地址

前言

上一篇，我们专门研究了《加密和验证》技术，明白了亿书对于加密解密技术的简单使用。我们说，加密货币处处都要用到加密解密技术，绝对不是一句空话，本篇文章我们就从最基础的加密货币地址开始，来学习和体会这句话的意义。

源码

account.js https://github.com/Ebookcoin/ebookcoin/blob/v0.1.3/logic/account.js

accounts.js https://github.com/Ebookcoin/ebookcoin/blob/v0.1.3/modules/accounts.js

contacts.js https://github.com/Ebookcoin/ebookcoin/blob/v0.1.3/modules/contacts.js

类图

地址主要通过modules/accounts.js模块处理，类图如下：

accounts-class.png

流程图

这里的逻辑并不复杂，其本质就是一种交易，所以，我们将在《交易》那篇提供详细的流程图。

解读

计算机软件是人类活动的模拟和程序化，也就是大家所谓的“虚拟化”。在设计的时候，都会设想一个角色（Role）代替人类，负责完成要开发的各类操作。这个角色，通常在开发中被定义为用户（User），用户看到并可操作的就是用户帐号，在此基础上，才能进行权限认证，记录和管理与用户有关的各类操作。

比特币里的用户角色仅仅就是一个比特币地址，该地址是通过Hash算法进行加密处理的字符串，因此我们叫它Hash地址。同时，基于真实网络的复杂性，对于IP地址的追踪也不容易，所以比特币的匿名性很好（因为压根就没有给你暴露名字的机会）。

亿书作为一款加密货币产品，自然也提供了类似的Hash地址。并基于该地址，扩展提供了其他功能，比如“别名地址”。原因有三个：

  1. 本质需要。版权保护应用，必然要明确版权所有人，实名信息是基本要求，如果再进行完全的匿名操作，显然有点不合适，属于跟自己过不去。当然，普通阅读用户不需要实名，亿书允许保持足够的匿名性。
  2. 用户需要。复杂的字符串地址不适合人类脑记，很多人在最初接触比特币的时候，非常不习惯，经常弄混、忘记自己的比特币地址就是很好的证明。
  3. 产品需要。说到交互功能，比特币除了交易之外，是没有什么交互的。而作为面向普通用户的亿书，要提供基本写作、团队协作、自出版等极具个性化的功能，交互功能被摆在突出位置，充满个性化的用户名是必须的。

具体操作时，可以实现下面的需求，详见 亿书白皮书 ：

  1. 用户可以注册一个用户名，它相当于是用户帐户的一个别名;
  2. 用户名都是唯一的;
  3. 注册后无法更改或删除;
  4. 用户名可作为支付地址，所以称为别名地址，类似于人们常用的支付宝帐号，其它用户可以直接向该用户的用户名付款，用户不再需要记下一长串的加密货币地址;
  5. 用户可以维护一个联系人列表。

这些操作和信息，都可以在客户端里完成，如下图所示：

wallet-add-username

1.公共Api

看 modules/accounts.js 368行的代码， 如下：

  1. // 368行
  2. router.map(shared, {
  3.   "post /open": "open",
  4.   "get /getBalance": "getBalance",
  5.   "get /getPublicKey": "getPublickey",
  6.   "post /generatePublicKey": "generatePublickey",
  7.   "get /delegates": "getDelegates",
  8.   "get /delegates/fee": "getDelegatesFee",
  9.   "put /delegates": "addDelegates",
  10.   "get /username/get": "getUsername",
  11.   "get /username/fee": "getUsernameFee",
  12.   "put /username": "addUsername",
  13.   "get /": "getAccount"
  14. });
  16. // 439行
  17. library.network.app.use('/api/accounts', router);

前面，我们分析过，这里的router是helpers/router.js的一个实例。上述代码，最终会在439行的调用中，映射为公共Api，并分别对应shared中的方法，如：

