以太坊去中心化網頁錢包開發系列，將從零開始開發出一個可以實際使用的錢包，本系列文章是理論與實戰相結合，一共有四篇：創建錢包賬號、賬號Keystore文件導入導出、展示錢包信息及發起簽名交易、發送Token(代幣），這是第二篇，主要介紹錢包賬號導出與導入，將對Keystore文件的生成的原理進行介紹。
如何導入Geth創建的賬號？
在上一篇文章，介紹瞭如何使用私鑰及助記詞來創建賬號，如果是使用已有的私鑰及助記詞，這其實也是賬號導入的過程。
有一些同學會問，我的賬號是Geth生成的，如何導入到錢包呢？使用Geth的同學，應該知道Geth在創建賬號時會生成一個對應keystore JSON文件，Keystore文件存儲加密後的私鑰信息，因此我們需要做的就是導入這個Keystore文件，這個文件通常在同步區塊數據的目錄下的keystore文件夾（如： ~/.ethereum/keystore）裏。
儘管在ethers.js 中，簡單的使用一個函數就可以完成keystore文件的導入，不過理解Keystore 文件的作用及原理還是非常有必要的，當然如果你是在沒有興趣，可以直接跳到本文最後一節：使用ethers.js 實現賬號導出導入。
詳細解讀 Keystore 文件
爲什麼需要 Keystore 文件
通過這篇文章理解開發HD 錢包涉及的 BIP32、BIP44、BIP39，私鑰其實就代表了一個賬號，最簡單的保管賬號的方式就是直接把私鑰保存起來，如果私鑰文件被人盜取，我們的數字資產將洗劫一空。
Keystore 文件就是一種以加密的方式存儲密鑰的文件，這樣的發起交易的時候，先從Keystore 文件是使用密碼解密出私鑰，然後進行簽名交易。這樣做之後就會安全的多，因爲只有***同時盜取 keystore 文件和密碼才能盜取我們的數字資產。
Keystore 文件如何生成的
以太坊是使用對稱加密算法來加密私鑰生成Keystore文件，因此對稱加密祕鑰(注意它其實也是發起交易時需要的解密祕鑰)的選擇就非常關鍵，這個祕鑰是使用KDF算法推導派生而出。因此在完整介紹Keystore 文件如何生成前，有必要先介紹一下KDF。
使用 KDF 生成祕鑰
密碼學KDF（key derivation functions），其作用是通過一個密碼派生出一個或多個祕鑰，即從 password 生成加密用的 key。
其實在理解開發HD 錢包涉及的 BIP32、BIP44、BIP39中介紹助記詞推導出種子的PBKDF2算法就是一種KDF函數，其原理是加鹽以及增加哈希迭代次數。
而在Keystore中，是用的是Scrypt算法，用一個公式來表示的話，派生的Key生成方程爲：
DK = Scrypt(salt, dk_len, n, r, p)其中的 salt 是一段隨機的鹽，dk_len 是輸出的哈希值的長度。n 是 CPU/Memory 開銷值，越高的開銷值，計算就越困難。r 表示塊大小，p 表示並行度。
Litecoin 就使用 scrypt 作爲它的 POW 算法
實際使用中，還會加上一個密碼進行計算，用一張圖來表示這個過程就是：
對私鑰進行對稱加密
上面已經用KDF算法生成了一個祕鑰，這個祕鑰就是接着進行對稱加密的祕鑰，這裏使用的對稱加密算法是 aes-128-ctr，aes-128-ctr 加密算法還需要用到一個參數初始化向量 iv。
Keystore文件
好了，我們現在結合具體 Keystore文件的內容，就很容易理解了Keystore 文件怎麼產生的了。
{
"address":"856e604698f79cef417aab...",
"crypto":{
"cipher":"aes-128-ctr",
"ciphertext":"13a3ad2135bef1ff228e399dfc8d7757eb4bb1a81d1b31....",
"cipherparams":{
"iv":"92e7468e8625653f85322fb3c..."
},
"kdf":"scrypt",
"kdfparams":{
"dklen":32,
"n":262144,
"p":1,
"r":8,
"salt":"3ca198ce53513ce01bd651aee54b16b6a...."
},
"mac":"10423d837830594c18a91097d09b7f2316..."
},
"id":"5346bac5-0a6f-4ac6-baba-e2f3ad464f3f",
"version":3
}來解讀一下各個字段：
- address: 賬號地址
- version: Keystore文件的版本，目前爲第3版，也稱爲V3 KeyStore。
- id : uuid
- crypto: 加密推倒的相關配置.
