CN111523885A - 区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包 - Google Patents

区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种区块链钱包的加密多账户构造方法，包括：构造区块链钱包，所述区块链钱包包括校验数据、版本数据、盐值、账户数据、加密数据和地址数据；写入所述版本数据并重新生成盐值，并基于所述盐值和所述密码生成私钥；基于所述私钥写入所述账户数据、所述地址数据和所述加密数据并更新所述校验数据。本发明还涉及一种计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包。实施本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包，在每次写入区块链钱包时，都会重新写入账户、地址和加密数据，因此可以增加新的账户，并且可以通过校验数据验证钱包是否被非法篡改。

Description

区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和 区块链加密多账户钱包
技术领域
本发明涉及区块链领域，更具体地说，涉及一种区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包。
背景技术
区块链是分布式数据存储、点对点传传、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
区块链钱包是用户进入区块链世界的钥匙，钱包的安全关系到用户的资产安全，很多现有的开源钱包要么是没有做好钱包文件的加密，要没是不支持单钱包文件内部支持多个账户。没做好钱包加密的，在钱包文件里面暴露钱包生成过程中的随机值，例如：salt值。这导致了钱包文件被黑客窃取后破解的几率大幅增加。而一个账户需要一个钱包文件的，则使用起来很不方便，例如：以太坊的keystore。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包，可以向加密后的钱包即时增加账户并对钱包进行校验，从而方便用户使用并提高钱包的安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种区块链钱包的加密多账户构造方法，包括：
S1、构造区块链钱包，所述区块链钱包包括校验数据、版本数据、盐值、账户数据、加密数据和地址数据；
S2、写入所述版本数据并重新生成盐值，并基于所述盐值和所述密码生成私钥；
S3、基于所述私钥写入所述账户数据、所述地址数据和所述加密数据并更新所述校验数据。
在本发明所述的区块链钱包的加密多账户构造方法中，所述步骤S2进一步包括：
S21、接收输入的密码，并更新密码到缓存；
S22、写入所述版本数据并重新生成盐值；
S23、基于所述盐值和所述密码生成私钥。
在本发明所述的区块链钱包的加密多账户构造方法中，所述步骤S3进一步包括：
S31、基于所述私钥写入所述账户数据；
S32、基于所述私钥写入所述地址数据；
S33、基于所述私钥写入所述加密数据；
S34、将全部写入所述区块链钱包的数据进行MD5计算，并将计算结果作为所述校验数据写入所述区块链钱包头部。
在本发明所述的区块链钱包的加密多账户构造方法中，所述步骤S3进一步包括：
S311、写入账户个数；
S312、判断现有账户个数是否小于或等于所述账户个数；如果是执行步骤S313，否则不写入新账户；
S313、生成IV向量值和新账户名，并基于所述IV向量值、所述私钥对所述新账户名进行加密以生成新账户；
S314、将所述新账户写入账户内容，并更新现有账户个数后返回步骤S312。
在本发明所述的区块链钱包的加密多账户构造方法中，所述步骤S32进一步包括：
S321、分别基于所述账户数据中的每个账户生成一个地址，并生成每个地址IV向量值；
S322、写入地址大小；
S323、判断当前地址大小是否小于或等于所述地址大小，如果是执行步骤S324，否则执行步骤S325；
S324、依次编码多个地址以生成编码值并更新所述当前地址大小后返回步骤S323；
S325、基于所述地址IV向量值、所述私钥对所述编码值进行加密以生成地址编码值；
S326、写入所述地址IV向量值和所述地址编码值。
在本发明所述的区块链钱包的加密多账户构造方法中，所述步骤S33进一步包括：
S331、写入加密IV向量值；
S332、依次编码助记词和索引以获得编码值；
S333、基于所述加密IV向量值、所述私钥对所述编码值进行加密以生成加密编码值；
S334、写入所述加密编码值和所述加密IV向量值。
本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的区块链钱包的加密多账户构造方法。
本发明解决其技术问题采用的再一技术方案是，构造一种区块链加密多账户钱包，其根据前述所述的区块链钱包的加密多账户构造方法构造。
