HD 錢包及其建立過程的精華總結
引子
建立錢包及其重要的幾個都寫完了，但總感覺還缺少一些什麼，到底缺少什麼呢？在重新讀過幾邊之後，才發現通過前面幾篇文章還是不能把一切連貫起來，所以又補寫了本篇，作為建立錢包的補充說明。
正文
首先說明，下文中說的hash160 字串 指的是私鑰或公鑰的內容通過雙重雜湊演算法（行
SHA256 ，再
RIPEMD160
）生成的長度為 20 個位元組的字串。
錢包是 keystore 的擴充套件，管理著交易和餘額，提供建立交易的能力。它有幾個特別重要的屬性，現在解釋如下：
- hdChain，HD 資料模型，它包含了一個 hash160 的種子，一個內部鏈的數量和一個外部鏈的數量。
- setInternalKeyPool，內部金鑰池的集合。
- setExternalKeyPool，外部金鑰池的集合。
- set_pre_split_keypool，一個預分割的金鑰池集合。
- m_max_keypool_index，最大金鑰池的索引。
- m_pool_key_to_index
- mapKeyMetadata，公鑰元資料的對映集合。鍵為一個 hash160 字串，值為一個公鑰元資料。
- m_script_metadata
- mapMasterKeys，
- mapWallet
- mapAddressBook
錢包說完了，我們來看 keystore。keystore 顧名思議它代表了金鑰的儲存，自然而然提供了一些管理金鑰的方法，比如：新增一個金鑰（私鑰和公鑰）到 store中、檢查給定地址對應的金鑰是否在 store中、新增及檢查一般指令碼與只讀指令碼的功能等。根據是否加密，keystore 分為基礎的和加密的兩種。錢包繼承自加密的 keystore，而加密的 keystore 又繼承了基礎的 keystore。
我們先來看下 基礎 keystore ，它有以下幾個重要的屬性：
- mapKeys，一個私鑰對映集合。鍵為一個 hash160 字串，值為一個私鑰。
- mapWatchKeys，一個只讀的公鑰對映集合。鍵為一個 hash160 字串，值為一個公鑰。
- mapScripts，一個指令碼對映集合。鍵為一個 hash160 字串，值為一個用在交易輸入和輸出的序列化的指令碼。
- setWatchOnly，一個用在交易輸入和輸出的序列化的指令碼集合。
加密 keystore 在基礎 keystore 上增加了幾個與加密相關的屬性，它們分別為：
- fUseCrypto，一個標誌錢包是否為加密的變數。
- vMasterKey，一個在加密情況下使用的私鑰集合。當加密時
mapKeys集合就會為空，而vMasterKey集合不空；當不加密時，情況正好反過來，即mapKeys集合不空，而vMasterKey集合為空。 - mapCryptedKeys，一個對映集合。鍵為一個 hash160 字串，值為一個公鑰和加密後私鑰組成的 pair 。
fInternal 、
m_pre_split ，前者表示金鑰池是內部還是外部的，後者功能暫時不清楚，英語備註為：For keys generated before keypool split upgrade。
m_pre_split
屬性預設為假。
當建立錢包時，會執行如下幾個動作：
- 首先，生成一個私鑰，根據私鑰通過橢圓曲線演算法生成對應的公鑰；
- 其次，也會生成對應的金鑰元資料，並且把公鑰的內容用 hash160 （先 SHA256，再RIPEMD160）演算法生成的 20個位元組的字串儲存為金鑰元資料的種子，然後把私鑰元資料儲存在
mapKeyMetadata集合中； - 然後，私鑰被儲存在
mapKeys，或mapCryptedKeys與vMasterKey集合中；當公鑰是壓縮的（通常是）時，通過公鑰生成指令碼，指令碼進而被儲存在mapScripts集合中；同時，私鑰、公鑰及金鑰元資料都被儲存在資料庫中。 - 再然後，公鑰被作為種子，生成 HD 鏈物件，儲存在錢包中。
- 最後，當前面一切完成後，使用前面 3步生成的公鑰做為種子，開始衍生使用者指定數量的子私鑰/公鑰對，如果使用者沒有指定則預設衍生 3000 個子私鑰/公鑰對。
- 衍生的私鑰、公鑰及元資料的處理與第 2、3 步相同；
- 同時，用公鑰生成的金鑰池也被儲存在資料庫中；
- 根據生成的私鑰屬於內部或外部，對應的索引儲存在
setInternalKeyPool、或setExternalKeyPool集合中；不區分地，索引被儲存在m_pool_key_to_index對映集合中，其中鍵為公鑰對應的 hash160 字串。
其中，2000 個子私鑰的路徑從
m/0'/0'/0到m/0'/0'/1999，1000 個子私鑰的路徑從m/0'/1'/0到m/0'/1'/999。其中的m代表私鑰，m/0'代表主私鑰的第 1 個強化子私鑰，m/0'/0'/0代表主私鑰的第 1 個強化子私鑰的外部鏈的第 1 個強化孫私鑰，同理，m/0'/0'/1999代表主私鑰的第 1 個強化子私鑰的外部鏈的第 1999 個強化孫私鑰；m/0'/1'/0代表主私鑰的第 1 個強化子私鑰的內部鏈的第 1 個強化孫私鑰，同理，m/0'/1'/999代表主私鑰的第 1 個強化子私鑰的內部鏈的第 999 個強化孫私鑰。
GenerateNewSeed 方法的主要內容，第 4 步是
SetHDSeed 的主要內容，第 5 步是
TopUpKeyPool
的主要內容。
最後，用兩張圖來概述 HD 錢包的建立。
後記
由於本人水平所限，文中錯誤在所難免，歡迎您踴躍指出錯誤，在下感激不盡。我的微信聯絡方式：joepeak。