HD Wallets的全称是Hierachical Deterministic Wallets， 对应中文是 分层确定性钱包。

这种钱包能够使用一组助记词来管理所有的账户的所有币种，在比特币的BIP32提案中提出,通过种子来生成主私钥，然后派生海量的子私钥和地址。种子很长，为了方便记录，转换为一组单词记录，这是BIP39提出的。

生成钱包地址的基本流程：1 生成一组助记词 2 助记词转化成种子（通过PBKDF2） 3 种子生成根私钥（通过HMAC-SHA512） 4 通过根私钥生成子私钥

本文的目的是带着读者用代码实现一个HD钱包开发。

开发过程中要用到两个第三方库，一个是Hooked-Web3-Provider，一个是LightWallet。

Hooked-Web3-Provider使用HTTP与geth通信，可以使用秘钥来签署调用交易sendTransaction的实例，因此不需要创建交易数据部分。直接调用sendTransaction完成生成交易数据，发送交易，广播给全网。

LightWallet是一个实现BIP32、BIP39和BIP44的HD钱包。
LightWallet提供API来创建和签署交易，或者使用LightWallet生成的地址和密钥加密和解密数据。它的主要目的是为Hooked-Web3-Provider提供一个签名提供方。它的命名空间有四个，即keystore、signing、encryption和txutils。

signing、encryption和txutils三个命名空间分别用来签名，非对称加密，生成交易，它们的名字大概能反应出各自的功能。keystore命名空间用来生成种子，keystor，这是一个存储加密种子和秘钥的对象。keystore对于其中发现的地址可以自动签名。

HD 钱包中的密钥是用"路径"命名的，且每个级别之间用斜杠（/）字符来表示。由主私钥衍生出的私钥起始以"m"打头。因此，第一个母密钥生成的子私钥是 m/0。第一个公共钥匙是 M/0。第一个子密钥的子密钥就是 m/0/1，以此类推。

密钥的"祖先"是从右向左读，直到你达到了衍生出的它的主密钥。举个例 子，标识符 m/x/y/z 描述的是子密钥 m/x/y 的第 z 个子密钥。而子密钥 m/x/y 又是 m/x 的第 y 个子密钥。m/x 又是 m 的第 x 个子密钥。

代码实现

1. 启动geth网络

假设已经安装好geth。使用命令启动geth网络：

geth --networkid  --dev --dev.period  --rpc --rpcapi "db,eth,net,web3,miner,personal"   --rpccorsdomain "*" --rpcaddr "0.0.0.0" --rpcport ""   console >>log

这个命令指定了networkid是15，当然这是随便取的。 --dev --dev.period 1  --dev是开发网络，但是geth后面的版本中为了方便开发，如果不加--dev.period 1 不会自动挖矿。 --rpcaddr "0.0.0.0" 这样设置是为了让所有的网络都能连上geth。 指定端口8545. console表明启动玩登录到控制台。

2.构建前端

项目代码结构（参考《区块链项目开发指南》）：

app.js内容如下：

var express = require("express");

var app = express();  

app.use(express.static("public"));

app.get("/", function(req, res){

    res.sendFile(__dirname + "/public/html/index.html");

})

app.listen(8080);

构建前端的一个node服务。

index.html  页面：

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

    <head>

        <meta charset="utf-8">

        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, shrink-to-fit=no">

        <meta http-equiv="x-ua-compatible" content="ie=edge">

        <link rel="stylesheet" href="/css/bootstrap.min.css">

    </head>

    <body>

        <div class="container">

            <div class="row">

                <div class="col-md-6 offset-md-3">

                    <br>

                    <div class="alert alert-info" id="info" role="alert">

                          Create or use your existing wallet.

                    </div>

                    <form>

                        <div class="form-group">

                            <label for="seed">Enter 12-word seed</label>

                            <input type="text" class="form-control" id="seed">

                        </div>

                        <button type="button" class="btn btn-primary" onclick="generate_addresses()">Generate Details</button>

                        <button type="button" class="btn btn-primary" onclick="generate_seed()">Generate New Seed</button>

                    </form>

                    <hr>

                    <h2 class="text-xs-center">Address, Keys and Balances of the seed</h2>

                    <ol id="list">

                    </ol>

                    <hr>

                    <h2 class="text-xs-center">Send ether</h2>

                    <form>

                        <div class="form-group">

                            <label for="address1">From address</label>

                            <input type="text" class="form-control" id="address1">

                        </div>

                        <div class="form-group">

                            <label for="address2">To address</label>

                            <input type="text" class="form-control" id="address2">

                        </div>

                        <div class="form-group">

                            <label for="ether">Ether</label>

                            <input type="text" class="form-control" id="ether">

                        </div>

                        <button type="button" class="btn btn-primary" onclick="send_ether()">Send Ether</button>

                    </form>

                </div>

            </div>

        </div>

           <script src="/js/web3.min.js"></script>

           <script src="/js/hooked-web3-provider.min.js"></script>

        <script src="/js/lightwallet.min.js"></script>

        <script src="/js/main.js"></script>

    </body>

</html>

重点在main.js

generate_seed函数：
function generate_seed()

{

    var new_seed = lightwallet.keystore.generateRandomSeed();  //生成一个随机的种子

    document.getElementById("seed").value = new_seed;   //放到页面

    generate_addresses(new_seed);

}

var totalAddresses = 0;

function generate_addresses(seed)

{

    if(seed == undefined)

    {

        seed = document.getElementById("seed").value;

