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Omni/USDT Java开发包

汇智网 / hubwiz.com

为Java应用快速增加OmniLayer/USDT数字资产支持能力,同时支持使用自己的节点或第三方服务API。

1、开发包概述

OmniTool.Java开发包适用于为Java应用快速增加对Omni/USDT数字资产的支持能力, 即支持使用自有Omni节点的应用场景,也支持基于第三方API服务和离线裸交易 的轻量级部署场景。

OmniTool.Java开发包主要包含以下特性:

  • 完善的Bitcoin/Omni Layer RPC API封装
  • 支持利用自有节点或第三方服务获取指定地址的比特币utxo集合
  • 支持离线生成Omni代币或比特币转账裸交易
  • 支持利用自有节点或第三方服务广播裸交易

OmniTool.Java支持本地部署的Omnicored节点,也支持第三方服务提供的开放API, 要增加新的第三方服务也非常简单,只需要参考代码实现如下接口:

  • IUtxoCollector:Utxo采集器
  • IBroadcaster:裸交易广播器

OmniTool.Java软件包当前版本1.0.0,主要类/接口及关系如下图所示:

omnitool.java uml

OmniTool.Java软件包主要代码文件清单如下:

代码文件说明
omnitool/build.gradleOmniTool.Java开发库项目构建文件
omnitool/src/main/java/omnitool/RpcClient.javaOmniLayer/Bitcoin RPC API客户端实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/RpcRequest.javaRPC API请求类
omnitool/src/main/java/omnitool/RpcResponse.javaRPC API响应类
omnitool/src/main/java/omnitool/ToolKit.java开发库入口类
omnitool/src/main/java/omnitool/KeyStore.java密钥存储接口
omnitool/src/main/java/omnitool/UtxoCollector.javaUTXO采集器接口
omnitool/src/main/java/omnitool/UtxoSelector.javaUTXO选择器接口
omnitool/src/main/java/omnitool/Broadcaster.java裸交易广播器接口
omnitool/src/main/java/omnitool/KeyStoreMemory.java内存密钥存储库实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/KeyStoreSql.javaSQL数据库密钥存储库实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/UtxoCollectorRpc.java基于RPC API的UTXO采集器实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/UtxoCollectorSmartbit.java基于云端第三方API的UTXO采集器实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/UtxoSelectorDefault.javaUTXO选择器接口的默认策略实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/BroadcasterRpc.java基于RPC API的裸交易广播器实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/BroadcasterSmartbit.java基于云端第三方API的裸交易广播器实现类
omnitool/src/main/java/omnitool/UtxoBag.javaUTXO集合类
omnitool/src/main/java/omnitool/Utxo.javaUTXO模型类
omnitool/src/main/java/omnitool/KeyStoreItem.java密钥存储记录类
omnitool/src/main/java/omnitool/Utils.java辅助工具类
demo/build.gradleOmniTool.Java演示应用项目文件
demo/src/App.java演示应用入口代码
demo/src/RpcClientDemo.javaOmni/Btc RPC API客户端使用方法演示代码
demo/src/KeyStoreMemoryDemo.java内存密钥库使用方法演示代码
demo/src/KeyStoreSqlDemo.javaSql密钥库使用方法演示代码
demo/src/BtcTxRpcDemo.java比特币转账交易演示代码,基于RPC API
demo/src/BtcTxCloudDemo.java比特币转账交易演示代码,基于第三方服务API
demo/src/OmniTxRpcDemo.javaOmni/USDT代币转账交易演示代码,基于RPC API
demo/src/OmniTxCloudDemo.javaOmni/USDT代币转账交易演示代码,基于第三方服务API
demo/resources/log4j.properties演示项目日志配置文件
build.gradle根项目构建文件
settings.gradle根项目配置文件

2、RpcClient类使用说明

RpcClient类封装了比特币以及Omni Layer的RPC API接口协议。创建RpcClient对象时,需要传入 包含有效身份信息的节点RPC URL。例如,假设安装在本机的omnicored节点软件接入主网,其配置如下:

  • rpcuser:user
  • rpcpassword:123456
  • rpcport:8332

那么可以使用如下的代码来实例化RpcClient:

import omnitool.RpcClient;

RpcClient client = new RpcClient(
    "http://user:123456@127.0.0.1:8332"       /*节点RPC API的URL*/
  );

使用RpcClient的call()方法可以调用Bitcoin层和omni层的所有RPC API。例如,使用 listunspent调用来获取 本地节点中指定地址的utxo:

//import java.util.Map;

