私钥（2）：百行Python代码演示一私钥生成多公链公钥原理。

《区块链财富指北》系列文章由NOCY.COM策划，肖南飞主笔撰写。
技术选型基于BOScore公链，旨在以有趣易懂的方式传播普及区块链技术，不构成任何投资建议！

0x01 学习之前说学习

今天这篇文章涉及Python编程，可能会略显枯燥。
而且我真诚的希望读者朋友不要只是浮光掠影的看一遍，不要停留在被动学习，
而是进行主动学习，照着文章的内容实实在在编码练习一下。
所以，在学习之前说下为什么要主动学习就显得很有必要。

有一个"学习金字塔"理论，人的学习分为“被动学习”和“主动学习”两个层次。

从图中我们可以看出，你听人演讲，阅读文章，或者学习视频等等，学习内容留存率都很低。
因为你是在被别人灌输，在听别人说。
只有开始自己思考，开始总结归纳、讨论交流，开始动手践行，并开始对外输出，你才会真正了解掌握知识。
纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。
相信在工作生活中，我们都有这样的体会。

被动学习，很多时候只是满足一个人的学习虚荣心，让你看起来很努力罢了!

就好比登山，
被动学习的始终要等别人修好路才能登上山；
主动学习的则是通过观察模仿修路的方法自己修好路登上山。
只有主动学习，才能将别人的知识真正有效转化为自己的技能。

学习是一件“逆人性”的事情。
投入精力去主动学习技术，值得吗？
随着时代变迁，计算机技术已经成了一种通用知识，而不是专业知识。
学习计算机技术已经不仅仅是一个行业谋生工具，而成了理解现代社会运行原理的必备技能。
阮一峰老师在《技术教育的兴起》文尾有一段话，是这么说的：

未来的形势远比我们想象的严峻，技术会取代越来越多的人工。展望未来，大部分人，甚至90%以上的人，终其一生只是在社会的底层挣扎，拿着小康或比温饱线略高的工资。
只有技术，才有可能让你翻身。比特币就是一个例子，过去几年中，价格上涨了几百万倍。我知道的许多技术人都通过比特币发了财，而这只是技术带来的财富浪潮之中的一个突出案例。如果你了解技术，你就会看到有这样的机会。现在看上去，只有技术才能提供这样的从底层快速上升的机会。
我有一种悲观的预感。未来只有两种途径可以改变人生，一种是学习技术，另一种是购买彩票。

对于新接触编程的朋友来说，不要担心自己没基础。
区块链领域，没有谁是科班出身。
种一棵树最好的时间是十年前，其次是现在。

0x02 寻宝工具：Python环境的安装

工欲善其事，必先利其器。
在我们从代码层面探秘“私钥”谜团之前，需要先安装一个神器：Python。

本节知识是Python环境的安装，较为简单。
电脑环境中已有Python3.7环境的读者朋友略过，直接看下一节即可。

Python和Anaconda简介

Python是一门面向对象的解释型计算机语言,它的特点是语法简洁优雅、简单易学。

“人生苦短，我用Python。”Python语言以灵活易用著称。

在这里采用Python作为讲解和验证区块链概念的工具，
并不意味着要从头去学习Python语言。
涉及到实践的知识点都会贴出完整可运行的Python代码。
读者朋友只需要复制粘贴相应Python代码就可实际运行。

Anaconda是开源的Python包管理器。
在Linux、macOS以及Windows系统中都有一键安装包，
安装了Anaconda就能拥有较完整的Python环境和相关类库。
Anaconda不只适合初学者，而且也是数据分析的标准环境。

Anaconda的安装

在Anaconda官网下载网址找到对应的操作系统安装版本:

注意选择Python 3.7版本的安装包。
通常你的电脑是Windows系统的话，选择左上角这个64位的安装包下载即可。
安装过程中，一路点击Next即可。

Python环境检查

打开Anaconda Prompt程序。
在windows环境下，可以在开始菜单找到：

在Prompt命令行中输入Python版本检查命令：
python --version

在D盘创建一个hello.py文件。在hello.py文件中输入一行简单代码：
print("你好，区块链!")