    }

    if(!lightwallet.keystore.isSeedValid(seed))  //判断种子是否是有效的种子

    {

        document.getElementById("info").innerHTML = "Please enter a valid seed";

        return;

    }

    totalAddresses = prompt("How many addresses do you want to generate");  //用户输入想生成的账户的个数

    if(!Number.isInteger(parseInt(totalAddresses)))   //确保输入是一个数字

    {

        document.getElementById("info").innerHTML = "Please enter valid number of addresses";

        return;

    }

    var password = Math.random().toString();   //随机生成一个密码   这个密码可以由用户输入，也可以自动生成。这里为了方便，提升体验，自动生成一个。

    lightwallet.keystore.createVault({     
//     使用createVault方法创建keystore实例。createVault用一个对象和
//     一个回调函数作为参数。对象可以有4种属性：password、seedPharse、
// salt和hdPathString。password是必选项，其他的都是可选项。如果不提
//     供seedPharse，它会生成和使用一个随机seed。拼接salt与password，以
//     提高对称密钥加密技术的安全性，因为攻击者不仅要找到password还得
//     找到salt。如果不提供salt，它就会随机生成。keystore命名空间存储未加
//     密的salt。hdPathString用于为keystore命名空间提供默认衍生路径，即生
//     成地址、签署交易等。如果不提供衍生路径，则使用该衍生路径。如果
//     不提供hdPathString，则默认值为m/0'/0'/0'。这个衍生路径的默认目的是
//     签名。可以创建新的衍生路径或者使用keystore实例的
//     addHdDerivationPath（）方法重写当前衍生路径的purpose。还可以使用
//     keystore实例的setDefaultHdDerivationPath（）方法改变默认衍生路径。
// 最后，一旦keystore命名空间被创建，就通过回调函数返回实例。所
//     以，这里仅用keyword和seed创建了一个keystore。
        password: password,

          seedPhrase: seed

    }, function (err, ks) {

          ks.keyFromPassword(password, function (err, pwDerivedKey) {  //使用这个方法生成对应数量的地址和秘钥

            if(err)

            {

                document.getElementById("info").innerHTML = err;

            }

            else

            {

                ks.generateNewAddress(pwDerivedKey, totalAddresses);

                var addresses = ks.getAddresses();    

                var web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545"));  //创建web3和本地的连接，如果是远程把localhost改成对应的ip即可。

                var html = "";

                for(var count = 0; count < addresses.length; count++)

                {

                    var address = addresses[count];

                    var private_key = ks.exportPrivateKey(address, pwDerivedKey);  //使用该方法解码和检索地址私钥。

                    var balance = web3.eth.getBalance("0x" + address);

                    html = html + "<li>";

                    html = html + "<p><b>Address: </b>0x" + address + "</p>";

                    html = html + "<p><b>Private Key: </b>0x" + private_key + "</p>";

                    html = html + "<p><b>Balance: </b>" + web3.fromWei(balance, "ether") + " ether</p>";

                    html = html + "</li>";

                }

                document.getElementById("list").innerHTML = html;

            }

          });

    });

}

发送eth：

function send_ether()

{

    var    seed = document.getElementById("seed").value;

    if(!lightwallet.keystore.isSeedValid(seed))

    {

        document.getElementById("info").innerHTML = "Please enter a valid seed";

        return;

    }

    var password = Math.random().toString();

    lightwallet.keystore.createVault({

        password: password,

          seedPhrase: seed

    }, function (err, ks) {

          ks.keyFromPassword(password, function (err, pwDerivedKey) {

            if(err)

            {

                document.getElementById("info").innerHTML = err;

            }

            else

            {

                ks.generateNewAddress(pwDerivedKey, totalAddresses);

                ks.passwordProvider = function (callback) {

                      callback(null, password);

                };

                var provider = new HookedWeb3Provider({

                      host: "http://localhost:8545",

                      transaction_signer: ks

                }); //利用ks做交易的签署者。它调用ks的hasAddress方法和signTransactions方法
var web3 = new Web3(provider);

                var from = document.getElementById("address1").value;

                var to = document.getElementById("address2").value;

                var value = web3.toWei(document.getElementById("ether").value, "ether");

                web3.eth.sendTransaction({

                    from: from,

                    to: to,

                    value: value,

                    gas: 21000

                }, function(error, result){

                    if(error)

                    {

                        document.getElementById("info").innerHTML = error;

                    }

                    else

                    {

                        document.getElementById("info").innerHTML = "Txn hash: " + result;

                    }

                })

            }

          });

    });

}

测试：

到项目根目录，执行 npm install 加载相关库。

执行  node app.js 启动前端服务。端口8080.  访问 localhost:8080

点击 generate new seed  ，输入2，生成两个账户。

然后进入到一开始打开的geth客户端，通过 eth.accounts 查看geth下的账号。复制地址，通过eth.getBalance("XX") 来获取地址余额。

转入一部分余额到上面生成的地址中，例如0xb4c7cf322956f0345b613f246d5d2f4ba03028f6.

eth.sendTransaction({from: "0x8d1c1dd6f48c33c97924e5f310905e1822a6cbd0", to: "0xb4c7cf322956f0345b613f246d5d2f4ba03028f6", value: web3.toWei(100, "ether")})

点击页面的 generate details 刷新，同样的seed会生成同样的账户。

这个时候会发现账户多出100eth。然后可以测试钱包内地址，钱包对钱包外地址转账。

项目giithub地址：https://github.com/figo050518/wallet

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