Map[] unspents = client.call(
  Map[].class,                              /*返回结果类型*/
  "listunspent",                            /*RPC API名称*/
  6,                                        /*最小确认数*/
  999999,                                   /*最大确认数*/
  new String[]{"mgnucj8nYqdrPFh2JfZSB1NmUThUGnmsqe"}    /*地址清单*/  
);
for(Object unspent: unspents) {
  System.out.printf("txid: %s\n",(String)unspent.get("txid"));
}

call()方法的返回结果对应于RPC API的JSON响应中的result字段, 其类型取决于我们传入的第一个参数。

call()方法的第一个参数声明方法返回的结果类型的Class对象, 方法会将RPC API的JSON响应中的result字段解码为该参数 指定的类型。通常我们都可以使用MapMap[]来对应JSON响应中的 result字段的内容,例如上例所示。这种处理方式可以适应不断变化中 的RPC API,但从结果中提取数据时,不得不小心处理类型转换的问题。

call()方法的第二个参数声明要调用的RPC API方法名,从第三个参数 开始的其他参数则表示所指定的RPC API方法的参数。

2.1 定义自己的结果类

可选地,也可以自己定义一个类来简化从call()方法的返回结果中提取 数据的难度。例如,对于上面的示例,我们可以定义一个Unspent类来描述listupsent 响应中的JSON对象(不需要定义所有的字段,按自己的需求选择):

class Unspent{
  public String txid;
  public long vout;
  public String account;
  public String scriptPubKey;
  public double amount;
  public long confirmations;
}

那么我们可以按如下的方式调用RpcClient:

Unspent[] unspents = client.call(
  Unspent[].class,                          /*返回结果类型*/
  "listunspent",                            /*RPC API方法名*/
  6,                                        /*最小确认数*/
  999999,                                   /*最大确认数*/
  new String[]{"mgnucj8nYqdrPFh2JfZSB1NmUThUGnmsqe"}    /*地址清单*/  
);
for(Object unspent: unspents) {
  System.out.printf("txid: %s\n",unspent.txid);
  System.out.printf("vout: %d\n",unspent.vout);
  System.out.printf("amount:%f\n",unspent.amount);
}

显然,定义自己的结果类可以将RPC API的JSON响应直接反序列化到指定 的类型,对于操作复杂响应结果会很有帮助。但比特币和Omni层的RPC API 不仅在动态演化中,而且有些JSON响应的结构本身就是动态的,因此 往往还需要结合使用前面更通用的MapMap[]类型。

2.2 Omni层RPC API

OmniCore节点在比特币原有的RPC接口之外,扩充了额外的接口用来操作Omni层 的数据,这些扩展的RPC接口采用omni_前缀以区隔于Bitcoin的原有RPC接口。

例如,获取某个地址的USDT代币余额需要使用Omni层的omni_getbalance 调用,下面的代码获取地址1EXoDusjGwvnjZUyKkxZ4UHEf77z6A5S4P的USDT(资产ID:31) 余额:

Map[] balances = client.call(
  Map[].class,                                /*返回结果类型*/
  "omni_getbalance"                           /*Omni RPC API方法名*/
  "1EXoDusjGwvnjZUyKkxZ4UHEf77z6A5S4P",       /*账户地址*/
  31                                          /*Omni资产ID:USDT=31*/
);
for(Map b:balances){
  System.out.printf("balance: %s\n",(String)b.balance);
}

类似的,可以使用omni_send调用 来执行简单的USDT转账。例如,下面的代码从地址3M9qvHKtgARhqcMtM5cRT9VaiDJ5PSfQGY 向地址37FaKponF7zqoMLUjEiko25pDiuVH5YLEa转入100.0个USDT代币:

String txid = client.call(
  String.class,                               /*返回结果类型*/
  "omni_send",                                /*RPC API方法名*/
  "3M9qvHKtgARhqcMtM5cRT9VaiDJ5PSfQGY",       /*代币转出地址*/
  "37FaKponF7zqoMLUjEiko25pDiuVH5YLEa",       /*代币转入地址*/
  31,                                         /*代币ID:USDT*/
  "100.00"                                    /*转移的代币数量*/
);
System.out.printf("tx hash => %s\n",txid);

开发包中的demo/RpcClientDemo.java示例代码使用RpcClient完整演示了在Omni层的 代币发行与转账功能,如果你计划搭建自己的Omni Core节点,相信这个示例会有很大帮助。

3、ToolKit类使用说明

如果不愿意搭建自己的Omni Core节点,而是希望基于第三方API为自己的Java应用增加 对Omni Layer/USDT的支持,那么最简单的方法是使用离线交易的入口类ToolKit

