MetaMask 錢包的剖析_以太坊

文章作者：JuliaWu

文章編譯：Blockunicorn

自2016年推出以來，截至2022年3月，MetaMask已獲得3000萬月活躍用戶。它擁有全球用戶群，其中美國、菲律賓、巴西、德國和尼日利亞的參與度較高。

MetaMask是以太坊社區不可或缺的應用程序之一，在Web3世界，MetaMask無人不知曉，吸引了人們通過MetaMask開啟了加密之旅。隨著NFT、游戲和DAO為web3帶來大量新用戶，錢包仍然是生態系統中的基礎組成部分——它們是用戶與區塊鏈之間所有交互的核心和中心。

這篇文章將側重于區塊鏈賬戶和MetaMask的機制，偏向于以太坊。但如果你對它的起源和商業方面感興趣，TheGeneralist有一個非常詳盡的故事。這篇文章中的信息是從MasteringEthereum書籍、MetaMask支持文章和EthereumHomestead文檔等來源收集的。因此，如果您有興趣可以深入了解，這些地方充滿了珍貴的細節。

它們也可能對某些人感到恐懼。但實際上，當今的大多數錢包應用程序都是圍繞一個簡單的中心組件構建的擴展：一個由公鑰/私鑰對組成的賬戶。

從原則開始

在我們談論MetaMask本身之前，讓我們先深入了解一些支撐它的基本概念。

ConsenSys已更新隱私政策，將收集MetaMask用戶交易時的IP地址和ETH地址:11月24日消息，以太坊基礎設施開發公司ConsenSys更新了其隱私政策，聲明當用戶在MetaMask中使用Infura作為默認RPC時，將在用戶發送交易時收集對應的IP地址和ETH地址。如果用戶使用自己的以太坊節點或第三方RPC提供商，那么Infura和MetaMask不會收集用戶的IP地址或ETH地址，具體情況將取決于用戶所使用的RPC提供商進行的任何信息收集以及他們關于此類要求的條款。[2022/11/24 8:03:34]

地址

地址是區塊鏈的核心原語。在以太坊中，有兩種類型的地址：外部擁有地址(externalOwnedaccounts)和合約地址(Contractaccounts)。

每個地址都由一個公鑰和一個私鑰定義。公鑰由私鑰創建產生，區塊鏈上的所有地址都按其地址(公鑰)排序。

讓我們來分析一下這兩種類型的賬戶及其特征:

外部擁有的地址

1.有一個以太幣余額

2.可以發送交易

3.由私鑰控制

4.沒有關聯代碼

合約地址

1.帶有以太幣余額的實際智能合約

2.有關聯代碼

3.代碼執行由從其他合約或地址收到的交易或消息觸發

以太坊上的每一個動作都是由一個外部擁有的賬戶觸發的。

如果這篇文章是關于錢包的，我們為什么要談論地址？好吧，從本質上講，錢包不過是客戶經理。

什么是錢包？

Meta任命新CFO，前CFO轉任首席戰略官:7月28日消息，據報道，Meta高層將有新的人事變動，從11月1日開始，Meta CFO戴維·韋納（David Wehner）將成為公司新的首席戰略官，而Meta現任財務副總裁蘇姍·李（Susan Li）將成為新CFO。

今日早間，據其財報顯示，Meta在截至6月的一個季度中，其虛擬現實部門Reality Labs的收入為4.52億美元，虧損28.1億美元。（鞭牛士）[2022/7/28 2:42:52]

如果我們把chrome擴展和移動應用程序的所有功能都去掉，那么這個可愛的小狐貍背后就是一個用來存儲和管理用戶私鑰的軟件。

每個錢包都從一個私鑰管理組件開始。

一旦有了私鑰管理方面，錢包就變成了一個用戶界面，允許用戶與區塊鏈進行交互。它可以促進從一個賬戶到另一個賬戶的資金轉移、管理私鑰、跟蹤代幣余額并幫助您簽署交易。但是如果沒有私鑰管理，這些事情都不會發生。

把它想象成一個鑰匙扣，以太坊錢包的主要工作是包含用戶的私鑰。它們實際上并不持有任何真正的代幣，它們僅反映在區塊鏈上為你的賬戶分別有多少代幣。

區塊鏈只是一個分布式賬本，它將您的賬戶與您擁有的代幣數量相關聯。錢包持有的鑰匙是將以太幣或代幣轉移給他人的唯一要求。使用您的私鑰，你可以通過使用你的私鑰簽名改變交易賬本，我們將在后面的部分詳細介紹這一點。

錢包的種類

區分錢包的一種方法是通過私鑰的生成方式。

蘋果批評Meta對其元宇宙平臺中數字資產抽取高額分成:金色財經消息，對于Meta計劃對其元宇宙平臺Horizon Worlds中數字資產銷售抽取47.5%的分成，蘋果發言人Fred Sains表示，Meta一直在向蘋果應用商店里內置付費功能的開發者收取30%的傭金，并把小企業和開發者當作罪魁禍首。現在，Meta正試圖從這些創造者身上獲得比其他平臺更多的東西。這個聲明揭露了Meta的虛偽。據悉，47.5%是包括在17.5%的平臺費基礎上再加30%的硬件費。（Jobogor）[2022/4/15 14:26:37]