保存并关闭hello.py文件,在Anaconda Prompt命令行中输入：
python d:\hello.py
见到如下提示，代表环境检查成功。

0x03 密码学安全的私钥生成方式

使用Python的内置secrets模块来生成高加密强度的随机数。
该函数的相关说明可以参见Python官方文档。

在命令行中输入Python回车，进入Python语言环境：

输入两行命令（输入一行后，回车再输入下一行）:
import secrets
hex(secrets.randbits(256))[2:]
第一行是引入secrets库，
第二行是生成一个256比特的随机数;
hex()是转换成十六进制字符串；
[2:]是去掉十六进制的“0x”前缀。

这样我们就得到了一个密码学安全的种子私钥。

0x04 主流公链公钥地址生成原理

在上一篇《私钥篇（1）》的讲述中，读者只是对私钥、公钥和地址有了一个比较笼统的印象。

下面我们从BTC、EOS、ETH、TRX主流公链逐一对照原理图看下生成公钥地址过程。
在原理图中，种子私钥采用了简单的有规律的64位十六进制数：
abcdef0123456789abcdef0123456789abcdef0123456789abcdef0123456789

在实际中切勿使用规律数字充当种子私钥！

BTC比特币

私钥可以以许多不同的格式表示，所有这些格式都对应同一个256位的二进制种子私钥。

私钥的压缩WIF(钱包导入格式）是一个历史遗留的不恰当用词，压缩WIF还多出一个"01"字节。
早期的比特币采用非压缩公钥格式，后来考虑到节约区块空间，采取了压缩公钥。
为了兼容早期非压缩格式，后期的比特币私钥采用添加"01"后缀的压缩WIF与早期私钥区分。

EOSIO生态系统

EOS没有BTC的历史遗留包袱，所以私钥没有加"01"后缀。
EOS支持secp256k1、secp256r1两种椭圆曲线算法。采用secp256r1算法生成的EOS公钥采用“PUB_R1_”为前缀。
EOS公钥其实严格来说是EOS地址，只是EOS多了一个“账号”概念，充当了地址作用。EOS交易转账并不是转到公钥哈希生成的地址（EOS公钥），而是转到由公钥管理EOS账号。这个其实是非常大的优化改进，带来了巨大的灵活性和想象空间。

ETH以太坊

可以对比看到，**ETH地址格式没有任何校验信息。**比特币和EOS都有4位校验码，校验码的作用主要是防止输入错误地址。ETH如此设计的设想是：ETH地址最终会隐藏在ENS (the Ethereum Name Service,以太坊域名服务)这样的抽象层之后，如果需要校验，也是在域名抽象层做校验。只是目前来看，ETH抽象层的开发进展十分缓慢。

TRX波场

波场和ETH的生成公钥方法是一模一样的。
只是在最后的地址格式上略有变化，把ETH的前缀"0x"换成"T"开头，后面加了4位校验码。

0x05 百行Python代码演示一私钥多公链原理。

下面通过一段Ｐython示意代码，来实际体验下同一个随机数生成BTC、ETH、EOS、TRX等主流公链生态私钥公钥和地址的过程。

从网上把源码下载下来。
https://gitee.com/xiao1983/blockchaincode/blob/master/allkey.py
在命令行安装一下用到的几个加密库。
pip install base58 pysha3 ecdsa
直接运行python代码，系统会自动生成一个种子私钥：
python allkey.py

在命令后附加种子私钥参数:
python allkey.py 1e99423a4ed27608a15a2616a2b0e9e52ced330ac530edcc32c8ffc6a526aedd

限于篇幅，这里只截取源码中部分关键函数进行说明：

privateKey2WIF()函数是私钥的转换格式。
btc、eos私钥通过此函数转换成对应的钱包格式私钥。

pri2pubcom()函数是私钥生成压缩格式公钥。btc、eos适用。
pri2pub()函数是私钥生成非压缩格式公钥。eth、trx适用。

后面还有**pub2addressbtc()、pub2addresseos()、pub2addresseth()、pub2addresstrx()**四个函数，
分别对应的是btc、eos、eth、trx从公钥转换成地址(eos的是公钥)。

在种子私钥来源上支持参数提供和python生成两种方式。

0x06 下篇内容预告

从下篇文章开始，我们将开始注册第一个BOS主网账号，安装和学习命令行工具的使用，向着区块链深海出发。
私钥（3）：熟悉命令行工具，探秘区块链深层次世界。

在互联网浏览器的技术实现中有一种“事件冒泡”的机制，就是当目标点有事件发生后，总是从本级开始，依次向外，通知和触发处理事件的函数。有点类似水面涟漪的效果。
其实，在区块链世界也有类似的情景。一个区块链项目(比如Defi等智能合约)部署落地时，总是从熟悉命令行底层工具的先尝试；然后，才是各大钱包的用户从适配好的前端界面入口体验尝鲜；最后，就是那些还呆在中心化交易所的用户，等着上币炒作了。
世之奇伟、瑰怪，非常之观，常在于险远，而人之所罕至焉。命令行工具虽然没有交易所、钱包等好用，却是捕获第一手区块链价值源头、探秘区块链深层次世界的必备神器。

0x07 联系及投票支持

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