实施本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包，在每次写入区块链钱包时，都会重新写入账户、地址和加密数据，因此可以增加新的账户，并且可以通过校验数据验证钱包是否被非法篡改。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法的第一优选实施例的流程示意图；
图2是本发明的区块链加密多账户钱包的优选数据结构；
图3是根据本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法的第二优选实施例的账户数据生成流程图；
图4是根据本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法的第三优选实施例地址数据生成流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明涉及一种区块链钱包的加密多账户构造方法，包括：构造区块链钱包，所述区块链钱包包括校验数据、版本数据、盐值、账户数据、加密数据和地址数据；写入所述版本数据并重新生成盐值，并基于所述盐值和所述密码生成私钥；基于所述私钥写入所述账户数据、所述地址数据和所述加密数据并更新所述校验数据。本发明解决了区块链钱包在使用过程当中无法在即时单个被加密的区块链钱包当中即时添加新账户，而需要创建多个区块链钱包的问题。本发明可以在区块链钱包中即时新增多个公私密钥对，并且即时加密区块链钱包，无需使用区块链钱包的应用程序退出或者重新加载。且加密区块链钱包具有可校验性，即应用程序可以读取加密后的钱包文件里面的一小段内容，即可知道区块链钱包内的公私密钥是否被正确保存，有无被病毒或者恶意软件篡改。实施本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法，在每次写入区块链钱包时，都会重新写入账户、地址和加密数据，因此可以增加新的账户，并且可以通过校验数据验证钱包是否被非法篡改。
下面对本发明可能使用到的术语进行说明如下。
AES：在本发明中表示加密标准(AdvancedEncryptionStandard,缩写:AES)算法，其在本发明当中用来加密最终写入区块链钱包的对称加密算法，本发明默认使用AES进行对称加密，但是具体实施过程当中可以采用其他对称加密算法，例如：ChaCha20等。
IV：在本发明中表示初始向量，也叫做IV初始向量，是AES加密算法的一个参数。不同的IV加密后的字符串是不同的，加密和解密需要相同的IV。在本发明当中，每次写入区块链钱包时，都为不同的加密内容重新生成IV值，重新加密。
KEY：在本发明中表示私钥，私钥可以推导出公钥，也可以推导出用于接收金额和信息的地址。本发明当中，每次写入区块链钱包都会重新随机生成盐值和IV初始向量，同时根据密码和盐重新生成私钥。最后用AES加密相关的字段。KEY的生成在本发明当中默认使用BCrypt算法。
ACCOUNT：在本发明中表示账户。在本发明当中，一个KEY对应一个ACCOUNT，可以认为ACCOUNT其实就是一个KEY。
ADDRESS：在本发明中表示地址。在本发明中，地址由KEY推导出来，一个KEY只能推导出一个地址。地址用于接收金额和其他信息。
ALIAS：在本发明中表示地址别名，用于备注地址信息，目的是方便钱包使用者查找到地址的拥有人，本发明当中加密该信息目的是为了做到类似手机通讯录的效果。
SALT：在本发明中表示盐值。本发明当中使用盐值的目的是为了增强弱密钥的安全性，增加暴力破解的难度。是一种密钥延伸(key stretching)的实现，具体实施当中可以根据不同的实现语言采用不同的密钥延伸算法。
MD5：在本发明中表示校验码。目的主要是校验钱包文件的完整性和正确性。MD5校验码永远会被写在区块链钱包的开头，每次开始读取区块链钱包都会先读取MD5校验码，然后读取剩余的部分以校验钱包文件是否被篡改过。
HD Wallet，在本发明中表示分层确定性钱包。BIP32提出的一个密钥分层生成的规则，根据该规则可以通过主密钥(Master Key)和索引来生成很多子密钥，用户只需要备份根密钥就可以恢复所有的子密钥。本发明的区块链钱包默认采用HD Wallet。
Master Key，在本发明中表示分层确定性钱包里面的根密钥。首先通过密码学安全的随机算法生成一个随机种子，然后通过不可逆哈希算法HMAC-SHA512生成512位的哈希串。左256位是Master Private key(m)，右256位是master chain code。通过m结合推导公钥的椭圆曲线算法能推导出与之对应的264位master public Key(M)。
INDEX，在本发明中表示账号索引，其为区块链钱包当中保存的第几个账号。当区块链钱包初始化为HD Wallet时该字段表示从根密钥遍历树到子密钥的索引，通过该字段可以从根密钥推导出指定位置的子密钥。
PHRASE_BYTES，在本发明中表示助记词，用来恢复根密钥的12个字母，通过助记词可以还原找到生成根密钥的随机种子，从而恢复根密钥。
