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区块链/等级 IV · 深入协议/4.3 托管与隐私/课程 4

备份与密码短语

脆弱的纸张、被遗忘的单词，以及垃圾填埋场里的硬盘

材料用于制作耐用备份的金属冲压套件或雕刻工具带密码锁的防火保险箱用于记录恢复测试结果的笔记本

好奇

  1. 为什么一张写着十二个单词的纸，所代表的价值远超这张纸本身？
  2. 为何在备份中额外加一个短语，一旦该短语丢失，就会导致资金无法恢复？
  3. 当保存密钥的实物载体比记得如何打开它的人存世更久时，会发生什么？

探索

  1. BIP39 助记词通常为十二或二十四个单词，它以单词形式编码了钱包中所有密钥据以派生的秘密。纸张是最常见的备份介质，因为它便宜，且在干燥环境下经久耐用，但纸张会燃烧、腐烂、褪色，也可能被盗。如今许多持有者使用冲压或雕刻的金属板来抵御火灾和水浸。备份的存放位置与其材质同样重要：一个无人知晓的保险箱能防止秘密被窃贼得手，但在紧急情况下也会把它锁住。
  2. BIP39 包含一个可选的密码短语，常被称为“第25个单词”。将该短语与助记词经 PBKDF2 拉伸处理结合后，会生成一个完全不同的种子。单独的十二个单词打开一个钱包；同样的单词加上密码短语则打开另一个钱包。有些用户会在单独助记词下的钱包中放少量诱饵余额，以应对胁迫情形，而将主要资金放在密码短语之后。然而，一旦密码短语被遗忘或丢失，资金将永远无法取用，因为不存在“错误的”密码短语：每种组合都会生成一个独特的、很可能为空的钱包。
  3. 将备份的密码短语与助记词存放在同一位置，就失去了它作为第二因素的意义。如果攻击者同时找到两者，就能完全掌控这些密钥。反之，如果所有者去世，而继承人只知道助记词却不知道密码短语，资产就会丢失。这就形成了防盗安全与防丢韧性之间的张力。常见做法是将两者物理分开存放，比如一份放在家中保险箱，另一份交给可信的家人或法定保管人，确保任何一方单独都无法取用资产，两者合在一起才可以。
  4. SLIP-39，即 Shamir 秘密共享，提供了单一种子备份之外的另一种方案。它将秘密拆分为多个份额，任意达到阈值数量的份额即可重建原始秘密。例如，2-of-3 设置意味着恢复需要三个份额中的两个。低于阈值的任何数量的份额都不会泄露关于该秘密的任何信息。这消除了单一助记词固有的单点故障，但也增加了复杂性：每个份额都必须妥善保存，而丢失的份额一旦超出容错余量，就无法恢复。
  5. 历史上不乏备份失败的警示案例。2013年，James Howells 的一块硬盘被扔掉（关于是谁扔的，说法不一），硬盘中存有约8,000枚 BTC 的密钥；如今它被埋在威尔士纽波特的一处垃圾填埋场中。纽波特市议会拒绝让他挖掘；2025年1月，高等法院驳回了他的诉讼，2025年3月，上诉法院拒绝给予其上诉许可。2021年1月，Stefan Thomas 向《纽约时报》表示，他已在一块存有7,002枚 BTC 密钥的加密硬盘上用掉了十次密码尝试机会中的八次；再错两次，硬盘就会自行清除数据。这些案例说明，密码学安全的强度取决于密钥管理相关的人为流程。
  6. 在依赖备份之前先测试恢复，是操作安全中的标准做法。常见做法是定期测试备份能否真正重建钱包，以及所有者是否了解所有必要的组成部分，包括密码短语或份额阈值。这样可以避免到了急需取用时，才发现备份已损坏或秘密已被遗忘。无论使用金属板、纸张还是数字份额，备份方案都必须在被盗风险与丢失风险之间权衡。

关键事实

  • BIP39 密码短语与助记词结合后，会生成一个不同于单独助记词的独特种子。
  • 将备份的密码短语与助记词存放在同一位置，会使其失去作为第二因素的作用。
  • SLIP-39 将秘密拆分为多个份额，任意达到阈值数量的份额即可重建秘密，而低于阈值的份额不会泄露任何信息。
  • James Howells 存有约8,000枚 BTC 的硬盘于2013年被丢弃，如今埋在威尔士纽波特的一处垃圾填埋场中。
  • 2021年，Stefan Thomas 在一块存有7,002枚 BTC 密钥的加密硬盘上只剩下两次密码尝试机会。
  • 纸质备份可能被烧毁或腐烂；许多持有者使用金属板，以获得更好的物理耐久性。

练习 九、六、三、一

9收集列出9种用于存储加密密钥的不同备份方法或介质，涵盖从纸质文档到数字加密方式。
6归类根据其主要风险类型，将这9种情况分为6类：火灾/水灾损失、盗窃、人为失误/遗忘、技术过时、法律扣押以及因复杂性导致的损失。
3提炼将这6类归纳为备份策略在实践中失败的3个核心原因。
1凝结用一句话说明：让备份防住窃贼与在紧急情况下仍能取用之间的权衡。

事实核查

日期、数字及数据均依据下方列出的已发表资料进行核实。

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