錢包的私鑰生成主要有兩種類型：確定性和非確定性，它們的區別在于是否相互關聯。

非確定性錢包具有由隨機數生成的私鑰，并且這些私鑰彼此不相關。

這更像是傳統的以太坊錢包。它以錢包文件的形式出現，其中存儲了一個隨機生成的私鑰。確定性錢包會為每個地址生成一個新的錢包文件，備份和恢復可能會更加麻煩。

非確定性錢包被認為不如確定性錢包。

確定性錢包具有由單個主私鑰生成的私鑰。在確定性錢包中，私鑰是相互關聯的，并且始終可以使用相同的種子進行復制。這是我們比較熟悉的錢包類型，因為它被認為是一種標準并被MetaMask使用。

種子表示為您可以寫下的英語單詞列表，以便在需要時恢復您的密鑰。這也是您在MetaMask中看到的“私鑰恢復短語”。它有時也被稱為你的“助記詞”。但是，如果有人抓住了他們，他們可以立即訪問您的錢包并使用您的資產做各種事情。這就是為什么建議永遠不要分享您的助記詞，甚至不要以電子形式存儲它。

種子短語可以方便地導出和導入錢包，并輕松地將所有私鑰遷移到不同的錢包應用程序中。例如，如果您在MetaMask上有一個錢包，您仍然可以通過輸入助記詞將該錢包導入您的Rainbow或Argent移動應用程序。

NSAV 宣布與 NIRVANA META 達成合作:據官方消息，Net Savings Link宣布與 Nirvana Meta成為合作伙伴關系合作，且每年會帶入約5000 億美元到全球的元宇宙市場。Net Savings Link是一家牽涉加密貨幣、區塊鏈和數字資產的技術公司，目前已在納斯達克上市，交易代碼為NSAV。[2021/12/11 7:33:00]

確定性錢包的最先進形式是分層確定性錢包，基于比特幣的BIP-32標準。鍵被稱為“分層”，因為它們代表樹結構。父密鑰可以派生一組子密鑰，然后子私鑰可以派生另一系列孫密鑰。

HD錢包優于其他類型的確定性錢包，因為：

1.樹形結構可以代表一種組織結構。分支機構可以被視為公司中的子團隊或子公司，這提供了相應的組織預算和付款的機會。

2.無需訪問相應的私鑰即可生成公鑰。

種子短語是一組英語單詞，不過這只是對私鑰進行編碼的一種方式。它目前被廣泛使用，因為其他類型的表示(如十六進制字符串)在寫在紙上時可能會導致更高的錯誤率。在較高級別上，助記詞是由BIP-39定義的過程生成的，該過程涉及從一些信息源開始，轉換數據，然后將其映射到單詞列表。

有一套行業標準影響錢包的實現并導致錢包的互操作性。由于這些標準，您可以輕松地將錢包從不同的錢包應用程序導出和導入。

錢包類型

錢包可以有幾種不同的形式，最常見的：

桌面錢包：MyCrypto,GnosisSafe。

Layer2 DAO基礎協議Metis官宣上線Polis的MVP版本:據官方消息，美東時間7月20日12:00，總部位于加拿大多倫多的Layer2?DAO基礎協議Metis宣布中間件系統Polis的MVP版本正式上線。Polis原意是古希臘的自治城邦，在Metis的生態系統中，Polis將成為開發者上線和管理Web3應用的中心。最新上線的MVP版本可以方便開發者管理智能合約，管理交易和用戶認證，后續上線版本將實現智能合約模版調用，一鍵部署發布，以及與現有Web2前端應用集成等功能，方便不熟悉智能合約的開發者輕松移植到Web3世界。[2021/7/21 1:06:36]

瀏覽器插件錢包：MetaMask,MyEtherWallet,Web3Auth。

手機錢包：Argent,CoinbaseWallet,MetaMask,Rainbow,TrustWallet。

硬件錢包(一種在線訪問資金的安全方法，因為它們在簽署交易時不會暴露私鑰)：Ledger,Trezor,KeepKey,Bitbox,Lattice1。

智能合約錢包

例如Argent和GnosisSafe是智能合約錢包，這些類似于本文開頭描述的“合約地址”。

這些錢包使用外部擁有賬戶的替代品，并建立在智能合約之上。由于業務邏輯有更多的實現空間，它們可以提供無助記詞恢復、自動阻止某些對不可信合約的轉賬、社會恢復、轉賬限制、賬戶凍結等功能。

