如何用Python实现区块链公私钥关系

私钥、公钥：椭圆曲线加密算法生成，但是无法通过公钥倒推得到私钥。公钥的作用是在和对方交易时，使用自己的私钥加密信息，然后对方使用自己的公钥解密获得原始信息，这个过程俗称签名。

地址：由于公钥太长，在交易中不方便使用，就对公钥哈希进行SHA256、RIPEMD160、Base58算法加密生成地址。

2、公私钥加密流程

私钥签名过程：签名即是使用私钥将message加密，然后将原信息和加密后的信息发送出去的过程。

公钥验签过程：收到对方发送的信息和私钥签名后的信息，使用对方的公钥机密签名后的信息，并和原信息进行比对，一致则未篡改，反之。

3、Python实现（以太坊）

生成公私钥

以太坊可以基于密码生成公私钥。

from eth_account import Account
from eth_utils.hexadecimal import encode_hex
from eth_account.messages import encode_defunct
import json
def get_key(key):
    """
    获取公钥私钥
    :return: 返回公钥、私钥
    """
    ac1 = Account.create(key)
    return encode_hex(ac1.key),ac1.address

生成的结果：

密钥是：123

私钥是：0xbd26862c106b7985319b72a08b34ffe2827affb1a7c8f17962456a6f7c5a8246

公钥是：0x1761Ae9C3F60124338aEF74C5C322fB23C1AF8b2

私钥签名

当有一笔交易时，可以使用私钥针对交易签名，所以私钥要保存好。

def message_sign(text, prv_key):
    """
    基于私钥获取签名
    :param text: 待签名的文本
    :param prv_key: 私钥
    :return: 签名
    """
    try:
        message = encode_defunct(text=text)
        result = Account.sign_message(message, prv_key)
        result = str(result)
        result = result[result.find("'signature':"):result.find(')})')]
        return result[result.find("('") + 2:].replace("'", '')
    except:
        return '私钥格式不对'

结果是：

原文是：qwe

私钥是：0xbd26862c106b7985319b72a08b34ffe2827affb1a7c8f17962456a6f7c5a8246

签名是：0x86b90940723e1667df873cfdcfc9ca52f045c29bb5ca700ad85f889a99c5bca43c3a5adc1d25f1b10b3314647424918426439178c0f17034cd8302d8305070131b

公钥验签

当矿工打包时，可以使用公钥进行验证签名。

def verifity(text, signature, address):
    """
    验证签名
    :param text: 原文本
    :param signature: 签名
    :param address: 公钥
    :return: 验证结果
    """
    try:
        message = encode_defunct(text=text)
        address_new = Account.recover_message(message, signature=signature)
        if address == address_new:
            return '验证一致'
        else:
            return '验证失败'
    except:
        return '格式错误'

原文是：qwe

公钥是：0x1761Ae9C3F60124338aEF74C5C322fB23C1AF8b2

签名是：0x86b90940723e1667df873cfdcfc9ca52f045c29bb5ca700ad85f889a99c5bca43c3a5adc1d25f1b10b3314647424918426439178c0f17034cd8302d8305070131b

结果是：验证一致

私钥推导公钥

根据1中的关系私钥是可以推出公钥。

def recover_address(prv_key):
    """
    基于私钥推出地址
    :param prv_key: 私钥
    :return: 地址
    """
    try:
        acct = Account.from_key(prv_key)
        return acct.address
    except:
        return '格式错误'

结果是：

私钥是：0xbd26862c106b7985319b72a08b34ffe2827affb1a7c8f17962456a6f7c5a8246

结果是：0x1761Ae9C3F60124338aEF74C5C322fB23C1AF8b2