ToolKit类的主要作用是创建并广播Omni代币或比特币转账裸交易, 它的基本使用步骤如下:

  • 创建一个ToolKit实例
  • 使用AddKey()方法将必要的私钥加入该ToolKit实例,例如转出地址的私钥,因为ToolKit需要利用私钥对裸交易进行签名
  • 使用SendOmnicoin()方法生成并广播Omni代币转账裸交易,或者使用SendBitcoin()方法生成并广播比特币转账裸交易

3.1 Omni/USDT代币转账

使用ToolKit实现的Omni/USDT代币转账示例代码如下,说明见注释:

import omnitool.*;

String network = "main";                         
ToolKit kit = new ToolKit(
  network,                                      /*接入的网络*/
  new KeyStoreMemory(),                         /*使用内存密钥库*/
  new UtxoCollectorSmartbit(network),           /*使用云端Utxo采集器*/
  new UtxoSelectorDefault(),                    /*使用默认策略Utxo选择器*/
  new BroadcasterSmartbit(network)              /*使用云端裸交易广播器*/
);
String privHex = "4aec8e45106....00d5c5a05b";   /*私钥:16进制字符串*/            
kit.addKey(privHex);                            /*将私钥加入ToolKit*/

String from = kit.getKeyStore()
                 .getByKey(privHex).address;    /*私钥对应的地址作为发起账号*/
String to = "1GxX5tQR1C.....x2zbdj4mMuDcWR";    /*接收地址*/                    

String txid = kit.sendOmnicoin(
  from,                                         /*发送方地址,私钥必须已经加入钱包*/
  to,                                           /*接收方地址*/
  31,                                           /*转账代币ID,USDT=31*/
  10000                                         /*转账代币数量,调整为最小单位计量的整数*/
  null,                                         /*比特币手续费支付地址,私钥必须已加入ToolKit*/  
  546,                                          /*向接收方发送的流通比特币,单位:satoshi*/
  1000,                                         /*交易手续费,单位:satoshi*/ 
  true                                          /*是否广播*/
);

System.out.printf("txid => %s\n",txid);         /*打印交易哈希*/

注意:

  • ToolKit实例利用钱包中的私钥生成地址列表,并利用这些地址从第三方服务获取utxo信息。 因此需要钱包中 的私钥对应地址在链上有utxo存在,ToolKit对象才能够成功构造并签名裸交易。
  • 转账目标地址应当与创建Toolkit对象时指定的网络一致,例如主网的p2pkh地址,前缀应当为1

3.2 指定Omni交易的手续费支付地址

在Omni协议层不需要支付交易手续费,但是Omni交易所嵌入的比特币交易依然需要支付 手续费。当sendOmnicoin()方法的手续费支付地址设置为null时,将使用发送方地址 支付比特币交易手续费。当你的Java应用需要实现多账户归集功能时,使用统一的手续费 支付地址会更容易管理一些。

例如,下面的代码使用地址35stX1w6LKHj7hGHz6GVNzXZCdUhAeqDb6支付Omni交易的手续费:

String txid = kit.sendOmnicoin(
    from,                                     /*发送方地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    to,                                       /*接收方地址*/
    31,                                       /*转账OMNI代币ID,31:USDT*/
    10000,                                    /*转账OMNI代币数量,已调整至最小单位*/
    "35stX1w6LKH...CdUhAeqDb6"                /*交易手续费支付地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    546,                                      /*向接收方发送的流通比特币,单位:satoshi*/
    1000,                                     /*交易手续费,单位:satoshi*/ 
    true                                      /*是否广播*/
  );

注意:

  • 即使指定了余额充足的手续费支付地址,Omni交易的发送方依然必须有微量的比特币 余额(546 SATOSHI),因为Omni协议需要交易发送方至少有一个可用UTXO。
  • 手续费支付地址同时也是找零地址,多余的比特币将返回至该地址

3.3 指定Omni交易的比特币转账数量

由于Omni交易要求发送方必须有可用的UTXO,因此为了便于接收Omni代币的地址可以 继续流通所持有的Omni代币,sendOmnicoin()方法需要至少向接收方地址转入 546 SATOSHI的比特币,可以在调用该方法时修改这个默认数值。

例如,下面的代码转入接收方1000个SATOSHI:

String txid = kit.SendOmnicoin(
    from,                                     /*发送方地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    to,                                       /*接收方地址*/
    31,                                       /*转账OMNI代币ID,31:USDT*/
    10000,                                    /*转账OMNI代币数量,已调整至最小单位*/
    fundAddr: "35stX1w6LKH...CdUhAeqDb6"      /*交易手续费支付地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    1000,                                     /*向接收方发送的流通比特币,单位:satoshi*/
    1000,                                     /*交易手续费,单位:satoshi*/ 
    true                                      /*是否广播*/
  );

3.4 指定Omni交易的手续费

sendOmnicoin()方法可以设置交易手续费,例如设置为3000 SATOSHI

String txid = kit.SendOmnicoin(
    from,                                     /*发送方地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    to,                                       /*接收方地址*/
    31,                                       /*转账OMNI代币ID,31:USDT*/
    10000,                                    /*转账OMNI代币数量*/
    fundAddr: "35stX1w6LKH...CdUhAeqDb6"      /*交易手续费支付地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    1000,                                     /*向接收方发送的流通比特币,单位:satoshi*/
    3000,                                     /*交易手续费,单位:SATOSHI*/
    true                                      /*是否广播*/
  );

3.5 仅生成Omni裸交易但不广播

有时可能只需要生成Omni转账裸交易但并不需要广播出去,可以将 sendOmnicoin()方法的最后一个参数设置为false来取消广播,这时将 返回生成的裸交易。例如:

String rawtx = kit.SendOmnicoin(
    from,                                     /*发送方地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    to,                                       /*接收方地址*/
    31,                                       /*转账OMNI代币ID,31:USDT*/
    10000,                                    /*转账OMNI代币数量,已调整至最小单位*/
    fundAddr: "35stX1w6LKH...CdUhAeqDb6"      /*交易手续费支付地址,私钥必须已加入ToolKit*/
    1000,                                     /*向接收方发送的流通比特币,单位:satoshi*/
    3000,                                     /*交易手续费,单位:SATOSHI*/
    false                                     /*是否广播*/
  );
System.out.println(rawtx);                    /*打印裸交易内容*/

3.6 比特币转账

OmniTool.Java也支持比特币转账裸交易的生成与广播。

例如,下面的代码从ToolKit的某个地址向其他地址转10000 SATOSHI

String privHex = "4aec8e45106....00d5c5a05b";     /*私钥:16进制字符串*/            
kit.addKey(privHex);                              /*将私钥加入ToolKit*/

String from = kit.getKeyStore()
                 .getByKey(privHex).address;      /*私钥对应的地址作为发起账号*/
String to = "1GxX5tQR1C.....x2zbdj4mMuDcWR";      /*接收地址*/                    

String txid = kit.sendBitcoin(
    from,                                         /*发送方地址*/
    to,                                           /*接收方地址*/
    10000,                                        /*转账比特币数量,单位:SATOSHI*/
    1500,                                         /*手续费,单位:SATOSHI*/
    null,                                         /*找零地址*/
    true                                          /*是否广播*/
  );

当找零地址设置为null时,SendBitcoin()方法使用发送方地址作为找零地址。 下面的代码创建一个新地址接收找零:

String changeAddr = kit.newAddress();             /*创建新地址*/
String txid = kit.sendBitcoin(
    from,                                         /*发送方地址*/
    to,                                           /*接收方地址*/
    10000,                                        /*转账比特币数量,单位:SATOSHI*/
    1500,                                         /*手续费,单位:SATOSHI*/
    changeAddr,                                   /*找零地址*/
    true                                          /*是否广播*/
  );

类似的,当只需要生成裸交易而不希望广播时,可以设置最后一个参数为false

4、UTXO采集器

OmniTool.Java使用接口UtxoCollector来约定UTXO的采集功能。 该接口的实现需要支持获取指定地址的候选UTXO集合,可指定多个地址。

接口方法:

UtxoBag collect(String[] addresses);               /*提取并返回候选UTXO集合*/

参数addresses用来声明要收集UTXO的地址清单。

当前实现类:

  • UtxoCollectorSmartbit:基于云端第三方API实现的Utxo采集器
  • UtxoCollectorRpc:基于omnicored节点RPC API实现的Utxo采集器

例如,下面的代码使用UtxoCollectorSmartbit获取测试链某个指定地址 的UTXO:

UtxoCollector collector = new UtxoCollectorSmartbit(
    "main"                                          /*主链*/
  );
String[] addresses = new String[]{"1C3TZ...brS2xHM"};
UtxoBag collected = collector.Collect(
    addresses                                       /*地址清单*/
  );