  1. // accounts
  2. get /api/accounts/ -> shared.getAccount //帐号主页
  4. post /api/accounts/open -> shared.open //登录
  5. get /api/accounts/getBalance -> shared.getBalance
  6. get /api/accounts/getPublicKey -> shared.getPublickey
  7. post /api/accounts/generatePublicKey -> shared.generatePublickey
  9. // username
  10. get /api/accounts/username/get -> shared.getUsername
  11. get /api/accounts/username/fee -> shared.getUsernameFee
  12. put /api/accounts/username -> shared.addUsername //注册用户名
  14. // delegates
  15. get /api/accounts/delegates -> shared.getDelegates
  16. get /api/accounts/delegates/fee -> shared.getDelegatesFee
  17. put /api/accounts/delegates -> shared.addDelegates
  19. // count 对应431行单独定义
  20. get /api/accounts/count -> privated.accounts
  22. // 另外两个是在debug或top环境下调试用的，暂且不表。
  23. ...

这里的delegates（受托人）api，以及后面的debug环境下的api，暂且不提。通盘浏览这些公开接口信息，我们知道，可以直接浏览的信息主要包括余额（balance)、公钥（publicKey)、用户名（username）及修改用户名需要花费的费用（fee），以及受托人及其费用等，可以产生公钥和添加用户名。但是，没有删除和修改用户名的功能，所以一旦注册了用户名，想要修改，只能重新注册一个。

2.Hash地址

比特币地址是使用前缀来区分的，比如：1开头的地址就是我们实际使用的地址，3开头的地址是测试地址。而亿书，使用后缀来区分，通常以L结尾。代码在modules/accounts.js文件里：

  1. // 455行
  2. Accounts.prototype.generateAddressByPublicKey = function (publicKey) {
  3.     var publicKeyHash = crypto.createHash('sha256').update(publicKey, 'hex').digest();
  4.     var temp = new Buffer(8);
  5.     for (var i = 0; i < 8; i++) {
  6.         temp[i] = publicKeyHash[7 - i];
  7.     }
  9.     var address = bignum.fromBuffer(temp).toString() + 'L';
  10.     if (!address) {
  11.         throw Error("wrong publicKey " + publicKey);
  12.     }
  13.     return address;
  14. };

另一个类似的地址，就是区块链的以c结尾的块地址，用来标注generatorId，代码与上面的基本一致：

  1. // logic/block.js 20行
  2. privated.getAddressByPublicKey = function (publicKey) {
  3.     var publicKeyHash = crypto.createHash('sha256').update(publicKey, 'hex').digest();
  4.     var temp = new Buffer(8);
  5.     for (var i = 0; i < 8; i++) {
  6.         temp[i] = publicKeyHash[7 - i];
  7.     }
  9.     var address = bignum.fromBuffer(temp).toString() + "C";
  10.     return address;
  11. }
  13. // 上面的方法，在312行dbRead函数里调用，
  14. generatorId: privated.getAddressByPublicKey(raw.b_generatorPublicKey),

3.别名地址

用户名相当于地址别名，就像支付宝帐号，所以白皮书说“别名地址”。我们知道，只有在转移支付的时候，才会用到地址（接受地址和发送地址），所以体现把用户名当作地址的逻辑代码，自然要在处理“资金转移”的交易代码里，看看modules/transactions.js文件，具体如下：

  1. // modules/transactions.js 文件
  2. // 652行
  3. shared.addTransactions = function (req, cb) {
  4.     var body = req.body;
  5.     library.scheme.validate(body, {
  6.         ...
  7.         },
  8.     // 685行
  9.         required: ["secret", "amount", "recipientId"]
  10.     }, function (err) {
  11.     ...
  13.     // 702行
  14.         var isAddress = /^[0-9]+[L|l]$/g;
  15.         if (isAddress.test(body.recipientId)) {
  16.             query.address = body.recipientId;
  17.         } else {
  18.             query.username = body.recipientId;
  19.         }
  21.     library.balancesSequence.add(function (cb) {
  22.             modules.accounts.getAccount(query, function (err, recipient) {
  23.                 ...
  24.         // 717行
  25.                 var recipientId = recipient ? recipient.address : body.recipientId;
  26.                 var recipientUsername = recipient ? recipient.username : null;
  28.                             ...
  30.                             try {
  31.                                 var transaction = library.logic.transaction.create({
  32.                   // 764行
  33.                   type: TransactionTypes.SEND,
  34.                                     amount: body.amount,
  35.                                     sender: account,
  36.                                     recipientId: recipientId,
  37.                                     recipientUsername: recipientUsername,
  38.                                     keypair: keypair,
  39.                                     requester: keypair,
  40.                                     secondKeypair: secondKeypair
  41.                                 });
  42.                             } catch (e) {
  43.                                 return cb(e.toString());
  44.                             }
  45.                         ...

