Blockchain/Tahap IV · Kedalaman protokol/4.3 Jagaan dan privasi/Pelajaran 2
Dompet perkakasan
Air gap, elemen selamat dan kunci yang tidak pernah meninggalkan kotak
BahanPeranti dompet perkakasanDompet perisian pendamping (contohnya, Electrum atau Sparrow)Kabel USB atau pengimbas kod QR
Ingin tahu
- Bagaimanakah sebuah peranti boleh menandatangani transaksi tanpa pernah mendedahkan kunci peribadi kepada komputer yang disambungkan kepadanya?
- Apakah yang dilindungi oleh cip elemen selamat, dan apakah yang boleh disemak oleh pihak luar melalui firmware terbuka?
- Apa yang berlaku apabila dompet perkakasan dirampas secara fizikal oleh penyerang yang menggunakan peralatan khusus?
Teroka
- Dompet perkakasan ialah peranti khusus yang menyimpan kunci peribadi pada perkakasan terasing dan menandatangani transaksi tanpa mendedahkan kunci kepada komputer yang bersambung ke internet. Peranti ini memaparkan alamat destinasi pada skrinnya sendiri untuk disemak sebelum pengesahan. Pengasingan ini menghalang perisian hasad pada komputer hos yang bersambung daripada mencuri rahsia atau mengubah butiran transaksi. Produk awal termasuk Trezor (SatoshiLabs, 2014), Ledger Nano S (2016) dan Coldcard (Coinkite, 2018).
- Reka bentuk terbahagi kepada cip elemen selamat dan mikropengawal tujuan umum. Cip elemen selamat tahan terhadap pengekstrakan fizikal, tetapi bahagian dalamannya tertutup; mikropengawal tujuan umum boleh diperiksa sepenuhnya tetapi lebih mudah diserang secara fizikal. Beberapa peranti (contohnya Coldcard, BitBox02 dan Trezor Safe) menggabungkan elemen selamat dengan firmware terbuka atau yang kod sumbernya tersedia. Pada tahun 2020, Kraken Security Labs menunjukkan cara mengekstrak benih Trezor melalui akses fizikal kepada komponen elektronik peranti tersebut. Kompromi ini menentukan postur keselamatan semasa: ketelusan berbanding ketahanan terhadap usikan (tamper resistance).
- Banyak aliran kerja penandatanganan menggunakan Partially Signed Bitcoin Transactions (PSBT), iaitu transaksi Bitcoin yang ditandatangani separa. Dompet perisian pendamping membina transaksi yang belum ditandatangani dan menghantarnya ke peranti perkakasan melalui USB, NFC atau kod QR. Pengguna menyemak butiran pada paparan peranti dan mengesahkannya. Tandatangan dijana secara dalaman menggunakan algoritma secp256k1 ECDSA atau Schnorr, lalu dikembalikan. Kunci peribadi tidak pernah keluar dari sempadan selamat itu.
- Peranti air-gapped mengelakkan sambungan kabel terus ke komputer. Peranti seperti Coldcard menandatangani melalui kad SD, manakala peranti lain menggunakan kod QR untuk memindahkan data transaksi. Kad SD atau kod QR tetap merupakan saluran data, jadi komputer yang telah dikompromi boleh mengubah permintaan tersebut; menyemak butiran pada skrin peranti itu sendirilah yang dapat mengesan perkara ini. Pemisahan fizikal antara pendedahan kepada rangkaian dan storan kunci kekal sebagai model keselamatan teras untuk jagaan jangka panjang.
- Risiko rantaian bekalan dan pangkalan data kekal wujud walaupun dengan pengasingan perkakasan. Peranti yang telah diusik daripada penjual tidak rasmi mungkin mengandungi pintu belakang (backdoor). Pada tahun 2020, pangkalan data pelanggan Ledger bocor, lalu mencetuskan serangan phishing yang menyasarkan pengguna melalui kejuruteraan sosial dan bukannya pemecahan kriptografi. Perdebatan pada tahun 2023 tentang Ledger Recover menonjolkan ketegangan antara kemudahan dengan prinsip bukan jagaan (non-custodial), kerana perkhidmatan pilihan itu akan menyandarkan bahagian benih yang disulitkan kepada syarikat pihak ketiga.
- Dompet perkakasan berfungsi sebagai storan jangka panjang untuk akses yang jarang, berbeza daripada dompet mudah alih atau dompet bursa yang digunakan untuk perbelanjaan harian. Ramai pengguna membahagikan dana dengan cara ini: sebahagian besar dalam peranti perkakasan, jumlah kecil dalam dompet telefon. Jagaan sendiri juga bermakna tiada meja bantuan yang boleh membatalkan kesilapan atau mendapatkan semula benih yang dicuri.
Fakta utama
- Trezor (2014) dan Ledger Nano S (2016) termasuk antara dompet perkakasan pertama yang digunakan secara meluas; Coldcard pula muncul pada tahun 2018.
- Kraken Security Labs mengekstrak benih Trezor melalui akses fizikal pada tahun 2020, sekali gus menunjukkan risiko terhadap mikropengawal tujuan umum.
- Pangkalan data pelanggan Ledger bocor pada tahun 2020, membolehkan serangan phishing bersasar terhadap pengguna.
- Peranti air-gapped menggunakan kad SD atau kod QR bersama PSBT untuk menandatangani transaksi tanpa sambungan data terus.
- Cip elemen selamat tahan terhadap pengekstrakan fizikal tetapi bahagian dalamannya tertutup; sesetengah peranti menggandingkannya dengan firmware terbuka.
- Dompet perkakasan memerlukan dompet perisian pendamping untuk interaksi rangkaian dan pembinaan transaksi.
Latihan sembilan, enam, tiga, satu
9KumpulSenaraikan 9 model atau pengeluar dompet perkakasan. Catat jenis cipnya (elemen selamat berbanding mikropengawal) dan kaedah sambungan utamanya.
6KelompokkanKumpulkan 9 itu kepada 6 mengikut seni bina keselamatan: elemen selamat tertutup, firmware terbuka, air-gapped sahaja, hibrid, atau perbezaan reka bentuk lain.
3SaringRingkaskan 6 kumpulan itu kepada 3 kompromi (trade-off) teras antara ketelusan, ketahanan fizikal dan kemudahan.
1KristalkanTulis 1 ayat tentang apa yang dilindungi oleh air gap dan apa yang tidak.
Semakan fakta
Tarikh, angka dan dakwaan telah disemak berbanding dengan sumber yang diterbitkan yang disenaraikan di bawah.
- Kraken Security Labs, Trezor seed-extraction research (January 2020)
- Ledger, 'Data Breach Disclosure' (2020)
- A. M. Antonopoulos & D. A. Harding, Mastering Bitcoin, 3rd ed. (2023), ch. 5
- SatoshiLabs, Trezor documentation
- Coinkite, Coldcard user manual