图1是本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法的第一优选实施例的流程示意图。如图1所示，在步骤S1中，构造区块链钱包，所述区块链钱包包括校验数据、版本数据、盐值、账户数据、加密数据和地址数据。
图2示出了本发明的区块链钱包的优选数据结构。所述区块链钱包包括校验数据MD5、版本数据VERSION、盐值SALT、账户数据、加密数据和地址数据。其中账户数据包括账户大小ACCOUNT_SIZE和账户内容AES_ENCRYPTED_ACCOUNTS；所述地址数据包括地址IV向量IV_ADDRESS和地址编码值AES_ENCRYPTED_ADDRESS_ALIAS；所述加密数据包括加密IV向量值IV_HD_SEED和加密编码值AES_ENCRYPTED_HD_SEED_INDEX。
校验数据MD5占位16字节，是对整个钱包剩余部分的校验码。MD5在更新钱包内容时最后被写入磁盘。版本数据VERSION占位4字节，表示的是整型版本号。盐值SALT占位16字节，用来加固弱密码的一个随机值，盐值和密码用来生成本次更新钱包文件所需要的密钥。
账户大小ACCOUNT_SIZE占位32字节，表示存储钱包文件当中账户的个数。账户内容AES_ENCRYPTED_ACCOUNTS表示账户信息，其占位取决于账户个数，每个账户信息包括：账户IV值，占位16字节，其为AES的CBC模式下的初始化向量，用来加固加密强度；加密函数AES.ENCRYPTE(ACCOUNT,KEY,IV)，表示采用密钥和账户IV值对账户进行加密，加密函数长度表示，其表示整个加密函数的占位长度。
地址IV向量IV_ADDRESS占位16字节，用于加固AES加密地址信息。地址编码值AES_ENCRYPTED_ADDRESS_ALIAS包括：地址大小ADDRESS_SIZE，占位16字节，表示是被加密的地址个数；地址长度，ADDRESS_LENGT，占位32字节表示一个地址占位的长度，地址二进制字节流DDRESS_BYTES，由相同索引的账户的私钥导出，地址别名ALIAS_LENGTH，占位32字节表示一个地址别名的占位长度，地址别名字节流ALIAS_BYTES，表示地址别名的字符流。
加密IV向量值IV_HD_SEED,占位16字节,是AES算法中加密助记词和账号索引用的初始化向量。加密编码值AES_ENCRYPTED_HD_SEED_INDEX包括助记词PHRASE_BYTES；助记词长度PHRASE_LENGTH，占位32，助记词；账号索引INDEX。
在步骤S2中，进行区块链钱包的写入流程，在此选择FLUSH流程。每次执行FLUSH流程时，首先写入所述版本数据并重新生成盐值，并基于所述盐值和所述密码生成私钥。在本发明的优选实施例中，首先接收输入的密码，并更新密码到缓存，然后验证MD5校验数据，从而校验区块链钱包是否被非法篡改过。如果校验成功，才进行后续操作。如果校验失败，则可以选择立刻报警，告知用户。在校验成功之后，写入所述版本数据并重新生成盐值；基于所述盐值和所述密码生成私钥。如前所述，可以采用BCrypt算法。
在步骤S3中，基于所述私钥写入所述账户数据、所述地址数据和所述加密数据并更新所述校验数据。在本发明的优选实施例中，首先基于所述私钥写入所述账户数据；然后基于所述私钥写入所述地址数据；再基于所述私钥写入所述加密数据；最后将全部写入所述区块链钱包的数据进行MD5计算，并将计算结果作为所述校验数据写入所述区块链钱包头部。
图3是根据本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法的第二优选实施例的账户数据生成流程图。如图3所示，在步骤S1中，写入账户个数，该账户个数可以预先设定，例如可以账户个数为5。在步骤S2中，判断现有账户个数是否小于或等于所述账户个数；如果是执行步骤S3，否则执行步骤S4。例如，如果账户个数是5，则总共只能写入五个账户，不能多写。在步骤S3中，由于目前的账户数量小于账户个数，则可以继续生成新账户，这时可以生成IV向量值和新账户名，并基于所述IV向量值、所述私钥对所述新账户名进行加密以生成新账户，然后执行步骤S5，将所述新账户写入账户内容，并更新现有账户个数后返回步骤S2，继续判断，直到达到账户个数。当前账户个数大于账户个数之后，不能再生成新账户，这时并不生成新账户，本进程结束。在本实施例中，可以采用AEC加密算法，也可以采用其他适合的加密算法。
图4是根据本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法的第三优选实施例地址数据生成流程图。如图4所示，在步骤S1中，分别基于所述账户数据中的每个账户生成一个地址，并生成每个地址IV向量值。在步骤S2中，写入地址大小。在步骤S3中，判断当前地址大小是否小于或等于所述地址大小，如果是执行步骤S4，否则执行步骤S5。在步骤S4中，依次编码多个地址以生成编码值并更新所述当前地址大小后返回步骤S3。在步骤S5中，基于所述地址IV向量值、所述私钥对所述编码值进行加密以生成地址编码值。在步骤S6中，写入所述地址IV向量值和所述地址编码值。在本发明中，在本实施例中，可以采用AEC加密算法，也可以采用其他适合的加密算法。在本发明中，可以采用任何编码方式进行编码，例如ENC编码。