上述代码，实现的就是资金转账的功能（后台编码的交易类型TransactionTypes.SEND，见764行），毫无疑问，必须提供三个参数”secret”, “amount”, “recipientId”（见685行）。从702行可知，其中recipientId 可以是字符串地址，也可以是用户名。从764行以后的代码还可以了解到，交易时的recipientId和recipientUsername字段都保存在数据库里了。

4.注册用户名

亿书默认不提供别名地址，需要用户注册。从上面的Api，很容易找到“注册用户名”的源码方法shared.addUsername，如下：

  1. // 868行
  2. shared.addUsername = function (req, cb) {
  3.     var body = req.body;
  4.     library.scheme.validate(body, {
  5.         type: "object",
  6.         properties: {
  7.       ...
  8.         },
  10.     // 890行
  11.         required: ['secret', 'username']
  12.     }, function (err) {
  13.       // 896行
  14.         var hash = crypto.createHash('sha256').update(body.secret, 'utf8').digest();
  15.         var keypair = ed.MakeKeypair(hash);
  17.         if (body.publicKey) {
  18.             if (keypair.publicKey.toString('hex') != body.publicKey) {
  19.                 return cb("Invalid passphrase");
  20.             }
  21.         }
  23.         library.balancesSequence.add(function (cb) {
  24.             if (body.multisigAccountPublicKey && body.multisigAccountPublicKey != keypair.publicKey.toString('hex')) {
  25.                 modules.accounts.getAccount({publicKey: body.multisigAccountPublicKey}, function (err, account) {
  26.           ...
  28.                     modules.accounts.getAccount({publicKey: keypair.publicKey}, function (err, requester) {
  29.             ...
  30.                         try {
  31.               // 949行
  32.                             var transaction = library.logic.transaction.create({
  33.                                 type: TransactionTypes.USERNAME,
  34.                                 username: body.username,
  35.                                 sender: account,
  36.                                 keypair: keypair,
  37.                                 secondKeypair: secondKeypair,
  38.                                 requester: keypair
  39.                             });
  40.                         } catch (e) {
  41.                             return cb(e.toString());
  42.                         }
  43.                         modules.transactions.receiveTransactions([transaction], cb);
  44.                     });
  45.                 });
  46.             } else {
  47.                 self.getAccount({publicKey: keypair.publicKey.toString('hex')}, function (err, account) {
  48.                     ...
  50.                     try {
  51.             // 984行
  52.                         var transaction = library.logic.transaction.create({
  53.                             type: TransactionTypes.USERNAME,
  54.                             username: body.username,
  55.                             sender: account,
  56.                             keypair: keypair,
  57.                             secondKeypair: secondKeypair
  58.                         });
  59.                     } catch (e) {
  60.                         return cb(e.toString());
  61.                     }
  62.                     modules.transactions.receiveTransactions([transaction], cb);
  63.                 });
  64.             }
  66.         ...

