以太坊上的身份验证

如果你来自传统的 Web 开发领域，你可能习惯了用户名/密码登录、OAuth 流程和会话 Cookie。以太坊上的身份验证工作方式有所不同——而且在许多方面，更加简单。

在以太坊上，用户通过使用钱包对消息进行签名来证明自己的身份。没有需要存储的密码。没有会泄露凭据的数据库。只有密码学。

它与 Web2 有何不同？

Web2	以太坊
用户名 + 密码	钱包地址 + 签名
服务器存储凭据	用户持有私钥
会话由 Cookie / JWT 管理	会话以链下钱包签名开始
“使用 Google 登录”	“使用以太坊登录”
密码重置流程	助记词恢复

根本性的转变在于：在 Web2 中，由中心化服务器对你进行身份验证。在以太坊上，你通过证明自己控制特定地址来验证自己的身份——并且任何人都可以独立验证这一点。

前提条件

请确保你了解：

基于钱包的身份验证工作原理

核心流程很简单：

你的去中心化应用 (dapp) 要求用户连接他们的钱包（通过梅塔马斯克 (MetaMask)、Rainbow、WalletConnect 等）
钱包共享用户的以太坊地址——这是他们的公开标识符
你的 dapp 生成一条唯一的消息（随机数或质询）
用户使用其私钥对消息进行签名（在钱包内部进行）
你的后端根据声明的地址验证签名
如果有效，则用户通过身份验证

整个过程无需输入、存储或传输任何密码。

EIP-4361 （在新标签页中打开）定义了以太坊登录的标准消息格式，通常称为 SIWE（Sign-In with Ethereum，使用以太坊登录）。它用结构化、安全的标准取代了临时的消息签名。

SIWE 消息如下所示：

example.com wants you to sign in with your Ethereum account:
0xAb5801a7D398351b8bE11C439e05C5B3259aeC9B

I accept the Terms of Service: https://example.com/tos

URI: https://example.com/login
Version: 1
Chain ID: 1
Nonce: 32891757
Issued At: 2024-06-12T14:30:00Z

SIWE 的主要特点：

域名绑定——消息包含域名，可防止网络钓鱼
链 ID——指定签名在哪个网络上有效
随机数——防止重放攻击
过期时间——限制有效期的可选时间戳
资源——用于范围访问的可选 URI

SIWE 库

siwe （在新标签页中打开）——Spruce 提供的官方 TypeScript 实现
siwe-rs （在新标签页中打开）——Rust 实现
siwe-go （在新标签页中打开）——Go 实现

示例：使用 siwe 进行客户端登录

import { SiweMessage } from 'siwe'
import { BrowserProvider } from 'ethers'

async function signIn() {
  const provider = new BrowserProvider(window.ethereum)
  const signer = await provider.getSigner()
  const address = await signer.getAddress()

  // 1. 从后端获取随机数
  const { nonce } = await fetch('/api/auth/nonce').then(r => r.json())

  // 2. 创建并签名 SIWE 消息
  const message = new SiweMessage({
    domain: window.location.host,
    address,
    statement: 'Sign in to My Dapp',
    uri: window.location.origin,
    version: '1',
    chainId: 1,
    nonce,
  })

  const signature = await signer.signMessage(message.prepareMessage())

  // 3. 发送到后端进行验证
  await fetch('/api/auth/verify', {
    method: 'POST',
    headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
    body: JSON.stringify({ message, signature }),
  })
}

示例：服务器端验证 (Node.js)

import { SiweMessage, generateNonce } from 'siwe'

// 签发一个随机数并将其存储在会话中，以便 /verify 稍后进行检查
app.get('/api/auth/nonce', (req, res) => {
  req.session.nonce = generateNonce()
  res.json({ nonce: req.session.nonce })
})

app.post('/api/auth/verify', async (req, res) => {
  try {
    const { message, signature } = req.body
    const siweMessage = new SiweMessage(message)

    const { success, data } = await siweMessage.verify({
      signature,
      nonce: req.session.nonce,
    })

    if (success) {
      // data.address 是已验证的以太坊地址
      // 为用户创建会话或 JWT
      req.session.address = data.address
      res.json({ ok: true, address: data.address })
    }
  } catch {
    res.status(401).json({ error: 'Invalid signature' })
  }
})

钱包连接库

在进行身份验证之前，你需要用户连接他们的钱包。这些库使这一过程变得简单：

RainbowKit （在新标签页中打开）——具有精美 UI 的即用型 React 组件
ConnectKit （在新标签页中打开）——即插即用的钱包连接模态框
AppKit (WalletConnect) （在新标签页中打开）——内置 SIWE 的多链钱包连接
wagmi （在新标签页中打开）——包含 useAccount、useConnect 的 React Hooks 库

手动验证签名

如果你不想使用 SIWE，可以直接验证签名：

import { verifyMessage } from 'ethers'

// 用户签名的消息
const message = `Sign in to My Dapp. Nonce: ${storedNonce}`

// 从签名中恢复签名者的地址
const recoveredAddress = verifyMessage(message, signature)

// 与声明的地址进行比较
if (recoveredAddress.toLowerCase() === claimedAddress.toLowerCase()) {
  // 身份验证成功
}

重要安全注意事项

始终使用随机数——防止重复使用旧签名的重放攻击
包含域名——防止签名在不同网站之间有效
检查过期时间——签名应具有有限的有效期
尽可能使用 SIWE (EIP-4361)——它会为你处理上述所有问题
切勿暴露私钥——签名在钱包内部进行；你的应用只能看到结果

会话管理

身份验证完成后，你仍然需要会话——就像 Web2 一样。常见模式包括：

JWT 令牌——在验证签名后颁发 JWT，用于 API 请求
服务器端会话——将验证后的地址存储在会话 Cookie 中
带有资源的 SIWE——定义链接到特定 URI 的范围访问令牌

与 Web2 的主要区别在于：用户的以太坊地址是其持久身份。他们可以在任何 dapp 中使用它，而无需创建新账户。

去中心化身份

以太坊身份验证是迈向自主权身份的更广泛运动的一部分。该领域的标准和项目包括：

以太坊域名服务 (ENS) （在新标签页中打开）——解析为地址的人类可读名称（例如 vitalik.eth）
以太坊证明服务 (EAS) （在新标签页中打开）——关于身份和凭据的链上证明
W3C 去中心化标识符 (DID) （在新标签页中打开）——可验证去中心化身份的全球标准
Ceramic Network （在新标签页中打开）——绑定到 DID 的去中心化数据流