区块链钱包开发

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0×00 预备知识

开发钱包之前，我们需要有以下的预备知识。

第一，什么是钱包，以及相关的分类。

笔者之前写了数篇关于 钱包 的文章，但都是做了个简单的介绍。本文站在开发者的角度，给读者讲解下怎么样和钱包进行交互，以及如何开发一个钱包。

我们怎么样理解钱包呢？简单讲它是连接区块链的一个入口。目前比较成熟的公链，如比特币、以太坊都有很多钱包可以选择。一般钱包需要完全访问你的用户资产，也就是会要求你输入私钥。钱包的作恶成本极低，这也是笔者建议选择开源钱包的原因之一。

第二，需要了解下什么是 RPC、JSON-RPC 以及 JSON。

远程过程调用（英语：Remote Procedure Call，缩写为 RPC）是一个计算机通信协议。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。如果涉及的软件采用面向对象编程，那么远程过程调用亦可称作远程调用或远程方法调用，例：Java RMI。[1]

RPC 的主要功能目标是让构建分布式计算（应用）更容易，在提供强大的远程调用能力时不损失本地调用的语义简洁性。

RPC 调用分为以下两种：

  • 同步调用，客户方等待调用执行完成并返回结果。
  • 异步调用，客户方调用后不用等待执行结果返回，但依然可以通过回调通知等方式获取返回结果。若客户方不关心调用返回结果，则变成单向异步调用，单向调用不用返回结果。

异步和同步的区分在于是否等待服务端执行完成并返回结果。

远程过程调用是一个分布式计算的客户端 – 服务器（Client/Server）的例子，它简单而又广受欢迎。远程过程调用总是由客户端对服务器发出一个执行若干过程请求，并用客户端提供的参数。执行结果将返回给客户端。由于存在各式各样的变体和细节差异，对应地派生了各式远程过程调用协议，而且它们并不互相兼容。其中我们广为使用的是一个叫做 JSON-RPC 的协议。

JSON-RPC，是一个无状态且轻量级的远程过程调用（RPC）传送协议，其传递内容通过 JSON 为主。相较于一般的 REST 通过网址（如 GET /user）调用远程服务器，JSON-RPC 直接在内容中定义了欲调用的函数名称（如 {“method”: “getUser”}），这也令开发者不会陷于该使用 PUT 或者 PATCH 的问题之中。 本规范主要定义了一些数据结构及其相关的处理规则。它允许运行在基于 Socket、HTTP 等诸多不同消息传输环境的同一进程中。其使用 JSON（RFC 4627）作为数据格式。[2]

JSON-RPC 使用了 JSON 格式，那 JSON 是什么呢？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换语言。 使用 JSON 做数据交换的好处在于，一是兼容性高，二是可阅读性高，三是支持较多的数据格式（比如 number, string, booleans, nulls, array, associative array），四是支持的语言较多。

第三，了解区块链相关的基础知识。

了解区块链，书籍资料不用，一本 精通比特币 足矣。这里就不赘述了。

第四，掌握一门开发语言。

如果你是一门经验丰富的程序员，此条预备知识可以忽略。如果你是一名非计算机科班出身的区块链技术爱好者，建议从 Python 入手。同时，多了解下 JavaScript。

0×01 怎么样开发

假设我们把预备知识都了解了，接下来我们需要阅读比特币和以太坊的 RPC 接口。

我们以比特币为例，根据 Original Bitcoin client/API calls list 文档我们可以得到 RPC 接口提供的函数列表。

以 sendrawtransaction 为例，这个函数列表提供了四列（Command、Parameters、Description、Requires unlocked wallet? ），分别表示函数名、传入参数、描述、是否需要解锁钱包。

我们把这个函数列表掌握之后，可以选择某一种语言，然后进行区块链钱包相关的开发。

当然，你还需要知道怎么样去部署一个比特币的完全节点和测试网络，这样就可以利用 RPC 进行接口调用，来和区块链网络进行交互。

0×02 相关文档以及源码

这里列出主流项目相关的 RPC 接口以及开源钱包项目，以供读者参考。

2.1 Bitcoin

2.1.1 RPC

  • Original Bitcoin client/API calls list
  • API reference (JSON-RPC)
  • JSON RPC API

2.1.2 Wallet

  • Bitcoin Core，官方出品
  • bitcoinj，比特币协议 Java 版
  • bither，简单安全的比特币钱包
  • Electrum，全平台轻钱包
  • bread，iOS 钱包
  • Mycelium，Android 钱包
  • Copay，同时支持 Bitcoin 和 Bitcoin Cash
  • bitcoin-wallet，又一款 Android 钱包
  • DotNetWallet，.NET 实现的钱包
  • Coinpunk，基于浏览器的钱包
  • btcwallet，Go 实现的钱包

2.2 Ethereum/ERC20

2.2.1 RPC

  • JSON RPC
  • JSON RPC API
  • Management APIs
  • ethjsonrpc
  • web3.py

2.2.2 Wallet

  • go-ethereum，以太坊协议 Go 版
  • Mist，官方出品
  • Parity，支持 Windows、Mac、PC 的钱包
  • MetaMask
  • MyEtherWallet，基于浏览器的钱包
  • eth-lightwallet，轻量级 JavasSript 版本钱包
  • ethaddress.org，纸质版钱包生成器
  • Иeureal Wallet，支持 Windows、Mac、PC 的钱包

2.3 其他

2.3.1 Zcash

  • Zcash，官方出品

2.3.2 BitShares

  • BitShares，官方出品

2.3.3 Sia

  • Sia，官方出品

2.3.4 Nem

  • NanoWallet，官方出品

2.3.5 Dash

  • Dash，官方出品

2.3.6 Qtum

  • Qtum Core Wallet，官方出品

2.3.7 Litecoin

  • Litecoin，官方出品

2.3.8 IOTA

  • IOTA Wallet，官方出品

2.3.9 Monero

  • Monero，官方出品

2.3.10 GXS

  • GXS Wallet for mobile，官方出品

2.3.11 Ethereum Classic

  • Ethereum Classic Wallet，官方出品

0×03 小结

本文讲解了开发钱包的预备知识，包括第一是什么是钱包，以及相关的分类，第二是 RPC、JSON-RPC 以及 JSON，第三是了解区块链相关的基础知识，第四是掌握一门开发语言。接着浅谈了怎么样开发，最后列出了主流项目相关的 RPC 接口以及开源钱包项目。如果读者对钱包开发感兴趣，希望本文能够给读者一个指引。

0×04 参考

  • [1] 维基百科 (2006-07-21). 远程过程调用. Retrieved from https://zh.wikipedia.org/wiki/遠程過程調用.
  • [2] 维基百科 (2017-04-19). JSON-RPC. Retrieved from https://zh.wikipedia.org/wiki/JSON-RPC.