創建一個以太坊錢包有多種方式，一般情況下可以通過geth、EtherumWallet等客戶端。對于前端，可以使用插件MetaMask進行創建。這幾種方式技術實現雖然不同，但底層原理是一致的。本文主要介紹如何通過web3j架構創建一個以太坊的冷錢包，從而實現將這一過程部署在服務端或者android端。
文中涉及到的技術棧有：
Web3j ：輕量級java庫，用于連接以太坊客戶端或節點
Infura :以太坊基礎設施，用于訪問以太坊主網絡或測試網絡
Java：編程語言
1.Web3j的安裝
無論是java工程還是android工程，web3j都提供了maven和grade 兩種依賴方式：
- java工程
- manen依賴
<dependency>
<groupId>org.web3j</groupId>
<artifactId>core</artifactId>
<version>3.3.1</version>
</dependency>
- gradle依賴
compile ('org.web3j:core:3.3.1')
- android工程
- maven依賴
<dependency>
<groupId>org.web3j</groupId>
<artifactId>core</artifactId>
<version>3.3.1-android</version>
</dependency>
- gradle依賴
compile ('org.web3j:core:3.3.1-android')
值得注意的是，目前的web3j對于高版本JDK存在不兼容的問題，如果出現如下類似的問題，直接更換JDK為version 8即可。
<u>Could not determine Java version using executable /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-10.jdk/Contents/Home/bin/java.</u>
2.關于Infura
以太坊的客戶端實現有多種，但很多都需要在本地同步所有的節點數據而占用大量硬盤存儲空間，并且需要消耗同步的時間。Infura就是提供一種中心化的服務，通過web3.js或者web3j使前端或服務端能便捷的訪問以太坊所有節點。可以理解為一種以太坊客戶端的云端版本。使用過程需要注冊，一個專屬的訪問token。本文中使用的客戶端都是Infura提供的Rinkeby測試網絡。
3.新建錢包文件keyfile
在以太坊中，錢包（wallet）和賬戶（account）是兩個不同的概念。賬戶是以太坊的核心，由一對秘鑰組成-公鑰和私鑰。賬戶可以分為兩種，外部賬戶和合約賬戶。而錢包是指保存 地址、公鑰、私鑰的文件或其他機構，每個錢包文件至少包含一個賬戶。創建錢包的同時也是創建一個以太坊賬戶的過程不同的客戶端創建錢包的方式不一致但原理相同，有關錢包是具體是如何生成的可以查看另外這篇文章。
- 新建一個java工程，初始化gradle或者maven
- 依賴web3j
- 新建Application.java文件，設置程序入口main函數
- 調用錢包工具類生成錢包文件
/*************創建一個錢包文件**************/
private void creatAccount() throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException, InvalidAlgorithmParameterException, CipherException, IOException {
String walletFileName0="";//文件名
String walletFilePath0="/Users/yepeng/MyGitHub/z_wallet_temp";
//錢包文件保持路徑，請替換位自己的某文件夾路徑
walletFileName0 = WalletUtils.generateNewWalletFile("123456", new File(walletFilePath0), false);
//WalletUtils.generateFullNewWalletFile("password1",new File(walleFilePath1));
//WalletUtils.generateLightNewWalletFile("password2",new File(walleFilePath2));
log.info("walletName: "+walletFileName0);
}
錢包構建的過程中需要輸入的三個參數，分別設置錢包的密碼、保存路徑、以及是否輕量級錢包。
執行創建函數后，會自動在指定路徑生成一個json 文件，即錢包keyfiles。
錢包文件結構：
- cipher：加密算法，AES算法，用于加密以太坊私鑰
- cipherparams：cipher算法需要的參數，參數iv，是aes-128-ctr加密算法需要的初始化向量
- ciphertext：加密后的密文，aes-128-ctr函數的加密輸入密文；
- kdf：秘鑰生成函數，用于使用密碼加密keystore文件
- kdfparams：kdf算法所需要的參數
- mac：驗證密碼的編碼
生成錢包的逆向過程 為加載錢包。
4.加載錢包文件
加載錢包的過程需要提供錢包文件和密碼
/********加載錢包文件**********/
private void loadWallet() throws IOException, CipherException {
String walleFilePath="/Users/yepeng/MyGitHub/z_wallet_temp/UTC--2018-04-10T02-51-24.815000000Z--12571f46ec3f81f7ebe79112be5883194d683787.json";
String passWord="123456";
credentials = WalletUtils.loadCredentials(passWord, walleFilePath);
String address = credentials.getAddress();
BigInteger publicKey = credentials.getEcKeyPair().getPublicKey();
