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ブロックチェーン/レベル IV · プロトコルを深く知る/4.3 カストディとプライバシー/レッスン 4

バックアップとパスフレーズ

もろい紙、忘れられた一語、そして埋立地に眠るドライブ

用意するもの耐久性のあるバックアップを作るための金属刻印キットまたは彫刻ツール暗証番号式の耐火金庫復元テスト結果を記録するためのノート

問い

  1. 12語が書かれた1枚の紙が、その紙自体よりも大きな価値を持つのはなぜでしょうか？
  2. バックアップにフレーズを1つ追加するだけで、そのフレーズを失ったときに資金を取り戻せなくなるのはなぜでしょうか？
  3. 鍵を保管した物理媒体が、その開け方を覚えている人よりも長く残ったら、どうなるのでしょうか？

探究

  1. BIP39のシードフレーズは通常12語または24語で、ウォレット内のすべての鍵の導出元となる秘密を単語の形で表したものです。紙は安価で、乾燥した環境では長持ちするため最も一般的なバックアップ媒体ですが、燃えたり、腐ったり、色あせたりするうえ、盗まれるおそれもあります。現在では多くの所有者が、火災や水害に耐えられるよう、刻印や彫刻を施した金属プレートを使っています。バックアップは素材と同じくらい保管場所も重要です。誰にも知られていない金庫は秘密を泥棒から守りますが、緊急時にはその秘密を閉じ込めてしまうことにもなります。
  2. BIP39には、しばしば「25番目の単語」と呼ばれるオプションのパスフレーズがあります。このパスフレーズをPBKDF2によるストレッチングでニーモニックと組み合わせると、まったく別のシードが生成されます。12語だけなら1つのウォレットが開き、同じ12語にパスフレーズを加えると別のウォレットが開きます。強要された場合に備えて、12語だけのウォレットにはおとりとして少額の残高を置き、本命の資金はパスフレーズの奥に保管するユーザーもいます。ただし、パスフレーズを忘れたり失くしたりすると、資金には永久にアクセスできなくなります。「間違った」パスフレーズというものは存在せず、どの組み合わせでも固有の、おそらく空のウォレットが生成されるからです。
  3. バックアップ用のパスフレーズをシードフレーズと同じ場所に保管すると、第2の要素としての意味がなくなります。攻撃者が両方を見つければ、鍵に完全にアクセスできてしまいます。逆に、所有者が亡くなり、相続人がシードの単語だけを知っていてパスフレーズを知らなければ、資産は失われます。こうして、盗難に対する安全性と紛失に対する回復力との間に緊張関係が生まれます。一般的な方法は、たとえば一方を自宅の金庫に、もう一方を信頼できる家族や法的な管理者のもとに置くなど、両者を物理的に分けて保管し、どちらか一方だけではアクセスできず、両方がそろえばアクセスできるようにすることです。
  4. SLIP-39、すなわちシャミアの秘密分散法は、単一シードによるバックアップに代わる方法です。秘密を複数のシェアに分割し、しきい値以上の数のシェアがあれば元の秘密を復元できます。たとえば2-of-3の構成では、3つのシェアのうち2つが復元に必要です。しきい値に満たない数のシェアからは、秘密に関する情報は一切漏れません。これにより、単一のニーモニックフレーズにつきものの単一障害点はなくなりますが、複雑さが増します。すべてのシェアを安全に保管しなければならず、余裕分を超える数のシェアを失うと復元は不可能になります。
  5. 歴史には、バックアップの失敗にまつわる教訓的な事例があります。2013年、約8,000BTC分の鍵が入ったジェームズ・ハウエルズのハードドライブが捨てられました（誰が捨てたかについては証言が食い違っています）。このドライブは現在、ウェールズのニューポートにある埋立地に埋まっています。ニューポート市議会は彼による発掘を拒否し、2025年1月には高等法院が彼の請求を却下、2025年3月には控訴院が控訴許可を認めませんでした。2021年1月、ステファン・トーマスは『ニューヨーク・タイムズ』紙に対し、7,002BTC分の鍵を保管した暗号化ドライブで、10回までのパスワード入力のうち8回を使ってしまったと語りました。あと2回間違えると、ドライブは自らデータを消去してしまいます。これらの事例は、暗号によるセキュリティの強さが、鍵管理を取り巻く人間の手順の確かさ次第であることを示しています。
  6. 運用セキュリティでは、バックアップに頼る前に復元をテストするのが標準的な手順です。一般的には、バックアップから実際にウォレットを再生成できるか、そして所有者がパスフレーズやシェアのしきい値を含む必要な要素をすべて把握しているかを、定期的にテストします。これにより、破損したバックアップや忘れていた秘密に、アクセスがどうしても必要になってから初めて気づくという事態を防げます。金属プレート、紙、デジタルのシェアのいずれを使う場合でも、バックアップ計画では盗難のリスクと紛失のリスクを比較衡量しなければなりません。

重要な事実

  • BIP39のパスフレーズをニーモニックと組み合わせると、ニーモニック単体とは異なる固有のシードが生成されます。
  • バックアップ用のパスフレーズをシードフレーズと同じ場所に保管すると、第2の要素としての機能が失われます。
  • SLIP-39は秘密を複数のシェアに分割し、しきい値以上の数のシェアがあれば復元でき、しきい値未満では情報は一切漏れません。
  • ジェームズ・ハウエルズの約8,000BTC分が入ったハードドライブは2013年に捨てられ、ウェールズのニューポートにある埋立地に埋まっています。
  • 2021年、ステファン・トーマスには、7,002BTC分の鍵を保管した暗号化ドライブのパスワード入力が残り2回しかありませんでした。
  • 紙のバックアップは燃えたり腐ったりするおそれがあるため、多くの所有者は物理的な耐久性に優れた金属プレートを使っています。

演習 九・六・三・一

9集める紙からデジタル暗号化まで、暗号上の秘密を保管するために使われるバックアップ方法や媒体を、種類の異なるものから9つ挙げてください。
6まとめる主な弱点に基づいて、9つを6つのカテゴリーに分類してください：火災・水害、盗難、人為的ミス・忘却、技術の陳腐化、法的な差し押さえ、複雑さによる紛失。
3絞り込む6つのグループを、実際にバックアップ戦略が失敗する3つの根本的な理由に絞り込んでください。
1結晶化するバックアップを盗難から守ることと、緊急時にアクセスできる状態を保つことのトレードオフについて、1文で書いてください。

事実確認

日付、数字、主張は、下記に記載された公表資料と照合して確認しました。

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