¿Cómo se generan diferentes direcciones a partir de la misma clave privada?

La clave pública y privada corresponden a un punto en la curva secp256k1. Tienen una relación de uno a uno.

La dirección se deriva de la clave pública realizando un ripemd160hash después de un sha256hash en la clave pública. El hash de múltiples claves públicas a la misma dirección, ya que el espacio de direcciones es de solo 160 bits, mientras que el espacio de claves públicas es de 256 bits.

Dado que ambas derivaciones ( private key > public key > address) son deterministas, no puede derivar más de una dirección de una clave privada. ^*

Lo que puede hacer es derivar claves privadas adicionales de una "clave privada maestra" con una regla de derivación determinada. Estas claves privadas adicionales obviamente corresponden a nuevas direcciones. Este tipo de gestión de direcciones se denomina "cartera determinista jerárquica".

^{*Estrictamente hablando, puede crear varias direcciones diferenciando entre claves comprimidas y sin comprimir. Vea las respuestas de Sven y skaht para más detalles.}

Con Bitcoin, una única clave privada tendrá asociados pares de claves privadas/públicas comprimidas y sin comprimir . Las direcciones de clave pública sin comprimir son más grandes que las direcciones públicas comprimidas más nuevas. (Contraste 1b y 2b a continuación). Las claves públicas sin comprimir y comprimidas tendrán diferentes direcciones de Bitcoin asociadas. Las claves privadas codificadas en formato de entrada de billetera (WIF) se comunicarán implícitamente con una billetera caliente si se van a usar claves sin comprimir o comprimidas. Una Blockchain registra los fondos enviados a cualquier dirección sin comprimir o comprimidos de forma independiente.

Aquí hay ejemplos ilustrativos que usan la interfaz de línea de comando bitcoin-explorer ( bx ) de libbitcoin que usa una de las peores claves privadas codificadas hexadecimales del mundo que obviamente tiene una longitud de 256 bits.0000111122223333444455556666777788889999aaaabbbbccccddddeeeeffff

1a) Clave privada sin comprimir con codificación WIF:

% echo "0000111122223333444455556666777788889999aaaabbbbccccddddeeeeffff" | bx base58check-encode -v 128

5HpHb4pzVWwsDAHNwwUS3VViCkwzcutaSJ57T4GNFw5UBNLSrRV

1b) Clave pública sin comprimir:

% echo "0000111122223333444455556666777788889999aaaabbbbccccddddeeeeffff" | bx ec-to-public -u

040d47568a5e517067a2836c3823fbc58169a7662bfae934a4d41da3e23c98d816e7202dd702ffe038147f78aee4973a581972960a1460312ffb6f3f0f13d4a52c

1c) Dirección pública sin comprimir:

% echo "0000111122223333444455556666777788889999aaaabbbbccccddddeeeeffff" | bx ec-to-public -u | bx ec-a-dirección -v 0

1NGoV1EGZrwM7yvUYqRC7TMBMj7ftpjR2B

2a) Clave privada comprimida con codificación WIF:

% echo "00001111222233334444455556666777788889999aaaabbbbccccddddeeeeffff01" | bx base58check-encode -v 128

KwDiDMtpksBAcfyHsVS5XzmirtyjKWSeaeM9U1QppugixMUeKMqp

2b) Clave pública comprimida:

% echo "0000111122223333444455556666777788889999aaaabbbbccccddddeeeeffff" | bx ec-to-public

020d47568a5e517067a2836c3823fbc58169a7662bfae934a4d41da3e23c98d816

2c) Dirección Pública Comprimida:

% echo "0000111122223333444455556666777788889999aaaabbbbccccddddeeeeffff" | bx ec-a-público | bx ec-a-dirección -v 0

1PbStXjfDNBU6FZA2iSeisVWwCFN9GK1eQ <- Ningún bot fue lo suficientemente rápido aquí para interceptar mi experimentación

Siempre que intente explicar Bitcoin a alguien, tiene mucho sentido simplemente afirmar que la derivación private key > public key > addresses determinista. Sin embargo, si está interesado en escribir su propio código o estudiar la base de código existente de varias bibliotecas, es posible que desee saber que una clave privada en realidad puede generar dos claves públicas (una en forma comprimida y otra sin comprimir), ambas siendo codificaciones del mismo punto en elsecp256k1curva elíptica pero que conduce a dos valores hash diferentes. Por lo tanto, tenemos dos valores hash posibles y cada valor hash puede, a su vez, conducir a dos direcciones diferentes (pago a hash de clave pública) (una para la red principal de bitcoin y otra para la red de prueba). Entonces, en general (desde la perspectiva de un desarrollador en lugar de un mero usuario de Bitcoin), una clave privada puede conducir a 4 direcciones posibles. Adjunto un javafragmento:

import java.math.BigInteger;
import org.bitcoinj.core.ECKey;
import org.bitcoinj.core.NetworkParameters;
import org.bitcoinj.core.Address;
import org.bitcoinj.params.MainNetParams;
import org.bitcoinj.params.TestNet3Params;

public class Test {

  public static void main(String[] args){

  // An example of private key from the book 'Mastering Bitcoin'
  String k = "1E99423A4ED27608A15A2616A2B0E9E52CED330AC530EDCC32C8FFC6A526AEDD";

  // Converting our string encoding as an actual number
  BigInteger priv = new BigInteger(k,16);

  // Creating a key object from our private key, with compressed public key
  ECKey k1 = ECKey.fromPrivate(priv, true);

  // Creating a key object from our private key, with uncompressed public key
  ECKey k2 = ECKey.fromPrivate(priv, false);


  // 03f028892bad7ed57d2fb57bf33081d5cfcf6f9ed3d3d7f159c2e2fff579dc341a
  System.out.println(k1.getPublicKeyAsHex()); // compressed

  // 04f028892bad7ed57d2fb57bf33081d5cfcf6f9ed3d3d7f159c2e2fff579dc341a...
  //...07cf33da18bd734c600b96a72bbc4749d5141c90ec8ac328ae52ddfe2e505bdb
  System.out.println(k2.getPublicKeyAsHex()); // uncompressed

  NetworkParameters main = MainNetParams.get();   // main bitcoin network
  NetworkParameters test = TestNet3Params.get();  // test bitcoin network

  Address addr1 = k1.toAddress(main); // main network, compressed
  Address addr2 = k1.toAddress(test); // test network, compressed
  Address addr3 = k2.toAddress(main); // main network, uncompressed
  Address addr4 = k2.toAddress(test); // test network, uncompressed

  System.out.println(addr1.toString()); // 1J7mdg5rbQyUHENYdx39WVWK7fsLpEoXZy
  System.out.println(addr2.toString()); // mxdivjAqQSQj4LrAMX1XLQidyfU3pCWeS7
  System.out.println(addr3.toString()); // 1424C2F4bC9JidNjjTUZCbUxv6Sa1Mt62x
  System.out.println(addr4.toString()); // miY1V5L3QDaZVjrMT2Sw2WhHn63GzsNFQB

  }
}

Puede generar un número ilimitado de direcciones a partir de la misma clave privada. La clave privada es simplemente un número. a partir del cual puede generar claves públicas comprimidas y sin comprimir. a partir de las claves públicas, puede generar direcciones para cada red (prueba, principal, registro) para diferentes tipos de altcoins cambiando el byte de la red.