Приватный ключ

Владение биткоином означает владение ключами, а не запись в чьем-либо реестре. Ключ представляет собой случайное число меньше приблизительно 1,16 умножить на 10 в 77-й степени, поэтому угадать его не составляет угрозы, а плохая генерация составляет. Современные кошельки никогда не показывают вам ключи: они выводят каждый из них из резервной фразы на 12 или 24 слова, и защищать нужно именно эту фразу.

Как это работает

Приватный ключ занимает 32 байта, обычно записывается как 64 шестнадцатеричных символа и выбирается случайно из диапазона от 1 до значения чуть ниже порядка кривой secp256k1. Этот порядок равен 115 792 089 237 316 195 423 570 985 008 687 907 852 837 564 279 074 904 382 605 163 141 518 161 494 337, то есть числу из 78 цифр. По сути любое значение из 32 байт является допустимым ключом, и именно поэтому генерация так проста, а кража перебором так безнадежна.

Подписывание является единственным, что делает ключ. Чтобы израсходовать выход, кошелек формирует с помощью ключа подпись к транзакции, и каждый узел проверяет эту подпись по публичному ключу, которого требует выход. Подпись доказывает существование ключа, не раскрывая его, поэтому подтвержденный расход публикует подпись и никогда секрет за ней. До Taproot биткоин использовал только ECDSA; подписи Schnorr, описанные в BIP-340, выполняют ту же роль для расходов Taproot.

Настоящая уязвимость кроется в случайности. Пространство ключей невозможно перебрать, но плохое программное обеспечение может его сузить. В августе 2013 г. проект Bitcoin выпустил уведомление о безопасности из-за дефекта в генераторе случайных чисел Android, который делал ключи на затронутых смартфонах предсказуемыми, и в результате биткоины были украдены. «Мозговые кошельки», где ключ происходил из придуманной человеком фразы, методично опустошались, как только злоумышленники начали заранее вычислять словари. Обе неудачи связаны с энтропией, а не с тем, что криптография сломана.

Почему это важно при покупке биткоина

Покупка на бирже не дает вам ключа. Она дает вам баланс в базе данных биржи, обеспеченный биткоинами, которые биржа хранит под ключами, которыми распоряжается ее собственный персонал. Это совершенно обычная схема, пока вы торгуете, и плохая для сбережений. Mt. Gox заморозила вывод средств и в феврале 2014 г. начала процедуру банкротства, и ее кредиторы ждали первых выплат до июля 2024 г.

Вывод средств является моментом, когда хранение действительно передается. Ваш кошелек выводит ключ из вашей сид-фразы, выдает соответствующий адрес, и как только транзакция биржи подтверждается, между вами и биткоинами не остается ни одной компании. С этого момента сбои зависят от вас: потерянная резервная копия, сфотографированная сид-фраза, фишинговый сайт, который просит вас «подтвердить» ваш кошелек.

Три привычки закрывают большую часть риска. Генерируйте ключи на устройстве, предназначенном для этого, чтобы секрет создавался и использовался внутри оборудования, которое никогда его не экспортирует. Делайте резервную копию фразы восстановления на носителе, который выдерживает воду и огонь, и никогда в виде фотографии или заметки в облаке. И воспринимайте любой запрос ключа или сид-фразы как атаку, без исключений, потому что ни одна биржа, ни один производитель кошельков и ни один сотрудник поддержки не имеет для нее никакого применения.

Где находится ключ на каждом шаге первой покупки

Проследите одну покупку от начала до конца, и приватный ключ перемещается в очень определенной последовательности. Вы отправляете деньги на биржу и покупаете: ключа для вас еще не существует, есть только строка в реестре. Вы вставляете адрес для вывода: ваш кошелек создал этот адрес из ключа, выведенного из вашей сид-фразы, и ключ никогда не покидал устройство. Биржа рассылает транзакцию, закрепляющую биткоины за вашим адресом: ключ по-прежнему ничего не сделал. Через несколько месяцев вы решаете израсходовать средства, и только тогда ключ создает свою первую подпись, которую сеть проверяет и записывает навсегда.

Из этой последовательности следует две вещи. Ключ может управлять биткоинами годами, прежде чем его вообще используют, поэтому кошелек, который «ничего не делал», не бездействует и не истек. И переход права собственности произошел при выводе, а не при покупке, поэтому шаг вывода и стоит перепроверить.

Приватный ключ vs сид-фраза

Приватный ключ управляет одним набором биткоинов; сид-фраза порождает целый кошелек, полный ключей. Фраза представляет собой читаемое человеком кодирование энтропии, лежащей в основе иерархии BIP-32: 12 слов несут 128 бит, 24 слова несут 256 бит, и от этого корня кошелек выводит миллиарды ключей по пути деривации. Восстановление фразы восстанавливает каждый из них. Восстановление отдельного ключа восстанавливает отдельный ключ, и любые биткоины, которые кошелек держал в другом месте, остаются пропавшими.

Приватный ключ vs Wallet Import Format

Приватный ключ представляет собой число, а Wallet Import Format является одним из способов его записи. WIF оборачивает те же 32 байта в сетевой байт, необязательный флаг сжатия и контрольную сумму, а затем кодирует все это в Base58. В самом секрете ничего не меняется, поэтому строка WIF заслуживает точно такой же защиты, как и сырое число: тот, кто ее прочитает, может немедленно израсходовать биткоины.