Web3系列研究 ｜ 中国信通院尹子航：MetaMask——一只通往Web3世界的神奇小狐狸

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一、目标愿景

区块链加密货币的爆发催生了加密货币钱包的出现与发展，作为数字资产的存储载体，加密货币钱包一直向着安全、便捷的方向发展。截止2021年4月，加密货币钱包数量已超6700万，其中硬件钱包市场规模巨大，预计到2024年其市场规模将达86.9亿美元。伴随着非接触交易产业的爆发性增长以及区块链与分布式身份等新兴技术的完善，数字钱包呈现多样化应用态势，数字钱包将不仅是储存用户私钥的工具，还将是分布式身份体系建设的重要组件，未来是Web3的超级入口。

The outbreak of block-chain cryptophone money has led to the emergence and development of encrypted currency wallets, which are expected to reach $869 million by 2024 as storage vehicles for digital assets. As of April 2021, the number of encrypted currency wallets has exceeded 67 million, of which the market for hardware wallets is large and their market size is expected to reach $869 million by 2024. With the expansion of the non-contact trading industry and the development of new technologies such as break-in and distributional identities, digital wallets will have diversified applications and will be not only a tool for storing user private keys, but will also be an important component in the construction of distributed identity systems and will be a super-entry point for Web3 in the future.

MetaMask作为Web3钱包的主导者，其不仅是区块链加密资产的“账户”，也是用户通往Web3世界的“护照”。MetaMask是基于浏览器的以太坊开源插件钱包（也存在手机APP钱包形态），无需运行全节点客户端。通过MetaMask能够帮助用户方便地管理以太坊资产，免去了接入不同以太坊应用重复注册用户名密码的繁琐步骤，通过统一入口设计，极大提升了与分布式应用（DApp）的交互体验。截止2022年3月，MetaMask的总交易量达203亿美元，月交易费收入约1000万美元。MetaMask希望可以彻底改变互联网和世界经济，目前已向数千万用户和数千名开发人员打开了web3世界的大门。

Metamask, the owner of the Wib3 wallet, is not only the “account” for block-chain encrypted assets, but also the “passport” for users to the Web3 world. /span style="font-size: 16px;” >Metamask, based on the browser's open source wallet (also in the form of a mobile phone APP wallet), does not have to run the full node client end. Through Metamask, users can easily manage their assets in the Web3 world.

二、解决方案

1.关键技术

1. Key technologies /span'

MetaMask借助互联网浏览器可以让用户以低门槛方式和以太坊网络进行交互。MetaMask不会将用户私钥存储在任何服务器上，而是通过密码保护安全地存储在浏览器主文件夹中。它的核心技术主要包括以随机数、助记词与私钥生成为主的钱包生成技术，以密钥管理与验证登录为主的钱包管理技术和以安全防护为核心的钱包交互技术。

Metamask uses Internet browsers to allow users to interact in a low-threshold manner and in a portal network. Metamask does not store the user's private key on any server, but securely in the browser's main folder by password. Its core technology consists mainly of wallet generation technology that is dominated by random numbers, notes and private keys, and wallet management technology that is based on key management and validation of logs, and wallets that interacts with security protection.

▲ 图1 主流数字钱包通用性技术架构

MetaMask支持通过硬件钱包以离线方式存储用户私钥，保障用户资产安全。私钥决定用户资产的所有权，就类似用户在银行的所有权凭证或保险柜钥匙，公钥类似于用户在银行开设的一个账户，地址就类似用户的银行卡号。在区块链系统上，公钥和地址是用户对外公开的，而私钥则是万不能泄露的，私钥安全对用户而言至关重要。相比于服务器托管用户私钥的方式，MetaMask可以借助硬件钱包将私钥进行本地存储，极大帮助用户账户的隐私安全。

Metamask supports offline storage of user private keys through hardware wallets to secure user assets. The private key determines the ownership of the user's assets and, in the case of a user's ownership certificate or key to a safe in a bank, the public key is similar to an account opened by the user in a bank and the address is similar to the user's bank card number. In a block chain system, the public key and address are publicly available to the user, while the private key security is essential to the user.

▲ 图2 数字钱包地址生成过程

2.特点分析

易用性方面，MetaMask基于Chrome、Firefox等主流浏览器以及Brave为代表的新型浏览器开发插件钱包，易于用户下载安装，操作界面简洁，非常适合初学体验者使用。用户在MetaMask钱包保存私钥，即拥有了其在以太坊上的唯一身份，大大减少了用户面对不同以太坊应用的身份注册时间，以及简化了保存多个密码的繁琐步骤。

friendliness, 安全性方面，MetaMask将私钥及数据全部保存至用户浏览器本地，即便是浏览器程序也无法接触此部分数据，这样能够有效保障用户的信息隐私和数据安全。同时，MetaMask具备适配硬件钱包的能力，能够依托离线方式完成私钥存储，进一步增强其安全能力。

Safety, 扩展性方面，MetaMask除了数字资产交易兑换等基本功能实现外，也能够实现与绝大多数分布式应用（DApp）进行即时互动等操作。此外，MetaMask手机APP版本钱包内置了浏览器，并在其首页对主流分布式应用（DApp）进行了导航展示，使得用户能够很方便的完成操作。

extensible, Metamask, in addition to achieving basic functions such as the conversion of digital assets transactions, is able to interact instantaneously with most distributed applications (DApp). In addition, a browser has been built into the PPP version of Metamask's mobile phone and the navigation display of the mainstream distribution application (DApp) on its front page has made it easier for users to do so.

