址类型其实主要有四种：Legacy、Pay-to-Script-Hash、Segwit和Taproot。尽管比特币使用不同的会计方法——未消费交易输出（UTXO）模型——来跟踪链上的加密货币，但我们将重点关注下面几种不同的地址类型。

（1）Legacy（P2PKH）地址

这些地址包括比特币系统原始部署中使用的地址，并且很容易识别，这些地址是以“1”开头的。它们的生成方式与以太坊地址的生成方式非常相似，从公钥/私钥对的生成开始。

然后像以太坊一样，计算公钥的哈希值，但使用的是SHA-256算法。所得的256 bit序列随后使用RACE原始完整性校验消息摘要（RIPEMD-160）再次计算哈希值，得到20字节（160 bit）的序列。回过头看，这个过程与以太坊非常相似，但是，显示为文本形式时，比特币通常使用的是Base58CheckEncoding。这意味着20字节序列使用58个字符（1-9，A-H，J-N，P-Z，a-k，m-z）编码，而非十六进制编码中使用的16个字符。基本上，存储在计算机内存中的相同的160 bit的0、1序列会通过一组16字符或58字符呈现到屏幕上。当然还有很多其他编码，但这是特别为比特币选择的编码。

（2）Pay-to-Script-Hash（P2SH）地址

P2SH地址以“3”开头，从技术上来说属于脚本，可用于要求多重签名的转账事宜等。比特币的“Pay-to-Script-Hash”的真实性质超出了我们的探讨范围，但简单来说，P2SH地址是使用Base58Check对脚本代码哈希进行编码。因此，可以将P2SH地址概念化为脚本的20个字节哈希的编码，类似于公钥的20个字节哈希的编码。

（3）SegWit和Taproot 地址

为了提高区块空间的效率并改善费用，SegWit在地址的构造方式上引入了一些变化。具体的算法细节计较乏味，因此我们在这里跳过细节，但是人们可以轻松地一眼看到这些以“bc1”开头的新地址。除了SegWit之外，以“bc1p”开头的Taproot地址进一步提高了交易效率，并提供了更好的隐私性。

与以太坊类似，下图显示了按地址的总余额大小汇总的比特币总余额。与以太坊类似，绝大多数比特币由价值最高的那些地址持有。然而，仔细检查数据以更好地理解分布结构是非常重要的。

5、关于加密地址的更多内容

除了地址生成机制外，还有一些关于地址的其他概念我们应该理解，包括：热/冷钱包，以及Vanity Address和ENS。

（1）热钱包和冷钱包

加密货币资产“存活”在区块链本身上，或被存储为原生第一层货币（例如ETH或比特币），或被存储于智能合约余额账本（例如USDC、Dai、WETH）。区块链本身可以被视为存储在各自网络节点中的分布式数据库。这意味着用户并不托管加密货币，而是托管与各个区块链上各自地址关联的私钥。因此，真正的私有信息必须保证安全，因为这些私有信息就是与地址相对应的私钥。

在加密世界中，存储私钥的方法主要有两种：热钱包和冷钱包。二者很容易区别：热钱包是连接互联网的私钥存储系统，而冷钱包是没有连接互联网的系统。完全断开与互联网的连接使私钥得到更安全的保护。想要获取私钥，必须先获取冷钱包设备。总而言之，存储在钱包中的不是加密货币本身，而是与区块链上余额地址相关联的私钥。私钥管理越来越复杂，现在越来越流行一种数字资产安全方法，那就是多方计算（MPC），多方计算将私钥分解为加密共享数据分配给多个参与者。

（2）Vanity Address和ENS

Vanity Address和其他地址一样，但是，该地址的某部分将超出意料中的随机性。前几个字符可能会拼出一个英文单词、短语或名称，比如Legacy比特币地址：1googLemzFVj8ALj6mfBsbifRoD4miY36v。这些地址可用于更轻松地识别交易对手方，并可用于品牌宣传和营销。这些地址的生成过程得到了几个开源项目的支持，例如Vanitygen。然而，应该注意的是，这个过程可能需要非常密集的计算资源，因为它需要一个“guess-and-check”（猜测和检查）类型的算法。谨慎的做法是，不要轻信在线工具去获取vanity address，因为它们也会获取你的私钥副本，正如那句话所说的，“Not your keys, not your crypto.”。事实上，去年在“Profanity”以太坊vanity address地址生成器中就有一个漏洞被利用了。

作为一个正式的系统，为了不必须生成容易记忆的vanity address，以太坊有一个叫做以太坊域名服务（ENS）的应用程序，就像域名系统（DNS）简化了传统互联网的访问一样。与URL非常相似，用户可以购买以“.eth”结尾的自定义名称，智能合约创建这些标签的记录，这些记录在链上公开可用。借用上文提到的V神的例子，我们可以看到他的ENS名称是vtalik .eth。ENS名称，就像URL一样，让以太坊区块链更加用户友好，因为字母数字组合比20字节序列更容易记住，这增强了网络的便利性和安全性。

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