以下是一個非常簡單的智能合同錢包的示例代碼，基于BlockExplorer的教程：

進入MetaMASK

我們一直在等待的主角，這只幾何小狐貍告訴我們“去中心化的網絡在等待著”——我們中的許多人與之有著愛恨交織的關系。

MetaMask是一種非托管加密貨幣錢包。這意味著沒有第三方“保管人”持有您的私鑰。它讓你活出“不是你的鑰匙，就不是你的代幣”的精神。MetaMask不存儲有關錢包的任何數據，您看到的所有內容都在本地級別的瀏覽器或移動應用程序中。

MetaMask使用3種不同類型的“秘密”來保護您的錢包：

1.秘密恢復短語：如前所述，此短語是基于您的主密鑰以數學方式生成的助記符。這些詞，當按特定順序放置時，可以重新生成你錢包中的所有賬戶。請記住，一個錢包中可以有多個賬戶。你的錢包是持有許多公鑰/私鑰的鑰匙串。每個密鑰對應于錢包中的一個賬戶。當MetaMask從SecretRecoveryPhrase重新生成您的錢包時，它可能一開始只生成第一個賬戶，但由于錢包是確定性的，因此可以按照相同的順序重新創建其他賬戶。

2.私鑰：每個賬戶都有自己的公鑰和私鑰。通常，可以看到賬戶及其地址，即公鑰。個人私鑰可用于將該特定賬戶導入任何其他錢包應用程序。

3.密碼：這用于保護錢包應用程序本身。您只用它來解鎖應用程序。FaceID適用于移動設備。

Coinbase與MetaMask

值得注意的是，Coinbase是一個托管錢包，因此不同之處在于，Coinbase不是您持有自己的私鑰，而是實際上為您存儲它們。所以你不能直接導出你的Coinbase錢包，然后將其導入另一個錢包，比如MetaMask。但是，您可以從Rainbow錢包到MetaMask這樣做，因為兩者都是非托管的。

注意：Coinbase還通過Coinbase錢包提供非托管解決方案。

MetaMask如何連接到區塊鏈網絡

MetaMask等其他錢包也可以成為您通往公共區塊鏈網絡的鑰匙。讓我們提醒自己web瀏覽器的工作：一個允許我們訪問萬維網的軟件程序。當用戶通過輸入URL地址請求網頁時，瀏覽器會從web服務器獲取內容，并將其顯示在用戶的設備上。

區塊鏈節點不斷同步網絡狀態并觀察交易歷史。同樣，MetaMask允許您訪問區塊鏈網絡，因為您當前的瀏覽器無法做到這一點。

為了與區塊鏈節點通信，有一個稱為JSON-RPC的標準，它允許從它們請求和提交數據。這些通過JSON-RPC的請求可以通過HTTP或WebSocket進行。

MetaMask如何發現這些節點以發送請求？它使用Infura，它提供了一個高度可用、可擴展的區塊鏈API，可以訪問區塊鏈網絡。

交易的生命周期

區塊鏈是一個分布式賬本，就像賬戶及其資產的映射。設想一個電子表格，其中每一行都是一個賬戶(以太坊地址)，且每一列都是它持有的加密資產。

假設Alice想要給Bob發送1個Eth。這時Alice打開她的MetaMask錢包，輸入Bob的錢包地址，然后點擊發送。當她點擊發送時，她也在使用她的私鑰來簽署這筆交易。

該筆交易將進入本地內存池(mempool)，然后由以太網絡中最近的節點獲取該內存池。

發起此交易時，Alice的交易將根據她的gas設置進行優先級排序，交易在網絡中的節點間傳播。在處理交易后，節點還將在執行轉移之前檢查Alice是否有足夠的以太幣可以使用。

最后，轉賬只是對賬本的修改，從Alice的余額中扣除1ETH，并在Bob的賬戶中增加1ETH。

核心功能

讓我們來總結一下MetaMask的主要特性——注意，它們中的許多都與私鑰管理相關或圍繞著密鑰管理:

1.賬戶管理(創建、導入、導出賬戶，對接硬件錢包)

2.連接公共區塊鏈網絡

3.簽署交易(轉賬、智能合約交互)，允許用戶確定每筆交易的天然氣價格

4.使用fiat購買加密貨幣(使用MoonPay,Transak,Wyre)

5.交換標記

6.顯示資產(ERC20代幣，nft)

7.顯示活動(事務歷史記錄)

8.鏈接dApp

錢包標準一直在發展，MetaMask也是如此。我們可能會開始看到更多對社交恢復錢包、多因素身份驗證等功能的嘗試，以提高安全性，以及通過在連接到dApp時將功能注入MetaMask本身來實現新的用戶體驗。

錢包用戶體驗、dApp交互和安全方面有許多創新的可能性。盡管MetaMask鋪平了道路，但錢包的工作還遠未完成。例如，我們還沒有完全弄清楚如何在移動設備上簽署交易。由于行業標準，錢包可以組合和重新構建，以滿足用戶和應用程序的需求。

有人可能會爭辯說，錢包類似于數字身份/護照、銀行賬戶、瀏覽器等web2概念。可能是這些，也可能是其他東西。我們剛剛開始觸及表面——發展空間是巨大的。

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