在本发明的进一步的优选实施例中，基于所述私钥写入所述加密数据包写入加密IV向量值；依次编码助记词和索引以获得编码值；基于所述加密IV向量值、所述私钥对所述编码值进行加密以生成加密编码值；写入所述加密编码值和所述加密IV向量值。
在本发明的进一步的优选实施例中，在区块链数据包中写入所述账户数据、所述地址数据和所述加密数据之后，将全部写入所述区块链钱包的数据进行MD5计算，并将计算结果作为所述校验数据写入所述区块链钱包头部。这样每次更新区块链钱包之前，都需要先要对校验数据进行校验。
实施本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法，在每次写入区块链钱包时，都会重新写入账户、地址和加密数据，因此可以增加新的账户，并且可以通过校验数据验证钱包是否被非法篡改。
本发明还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的区块链钱包的加密多账户构造方法。
本发明还涉及一种区块链加密多账户钱包，其根据所述的区块链钱包的加密多账户构造方法构造。
实施本发明的区块链钱包的加密多账户构造方法、计算机可读存储介质和区块链加密多账户钱包，在每次写入区块链钱包时，都会重新写入账户、地址和加密数据，因此可以增加新的账户，并且可以通过校验数据验证钱包是否被非法篡改。
因此，本发明可以通过硬件、软件或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现本发明方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控制计算机系统，使其按本发明方法运行。
本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种区块链钱包的加密多账户构造方法，其特征在于，包括：
S1、构造区块链钱包，所述区块链钱包包括校验数据、版本数据、盐值、账户数据、加密数据和地址数据；
S2、写入所述版本数据并重新生成盐值，并基于所述盐值和所述密码生成私钥；
S3、基于所述私钥写入所述账户数据、所述地址数据和所述加密数据并更新所述校验数据。
2.根据权利要求1所述的区块链钱包的加密多账户构造方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
S21、接收输入的密码，并更新密码到缓存；
S22、写入所述版本数据并重新生成盐值；
S23、基于所述盐值和所述密码生成私钥。
3.根据权利要求2所述的区块链钱包的加密多账户构造方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：
S31、基于所述私钥写入所述账户数据；
S32、基于所述私钥写入所述地址数据；
S33、基于所述私钥写入所述加密数据；
S34、将全部写入所述区块链钱包的数据进行MD5计算，并将计算结果作为所述校验数据写入所述区块链钱包头部。
4.根据权利要求3所述的区块链钱包的加密多账户构造方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：
S311、写入账户个数；
S312、判断现有账户个数是否小于或等于所述账户个数；如果是执行步骤S313，否则不写入新账户；
S313、生成IV向量值和新账户名，并基于所述IV向量值、所述私钥对所述新账户名进行加密以生成新账户；
S314、将所述新账户写入账户内容，并更新现有账户个数后返回步骤S312。
5.根据权利要求4所述的区块链钱包的加密多账户构造方法，其特征在于，所述步骤S32进一步包括：
S321、分别基于所述账户数据中的每个账户生成一个地址，并生成每个地址IV向量值；
S322、写入地址大小；
S323、判断当前地址大小是否小于或等于所述地址大小，如果是执行步骤S324，否则执行步骤S325；
S324、依次编码多个地址以生成编码值并更新所述当前地址大小后返回步骤S323；
S325、基于所述地址IV向量值、所述私钥对所述编码值进行加密以生成地址编码值；
S326、写入所述地址IV向量值和所述地址编码值。
6.根据权利要求5所述的区块链钱包的加密多账户构造方法，其特征在于，所述步骤S33进一步包括：
S331、写入加密IV向量值；
S332、依次编码助记词和索引以获得编码值；
S333、基于所述加密IV向量值、所述私钥对所述编码值进行加密以生成加密编码值；
S334、写入所述加密编码值和所述加密IV向量值。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现根据权利要求1-6中任意一项权利要求所述的区块链钱包的加密多账户构造方法。
8.一种区块链加密多账户钱包，其特征在于，根据权利要求1-6中任意一项权利要求所述的区块链钱包的加密多账户构造方法构造。
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