- cipher 是用於加密以太坊私鑰的對稱加密算法。用的是 aes-128-ctr 。
- cipherparams 是 aes-128-ctr 加密算法需要的參數。在這裏，用到的唯一的參數 iv。
- ciphertext 是加密算法輸出的密文，也是將來解密時的需要的輸入。
- kdf: 指定使用哪一個算法，這裏使用的是 scrypt。
- kdfparams: scrypt函數需要的參數
- mac: 用來校驗密碼的正確性， mac= sha3(DK[16:32], ciphertext) 下面一個小節單獨分析。
我們來完整梳理一下 Keystore 文件的產生：
- 使用scrypt函數 （根據密碼 和 相應的參數） 生成祕鑰
- 使用上一步生成的祕鑰 + 賬號私鑰 + 參數 進行對稱加密。
- 把相關的參數 和 輸出的密文 保存爲以上格式的 JSON 文件
如何確保密碼是對的？
當我們在使用Keystore文件來還原私鑰時，依然是使用kdf生成一個祕鑰，然後用祕鑰對ciphertext進行解密，其過程如下：
此時細心的同學會發現，無論使用說明密碼，來進行這個操作，都會生成一個私鑰，但是最終計算的以太坊私鑰到底是不是正確的，卻不得而知。
這就是 keystore 文件中 mac 值的作用。mac 值是 kdf輸出 和 ciphertext 密文進行SHA3-256運算的結果，顯然密碼不同，計算的mac 值也不同，因此可以用來檢驗密碼的正確性。檢驗過程用圖表示如下：
現在我們以解密的角度完整的梳理下流程，就可以得到以下圖：
用ethers.js 實現賬號導出導入
ethers.js 直接提供了加載keystore JSON來創建錢包對象以及加密生成keystore文件的方法，方法如下：
// 導入keystore Json
ethers.Wallet.fromEncryptedJson(json, password, [progressCallback]).then(function(wallet) {
// wallet
});
// 使用錢包對象 導出keystore Json
wallet.encrypt(pwd, [progressCallback].then(function(json) {
// 保存json
});現在結合界面來完整的實現賬號導出及導入，先看看導出，UI圖如下：
HTML 代碼如下：
<h3>KeyStore 導出:</h3>
<table>
<tr>
<th>密碼:</th>
<td><input type="text" placeholder="(password)" id="save-keystore-file-pwd" /></td>
</tr>
<tr>
<td> </td>
<td>
<div id="save-keystore" class="submit">導出</div>
</td>
</tr>
</table>上面主要定義了一個密碼輸入框和一個導出按鈕，點擊“導出”後，處理邏輯代碼如下：
// "導出" 按鈕，執行exportKeystore函數
$('#save-keystore').click(exportKeystore);
exportKeystore: function() {
// 獲取密碼
var pwd = $('#save-keystore-file-pwd');
// wallet 是上一篇文章中生成的錢包對象
wallet.encrypt(pwd.val()).then(function(json) {
var blob = new Blob([json], {type: "text/plain;charset=utf-8"});
// 使用了FileSaver.js 進行文件保存
saveAs(blob, "keystore.json");
});
}
FileSaver.js 是可以用來在頁面保存文件的一個庫。
再來看看導入keystore 文件, UI圖如下：
<h2>加載賬號Keystore文件</h2>
<table>
<tr>
<th>Keystore:</th>
<td><div class="file" id="select-wallet-drop">把Json文件拖動到這裏</div><input type="file" id="select-wallet-file" /></td>
</tr>
<tr>
<th>密碼:</th>
<td><input type="password" placeholder="(password)" id="select-wallet-password" /></td>
</tr>
<tr>
<td> </td>
<td>
<div id="select-submit-wallet" class="submit disable">解密</div>
</td>
</tr>
</table>上面主要定義了一個文件輸入框、一個密碼輸入框及一個“解密“按鈕，因此處理邏輯包含兩部分，一是讀取文件，二是解析加載賬號，關鍵代碼如下：
// 使用FileReader讀取文件，
var fileReader = new FileReader();
fileReader.onload = function(e) {
var json = e.target.result;
// 從加載
ethers.Wallet.fromEncryptedJson(json, password).then(function(wallet) {
}， function（error) {
});
};
fileReader.readAsText(inputFile.files[0]);
完整源碼請訂閱深入淺出區塊鏈技術小專欄查看， 哈哈，是不是有一點雞賊，創作不易呀。
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參考文檔:
ethers.js
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