3. 功能介绍

MetaMask基本功能包括数据管理、交易流通、信息互联及安全扩展。数据管理功能方面，主要是用户账号信息管理以及个人资产显示；交易流通功能方面，核心是支持用户数字资产的购买、发送与兑换服务；信息互联功能方面，重点集成了主流区块链系统访问、主流门户链接以及热点资讯推送等模块；安全拓展功能方面，MetaMask适配多种硬件钱包，同时将web3.js注入当前的浏览器，也为用户提供了进入Web3的最简单过渡。

> Metamask basic functions include data management, transaction flow, information interconnection and security extension. data management functions, mainly user account information management and personal asset displays; > ; ; ; > ; > >

三、项目历程

• 2016年，MetaMask正式推出。
• 2018年8月，MetaMask正式推出中文版。
• 2019年，伴随以太坊的爆发式发展，MetaMask用户数量突破130万。
• 2020年，在DeFi概念的火爆推动下，市场对加密钱包需求激增，MetaMask逐渐成为以太坊用户首选。
• 2020年10月，MetaMask支持Swap功能，允许加密用户进行兑换操作。
• 2022年3月，MetaMask月活跃用户量突破3000万。

四、思考评论

MetaMask作为安全可靠的以太坊数字钱包，非常适合初学者使用。MetaMask有望成为以太坊社区的默认的数字钱包服务供应商，但目前MetaMask主要对接以太坊及其生态系统，需要进一步考虑对不同区块链系统的支持；随着区块链系统数据安全问题频繁发生，数字钱包安全体系需要进一步加强；用户从多维度涌入数字钱包服务，数字钱包所面向的场景还在不断发生变化，所依赖的技术也在不断迭代更新，MetaMask需要进一步丰富数字钱包的功能，抓住数字钱包发展机遇。

Metamask, as a secure and reliable user-group digital wallet, is well suited for beginners. MetaMask在商业模式上相对单一，主要通过收取手续费的方式获得收益。MetaMask凭借目前初步走通的商业模式，以及大量的用户和融资规模，相比于其他以太坊数字钱包，MetaMask在用户、资本、产品生态方面均具有显著优势。MetaMask目前只是作为Web3入口的一个前期探索阶段的产品，并非不可替代，随着多样化分布式应用（DApp）和场景的不断创新和迭代，MetaMask也需不断的寻求发展，提高配置以顺应的市场需求。

Metamask is relatively homogeneous in business models and earns benefits mainly by charging fees. /strong>Metamask has significant advantages in terms of users, capital, product ecology, as compared to other over-the-counter digital wallets. Metamask is not currently an irreplaceable product in the pre-exploration phase of the Web3 portal, and as diversity distribution applications (DApp) and landscapes continue to be innovative and iterative, Metamask also has to pursue development to improve its configuration to respond to market demands.

作者简介：

strong author profile:

尹子航

Yoon Jae-soon.... strong... strong... strong.

中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所高级工程师

Senior Engineer, Institute of Industrial Internet and Physical Networking, China Institute of Information and Communications Research

主要从事工业互联网、标识解析、区块链、主动标识载体、可信上链设备、数字钱包等方面的技术研究和产业推进工作。

for technical research and industrial advancement mainly in industrial Internet, marking, block chains, active identification carriers, credible upper-chain equipment, digital wallets, etc.

联系方式：yinzihang@caict.ac.cn

contact:

Web3专题系列介绍

Web3 thematic series

2021年12月9日美国国会举办了一场关于加密数字货币的听证会之后，Web3被视作互联网的未来而突然火爆起来，引起国内外政府、区块链企业以及ICT巨头强烈反应，但Web3核心理念是什么，Web3技术变革有哪些，Web3未来发展将走向何方尚未有一个清晰的界定。我们将跟踪研究一批具有典型代表性的全球Web3产品和应用的最新进展，希望能够对数字技术的发展和演进提供参考。

Web3 was seen as the future of the Internet after a hearing in the United States Congress on December 9, 2021 on the subject of crypto-digital money, suddenly bursting into flames, triggering strong reactions from domestic and foreign governments, block-link companies and the ICC giants, but what are the core ideas of Web3, what are the technological changes in Web3 and where the future of Web3 is going to go without a clear definition. We will follow up on the latest developments in a typical global web3 product and application and hope to be able to inform the evolution of digital technology.

校 审 | 陈 力、 珊 珊

Review Chen Li,

编 辑 | 凌 霄

”

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