5、UTXO选择器

OmniTool.Java使用接口UtxoSelector来约定UTXO的筛选策略。该接口的实现需要 根据目标金额从候选UTXO中选择可用UTXO,并返回新的UtxoBag实例。

接口方法:

UtxoBag select(long target,UtxoBag collected);       /*选择可消费UTXO,返回UtxoBag对象*/

参数target声明要达成的最低金额目标,单位:SATOSHI。

参数collected是候选的utxo集合,通常是UtxoCollector的collect()调用 返回的结果。

当前实现类:

  • UtxoSelectorDefault:选择不少于6个确认的未消费UTXO

例如下面的代码使用UtxoSelectorDefault实例从候选UTXO中删选出至少100000 SATOSHI 的UTXO:

//collected表示候选UTXO集合,来自Utxo采集器的collect()调用结果

UtxoSelector selector = new UtxoSelectorDefault();
UtxoBag selected = selector.select(
    100000,                                           /*最低目标金额*/
    collected                                         /*候选UTXO集合*/
  );
System.out.printf("total:%d\n":selected.getTotal());  /*打印输出选中utxo总额*/

考虑到UTXO的不可分割性,筛选出的若干UTXO的总和,有可能超过目标金额。可以使用 UtxoBag实例的getTotal()方法查看集合中的UTXO总额,如上。

6、裸交易广播器

OmniTool.Java使用Broadcaster接口约定裸交易广播的功能规格。该接口的实现 应当将裸交易广播到Omni/Btc网络中。

接口方法:

String broadcast(String rawtx);                     /*广播裸交易*/

参数rawtx用来声明要广播的裸交易,类型为16进制字符串。

当前实现类:

  • BroadcasterSmartbit
  • BroadcasterRpc

例如,下面的代码使用BroadcasterSmartbit将裸交易码流广播到Omni/Btc网络中:

Broadcaster broadcaster = new BroadcasterSmartbit(
    "testnet"                                       /*测试链*/
  );
String txid = broadcaster.broadcast(
    "01000000011da9283b4...59f58488ac00000000"      /*裸交易*/
  );

7、密钥存储接口

OmniTool.Java使用KeyStore约定密钥存储的功能规格。

接口方法:

bool add(KeyStoreItem item);                        /*存入密钥*/
KeyStoreItem[] list();                              /*浏览全部密钥*/
KeyStoreItem getByKey();                            /*查询指定16进制私钥对应的密钥信息*/  
KeyStoreItem getByWif();                            /*查询指定WIF格式私钥对应的密钥信息*/
KeyStoreItem getByAddress();                        /*查询指定地址对应的密钥信息*/
KeyStoreItem getByScript();                         /*查询指定公钥脚本对应的密钥信息*/

KeyStore当前实现类有两个:

  • KeyStoreMemory:基于内存字典实现,没有持久化能力,适合调试
  • KeyStoreSql:基于Sql数据库实现,适合作为生产环境密钥存储的参考实现

密钥存储实例的主要功能就是为ToolKit提供密钥存储和查询能力。下面的代码 使用KeyStoreSql来启动ToolKit,生成几个不同类型的地址,导入16进制私钥 和WIF私钥,然后进行查询:

ToolKit kit = new ToolKit(
    "testnet",
    new KeyStoreSqlite("testnet.wallet"),
    null,null,null
  );

String addr1 = kit.newAddress("SEGWIT-P2SH");         /*生成隔离见证p2sh地址*/
String addr2 = kit.newAddress("SEGWIT");              /*生成隔离见证地址*/
String addr3 = kit.newAddress("P2PKH");               /*生成P2PKH地址,默认选项*/
String addr4 = kit.addKey(                            /*导入16进制私钥*/
    "4aec8e45106....00d5c5a05b",
    "SEGWIT-P2SH"                                     /*使用该私钥的SEGWIT-P2SH地址*/  
  );  
String addr5 = kit.addWif(                            /*导入WIF格式的私钥*/
    "cNJFgo1driF...SkdcF6JXXwHMm"                                         
  );                                                  /*默认使用私钥的P2PKH地址*/

KeyStoreItem[] items = kit.list();                    /*返回全部密钥记录*/
for(KeyStoreItem item:items)
{
  System.out.printf("key => %s\n",item.key);
  System.out.printf("wif => %s\n",item.wif);
  System.out.printf("address => %s\n",item.address);
  System.out.printf("script => %s\n",item.script);
}  

KeyStoreItem item = kit.getByAddress(addr1);          /*查询指定地址的密钥记录*/
System.out.printf("key => %s\n",item.key);
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