区块链钱包技术原理(三)HD Wallet_链圈子

上一篇谈到了钱包软件的如何创建私钥、地址以及数字签名技术，本篇是最后一篇，带你认识管理私钥功能。

多私钥使用需求…

在谈管理私钥功能之前，我们先了解使用者对于私钥的需求为何？

现今不断有新的区块链主链，以及其应用服务上线，因此使用者需要支持多个区块链、多币种、多帐户的钱包软件，而且不论是为了要强化隐私，还是为了区分不同的交易目的，使用者在每次交易时，都可能需要切换不同的地址与对应私钥来执行交易，于是在生成众多不同的地址与私钥的状况下，管理私钥变成了麻烦且复杂的事情，另一方面，私钥是一串又长又乱的随机码，一份私钥对于使用者就已经不易保管与记忆了，多份私钥的状况下，那就必须要有一个相对简化的方式来备份。

多地址操作，强化隐私
因为区块链的交易纪录是透明的，所以会有隐私上的隐忧，虽然说使用者是以代名(地址)的方式显示自己，但也不算真的匿名，为了强化隐私，都会建议使用者多地址操作交易，因为单一地址操作交易的话，他人会较容易描绘在背后操作的人。

先说解决方案哪里来

比特币区块链是一个开源的项目，任何人都可以参与并做出贡献，其中有一群人不断致力于比特币协议，使它有更好的效率与功能，而这群人就是比特币开发者社群，他们建立了一个关于改善建议的提案制度，提案的简称就是BIP，全文是Bitcoin Improvement Propposal，直白的代表着比特币改进建议的提案，BIP后面会加上数字，做为不同提案的识别编号，而目前许多钱包软件服务，都是遵循BIP协议来进行钱包软件的设计。

BIP32

提出了管理私钥的分层方法，透过单一个种子Seed生成主私钥，透过主私钥就能推导与维护多个子私钥。

此提案，定义Hierarchical Deterministic Wallet (简称HD Wallet)分层确定性钱包的规范，利用树状结构管理多组公私钥对，产生了以下好处：

• 透过一个种子，就可以有序的串起所有的子私钥，使用者即使使用大量不同的地址(私钥)来做交易，也可以有序且方便的管理与使用。
• 备份或转移所有私钥至其他钱包软件，只需要种子即可，而且只需要备份一次，没有任何私钥生成时间先后，而备份不同步的问题。

许可权控制
分层确定性钱包让分层许可制有实现的可能，高层领导团队掌有主私钥，分配子私钥给各部门做使用，高层具有推导出各部门子私钥的能力，而各部门只能使用自己被分配到子私钥，进而使用对应地址中的资产，就可达到分层权限控制的效果。从种子推导至最底层的子私钥，过程都是使用不可逆的hash算法，因此底层单位即使有子私钥，是无法推测出高层掌握的主私钥，也无法推测出其他部门拥有的子私钥，所以没有任何越权或是跨权的可能。关于主私钥
主私钥是无法直接使用某子私钥所对应地址的资产，它唯一的目的是重新生成Wallet Tree，去推导出子私钥，它无法直接签署交易动用资产。

BIP39

BIP39是基于BIP32的提案，提出了Mnemonic助记词的概念，将人脑难以记忆的种子Seed，转化成一串语言可读的有序字词，有着以下好处：

• 语言可读的助记词替代种子，使得备份更加人性化。
• 支持助记词的钱包软件，互相之间可以打通转换，使用者只要有助记词就可以轻易地更换钱包软件。

Seed： b90c9906b30f5d7aff5d0e19f782b200a31830d0f8a6ce9c63f67e93eea780b8ea16b761db6011ec5917c66286e1b6327daecbd0c9f235f7b6e802107f58cb7a转换成助记词：team duty scale price receive worth flower slab approve laugh seven motion

BIP44

BIP44也是基于BIP32的提案下，替分层路径定义了规范，赋予树状结构各层的代表意义，同时也增加了多币种的支持，某方面，也可以看做是一种特定的BIP32子私钥生成的方式。

BIP44所定义的路径：
 m / purpose' / coin_type' / account' / change / address_index

BIP44明确定义了币种、帐户、地址的路径分类，使得只要支持此协议标准的钱包软件，它们之间的打通转换会更加相容，另一方面，也是向使用者表示，自己的钱包软件明确支持多币种、多帐户之使用。

助记词生成器（含分层衍伸路径）
https://iancoleman.io/bip39/BIP44币种列表
https://github.com/satoshilabs/slips/blob/master/slip-0044.md#slip-0044--registered-coin-types-for-bip-0044

BIP32使得钱包软件可以管理多私钥，以及备份上只要备份种子即可，而BIP39则是人性化备份种子的方案；BIP44是提议子私钥生成方式的标准，综合以上的解决方案，就可满足钱包软件支持多个区块链、多币种、多帐户的多份私钥需求，而且私钥的备份变得相当人性化。

总结

目前的钱包软件技术方案，奠定了钱包软件服务可以跨链、跨币与跨软件互通的基础，而若该钱包软件可连线至不同的区块链主网(比特币、以太坊等)进行互动，我们称作为多链钱包。

但不是每一个钱包软件服务都是多链钱包，并且上述的技术方案实现的状况，要看每个钱包软件服务商而定，每一家都可能有不同的服务诉求。

多链钱包
也有人称HD钱包、Multi Coin Wallet、Multi Cryptocurrency Wallet、Universal Wallet等。
单链钱包
若只能支持某一区块链的私钥管理与主网连线的钱包软件，就是单链钱包。