账户模型

账户模型介绍

TRON 采用账户模型进行记账。网络中的所有活动，如转账、投票、部署合约等，都围绕账户展开。

• 唯一标识：每个账户的唯一标识是其地址 (Address)，通常以 T 开头。
• 权限控制：对账户的任何操作（如转账）都需要对应的私钥进行签名。

• 账户资产与能力：每个账户可以拥有和管理多种资源，包括：

  • 资产：TRX、TRC-10、TRC-20、TRC-721/TRC-1155 NFT 等。
  • 网络资源：带宽和能量。
  • 权限与活动：发起交易、部署和调用智能合约、参与超级代表选举（投票或成为候选人）等。

创建账号的方式

创建一个新的 TRON 账户主要有两种方式：

方式一：链下生成与激活

• 生成地址：使用钱包应用（如 TronLink）生成一对私钥和地址。
• 激活账户：此时账户仅存在于理论上，需要被“激活”才能在链上使用。激活方式是从一个已存在的账户向这个新地址发送任意数量的 TRX 或 TRC-10 代币。交易成功后，新账户即在 TRON 网络上被创建。

方式二：通过内置合约创建

• 开发者可以调用 CreateAccount 内置合约，完成创建账户。

账户的创建成本:

1. 创建并激活一个新账户需支付的 1 TRX 创建账户的费。
2. 除此之外，如果账户拥有足够的带宽（包括质押 TRX 获得的带宽或他人代理的带宽），那么创建账户只会消耗带宽，否则，创建账户需要支付 0.1 个TRX带宽费用。

生成密钥对算法

TRON 的签名算法为 ECDSA，选用曲线为 SECP256K1。其私钥为一个随机数，公钥为椭圆曲线上一个点。生成过程为：首先生成一个随机数 d 作为私钥，再计算 P = d × G 作为公钥，其中 G 为椭圆曲线的基点，基点是公开的。

私钥是一个 32 字节的大数，公钥由 2 个 32 字节的大数组成，分别是上述 P 点的横坐标和纵坐标。

TRON 地址生成

1. 用公钥 P 作为输入，计算 SHA3 得到结果 H，SHA3 选用 Keccak256。
2. 取 H 的最后 20 字节，在前面填充一个字节 0x41 得到 address。
3. 对 address 进行 Base58check 计算得到最终地址。

Base58Check 计算过程

1. 计算校验码 a. 对 address 进行 SHA256 哈希运算，得到 h1
   b. 对 h1 再次进行 SHA256 运算，得到 h2
   c. 取 h2 的前 4 字节作为校验码 check
2. 拼接数据
   将 check 拼接到 address 之后，得到 address||check
3. Base58 编码
   对 address||check 进行 Base58 编码，Base58 的字符表为："123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz" ，排除了易混淆字符：0(阿拉伯数字 0) 、O(大写字母 O)、I(大写字母 I)、l(小写字母 l)。

TRON 地址特性

Base58 编码原理是将以 256 为基数的大整数转换为以 58 为基数表示，再映射到字符表。由于 address||check 首字节固定为 0x41，其十进制值 N 满足：65 × 256²⁴ ≤ N < 66 × 256²⁴。

• 长度为 34 位：由于 58³⁴ > 66 × 256²⁴ 表明 34 位足够，58³³ < 65 × 256²⁴ 表明 33 位不够，所以所以长度只能是 34 位
• 首字母为 T：首先长度已经确定是 34 位，并且由于 27 × 58³³ > 66 × 256²⁴ 表明第一位必须小于 27， 26 × 58³³ < 65 × 256²⁴ 表明第一位必须大于等于 26，所以最高位只能是 26，而 26 对应 base58 字符表的 T(0 对应 '1')

签名说明

算法

1. 取交易的 rawdata，转成 byte[] 格式，记为 data（以 Java 中类型为例：byte[]）。
2. 对 data 进行 sha256 运算得到交易的 hash 值，记为 hash。

3. 用交易合约中的地址对应的私钥 d，对 hash 进行签名，签名算法为 ECDSA 算法（选用的曲线为 SECP256K1）。签名结果包含 r，s，v 三个值：

   • 计算 r 值：随机生成一个临时私钥 k，计算临时公钥 K = k × G（G：曲线基点），r = K_x mod n，即 K 的横坐标模 n，其中 n 是曲线阶数（n 和 G 满足 n × G = O，O 是有限域上椭圆曲线群的零点）。r 为 32 个字节。
   • 计算 s 值：先计算临时私钥 k 对 n 的模逆 k⁻¹，即 k⁻¹ 满足 k⁻¹ × k = 1 mod n，再通过交易的 hash、用户的私钥 d、r 值计算 s 值，s = (k⁻¹ × (hash + d × r)) mod n。s 为 32 个字节。
   • 计算 v 值：v 值是恢复标志符，由于 r 值有取模运算以及椭圆曲线的对称性，如果只有 r 值，一个 r 最多可以恢复出四个 K。v 值的取值范围是 0、1、2、3 四个整数，历史上为了和以太坊保持一致，最后的 v 值会在 0、1、2、3 的基础上再加 27，即最后 v 值的取值范围是 27、28、29、30。有了确定的 v，就可以恢复出唯一的 K。v 为 1 个字节。

4. 将签名结果 r，s，v 拼接后添加到交易中，拼接顺序为 v || r || s。

Java 代码示例

public static Transaction sign(Transaction transaction, ECKey myKey) {
    Transaction.Builder transactionBuilderSigned = transaction.toBuilder();
    byte[] hash = sha256(transaction.getRawData().toByteArray());
    ECDSASignature signature = myKey.sign(hash);
    ByteString bsSign = ByteString.copyFrom(signature.toByteArray());
    transactionBuilderSigned.addSignature(bsSign);
}

签名验证

Fullnode 节点收到交易后，会使用交易中的哈希和签名，通过 ECDSA 的恢复机制（ecrecover）计算出一个公钥，并由此推算出地址。如果该地址与交易中指定的发起方地址匹配，则验签通过。

算法

1. 恢复公钥点 K：通过签名中的 v 和 r 可以唯一恢复出临时公钥点 K。

2. 推导公钥 P：

3. 已知签名方程： s = k⁻¹(hash + d × r) mod n

4. 两边同乘 k： s × k = (hash + d × r) mod n
5. 两边再同乘曲线的基点 G（利用 K = k × G 和 P = d × G）： s × K = hash × G + r × P

6. 因 s、K、hash、G、r 均已知，可求得 P

7. 生成 TRON 地址：同 TRON 地址的生成。

8. 地址验证：比对生成的 TRON 地址与交易合约中的地址是否一致。

示例

验证签名由全节点进行，ECDSA 算法的验签 可参考 java-tron，核心函数为 signatureToAddress。

签名规范化

ECDSA 签名（采用 secp256k1 曲线）存在延展性，即对于签名 $(r, s)$, 其中 $r, s \in [1, n-1]$, $(r, n - s)$ 仍然是合法的签名。由于比特币和以太坊签名会影响交易 ID, 分别在 BIP-62 和 EIP-2 要求签名必须规范化，即 $s \leq n/2$。 但对于 TRON 网络，交易 ID 并不包含签名信息，所以并不需要对签名规范化作严格的限制，验签也不需要对签名作规范化判断。虽然没有严格限制，但是目前 java-tron 和 wallet-cli 都对签名做了规范化处理。

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