分析代码949行和984行，可以了解到，所谓的注册用户名，实质上就是提交了一个TransactionTypes.USERNAME类型的交易。890行代码，说明该Api必须两个参数，用户要提供明文密码(secret)和用户名(username)。

5.联系人列表

亿书具备社交功能，维护了一个联系人列表。与传统中心化软件不同的是，加密货币系统里，处处是交易，用户关注其他用户的行为，也是一项交易（内部的交易类型为TransactionTypes.FOLLOW）。

这项功能的源码在文件modules/contacts.js里，类图如下：

contacts-class.png

与其他模块文件一样，我们可以非常清晰的看到该文件提供的公共Api，如下：

  1. // modules/contacts.js文件
  2. // 198行
  3. router.map(shared, {
  4.   "get /unconfirmed": "getUnconfirmedContacts",
  5.   "get /": "getContacts",
  6.   "put /": "addContact",
  7.   "get /fee": "getFee"
  8. });

这些Api很简单，我们重点关注其中两个Api：

  1. put /api/contacts -> shared.addContact //添加关注功能
  2. get /api/contacts -> shared.getContacts //获得列表

对应方法的源码：

  1. // 406行
  2. shared.addContact = function (req, cb) {
  3.     var body = req.body;
  4.     library.scheme.validate(body, {
  5.         ...
  6.     // 431行
  7.         required: ["secret", "following"]
  8.     }, function (err) {
  9.         ...
  11.     // 448行
  12.         var followingAddress = body.following.substring(1, body.following.length);
  13.         var isAddress = /^[0-9]+[L|l]$/g;
  14.         if (isAddress.test(followingAddress)) {
  15.             query.address = followingAddress;
  16.         } else {
  17.             query.username = followingAddress;
  18.         }
  20.         library.balancesSequence.add(function (cb) {
  21.             if (body.multisigAccountPublicKey && body.multisigAccountPublicKey != keypair.publicKey.toString('hex')) {
  22.         ...
  23.                         try {
  24.                             var transaction = library.logic.transaction.create({
  25.                                 type: TransactionTypes.FOLLOW,
  26.                                 sender: account,
  27.                                 keypair: keypair,
  28.                                 secondKeypair: secondKeypair,
  29.                                 contactAddress: followingAddress, // 511行
  30.                                 requester: keypair
  31.                             });
  32.                         } catch (e) {
  33.                             return cb(e.toString());
  34.                         }
  35.                         modules.transactions.receiveTransactions([transaction], cb);
  36.                     });
  37.                 });
  38.             ...

431行，添加关注需要两个参数”secret”和”following”，这里”following”其实就是用户的帐号地址或用户名（见448行）。然后，经过一系列验证之后，写入数据库的contactAddress字段（见511行），一个关注的操作过程就完成了。

然后，用户通过客户端浏览自己的联系人列表，需要用到另一个Api，对应的方法是shared.getContacts，如下：

  1. shared.getContacts = function (req, cb) {
  2.       // 362行
  3.         modules.accounts.getAccount({address: query.address}, function (err, account) {
  4.             ...
  6.             async.series({
  7.                 contacts: function (cb) {
  8.           // 372行
  9.                     if (!account.contacts.length) {
  10.                         return cb(null, []);
  11.                     }
  12.                     modules.accounts.getAccounts({address: {$in: account.contacts}}, ["address", "username"], cb);
  13.                 },
  14.                 followers: function (cb) {
  15.                     if (!account.followers.length) {
  16.                         return cb(null, []);
  17.                     }
  18.                     modules.accounts.getAccounts({address: {$in: account.followers}}, ["address", "username"], cb);
  19.                 }
  20.             ...
  21.             });
  22.         });
  23.     });
  24. };

这段代码最重要的部分，就是362行modules.accounts.getAccount方法的调用，获得对应地址的用户帐号（account）实例，联系人都保存在该实例的account.contacts里。

总结

读完代码，可以发现，代码逻辑非常简单，仅仅相当于两个基本功能，一个是生成加密货币的Hash地址，另一个是通过交易模块扩展和关联其他功能。其中，Hash地址是基础，在整个亿书的开发设计中，无处不在，签名、验证和交易，以及区块链等需要它。接下来我们介绍签名和验证，请看下一篇：签名和多重签名。

链接

本系列文章即时更新，若要掌握最新内容，请关注下面的链接

本源文地址： https://github.com/imfly/bitcoin-on-nodejs

电子书阅读： http://bitcoin-on-nodejs.ebookchain.org

参考

亿书白皮书 http://ebookchain.org/ebookchain.pdf