BigInteger privateKey = credentials.getEcKeyPair().getPrivateKey();
log.info("address="+address);
log.info("public key="+publicKey);
log.info("private key="+privateKey);
}
函數運行的結果：
通過工具類 WalletUtols的函數 loadCredentials()，會返回一個對象Credentials,這個對象即包含了錢包文件的所有信息，包括地址、秘鑰對。
至此，錢包的創建和加載已經完成，但這一過程全部發生在本地，并未同步到以太坊區塊鏈。查詢地址余額前，需要連接以太坊結點。
5.構建Web3j實體，連接以太坊結點
web3j是連接java端與以太坊的橋梁，廣播交易，查詢賬戶都需要通過web3j實體。web3j支持通過http進行構建，而且兼容了infura。在本文中，使用的是infura的測試網絡Rinkeby。
/*******連接以太坊客戶端**************/
private void conectETHclient() throws IOException {
//連接方式1：使用infura 提供的客戶端
web3j = Web3j.build(new HttpService("https://rinkeby.infura.io/zmd7VgRt9go0x6qlJ2Mk"));// TODO: 2018/4/10 token更改為自己的
//連接方式2：使用本地客戶端
//web3j = Web3j.build(new HttpService("127.0.0.1:7545"));
//測試是否連接成功
String web3ClientVersion = web3j.web3ClientVersion().send().getWeb3ClientVersion();
log.info("version=" + web3ClientVersion);
}
web3j實體構建完成后，可以打印出版本號以測試是否連接成功。如果成功，就可以做其他的事情了。值得注意的是，web3j采用的是RxJava的設計，所以許多函數的返回值是 Request<?,?>，這個對象有兩種執行方式，異步和同步，即send()和sendAsyn()。
6.查詢賬戶余額
查詢賬戶的余額的方式：
/***********查詢指定地址的余額***********/
private void getBlanceOf() throws IOException {
if (web3j == null) return;
String address = "0x41F1dcbC0794BAD5e94c6881E7c04e4F98908a87";//等待查詢余額的地址
//第二個參數：區塊的參數，建議選最新區塊
EthGetBalance balance = web3j.ethGetBalance(address, DefaultBlockParameter.valueOf("latest")).send();
//格式轉化 wei-ether
String blanceETH = Convert.fromWei(balance.getBalance().toString(), Convert.Unit.ETHER).toPlainString().concat(" ether");
log.info(blanceETH);
}
其中核心方法 web3j.ethGetBalance(address, defaultBlockParameter） 中的第二個參數比較特殊，指默認的區塊參數。當請求余額的方法作用與以太坊的區塊網絡時，這個參數決定了查詢區塊的高度。
-
HEX String- 一個整數塊號 -
String "earliest"為最早/起源塊 -
String "latest"- 為最新的采礦塊 -
String "pending"- 待處理狀態/交易
一般情況下，選擇“latest”即可。
以太坊中，如果沒有特殊標示，數字的單位都是小數點后18位，因此查詢賬戶余額有必要將wei轉化成ether。
6.使用錢包進行轉賬
作為一個錢包，除了保存賬戶資產外，最重要的就是轉賬或交易了，利用web3j可以便捷的實現eth的轉移。
/ /****************交易*****************/
private void transto() throws Exception {
if (web3j == null) return;
if (credentials == null) return;
//開始發送0.01 =eth到指定地址
String address_to = "0x41F1dcbC0794BAD5e94c6881E7c04e4F98908a87";
TransactionReceipt send = Transfer.sendFunds(web3j, credentials, address_to, BigDecimal.ONE, Convert.Unit.FINNEY).send();
log.info("Transaction complete:");
log.info("trans hash=" + send.getTransactionHash());
log.info("from :" + send.getFrom());
log.info("to:" + send.getTo());
log.info("gas used=" + send.getGasUsed());
log.info("status: " + send.getStatus());
}
核心方法需要提供4個參數：
- web3j實體
- Credentials 源賬戶
- address 轉出地址
- value 數量
- uint 單位
等待片刻后，會返回轉賬結果
可以看到交易hash、轉入轉出地址、gas消耗等信息。同時可以在etherscan-rinkeby上進行查看本次交易詳情
7.總結
上面的代碼已經完成了一個以太坊錢包所需的所有基本功能，包括創建、加載、轉賬、查詢。本文中采用的網絡是infura提供的Rinkeby測試網絡，創建的錢包地址為 0x12571F46Ec3f81F7EbE79112Be5883194d683787。
在具體的業務場景中，只要將測試網絡更換為以太坊主網絡即可。
