Entendiendo las Billeteras Determinísticas Jerárquicas (HD): La Fundación de la Gestión Segura de Activos Cripto

¿Son seguras las HD wallets?

Las HD wallets ofrecen una fuerte seguridad que depende completamente de qué tan bien protejas el medio (físico o digital) donde están almacenadas.

Construido sobre el estándar de la Propuesta de Mejora de Bitcoin 32 (BIP-32), las billeteras HD generan una estructura jerárquica en forma de árbol de claves privadas a partir de una única semilla. Esta arquitectura proporciona una ventaja significativa: si tu dispositivo se pierde o se daña, puedes restaurar completamente tu billetera y todas las claves privadas asociadas utilizando tu copia de seguridad de la semilla.

En comparación con las billeteras no deterministas tradicionales, las billeteras jerárquicas deterministas ofrecen una mayor seguridad y protecciones de privacidad. Generan una nueva dirección para cada transacción, lo que las hace considerablemente más difíciles de comprometer. Los usuarios pueden crear un número ilimitado de direcciones públicas para recibir pagos, lo que fortalece significativamente la anonimidad financiera.

Sin embargo, estos beneficios de seguridad dependen completamente del almacenamiento adecuado de las claves privadas y maestras. Si estas claves se ven comprometidas, tus fondos se vuelven vulnerables al robo. Por lo tanto, al crear frases semilla para HD wallets, evita usar cualquier cosa relacionada con tu nombre o información personal que los atacantes podrían descubrir fácilmente.

Beneficios y desventajas de usar un HD wallet

Las HD wallets mejoran la privacidad al permitir a los usuarios compartir su clave pública maestra sin comprometer sus fondos. La seguridad mejora al distribuir los activos entre múltiples direcciones. Sin embargo, si se exponen las claves maestras o las claves privadas, existe un riesgo sustancial de pérdida de activos.

La estructura jerárquica de las billeteras deterministas significa que cada clave privada generada a partir de la semilla puede servir potencialmente como una clave privada maestra, que luego puede generar claves adicionales en su propia billetera determinista.

El sistema de direcciones dinámicas mejora significativamente la privacidad, ya que los observadores no pueden determinar tu saldo total de billetera a partir de los datos del libro mayor público. Sin embargo, cualquier persona que obtenga acceso a tus claves privadas extendidas podría potencialmente robar tus fondos, por lo que nunca se deben compartir con partes no confiables.

Más allá de los beneficios de privacidad, las carteras deterministas ofrecen una seguridad robusta al distribuir activos a través de múltiples direcciones, cada una de las cuales requiere diferentes claves privadas para su acceso. Esta compartimentación significa que si se ve comprometida una clave privada, solo los activos controlados por esa clave específica están en riesgo; todos los demás fondos permanecen seguros. La vulnerabilidad crítica sigue siendo la frase semilla en sí: si se ve comprometida, los atacantes podrían potencialmente acceder a todos los fondos asociados.

Cómo funcionan las billeteras deterministas jerárquicas

Las HD wallets mejoran la seguridad generando un nuevo par de claves para cada transacción a partir de un par de claves maestras ( que consiste en una clave privada extendida y una clave pública extendida ), creando un sistema que equilibra la conveniencia con una protección robusta.

BIP-32 estableció las HD wallets como el estándar para Bitcoin, introduciendo una estructura de wallet que se asemeja a un árbol jerárquico. En implementaciones de HD wallet como MetaMask, una única clave maestra derivada de la semilla de la wallet genera claves hijas, cada una capaz de producir sus propias claves hijas. La semilla—típicamente representada como una frase mnemotécnica—produce tanto las claves públicas como las privadas de la wallet.

Las billeteras HD de Bitcoin suelen contener un par de claves maestras con una clave privada extendida (XPRIV) y una clave pública extendida (XPUB). El sistema crea claves privadas hijas de forma seudoaleatoria a partir de la clave privada maestra, mientras que las claves públicas hijas correspondientes pueden ser generadas por cualquiera que tenga conocimiento de la clave pública maestra.

La clave privada extendida (XPRIV) genera todas las claves privadas secundarias, mientras que la clave pública extendida (XPUB) puede mostrar los saldos en todas las claves públicas secundarias en la billetera. Esta arquitectura elimina la necesidad de almacenar múltiples pares de claves, ya que todas las direcciones de la HD wallet se pueden generar a partir de la clave maestra o semilla.

La clave maestra generará consistentemente el mismo árbol de claves, lo que permite a los usuarios respaldar una sola semilla en lugar de cientos de claves individuales como se requiere con billeteras no deterministas. Las claves XPUB permiten a los usuarios recibir Bitcoin directamente en billeteras de almacenamiento en frío mientras mantienen las claves privadas fuera de línea al permitir la generación de nuevas direcciones utilizando claves públicas extendidas en línea.

Una aplicación práctica de las billeteras criptográficas HD es para los minoristas en línea que necesitan crear nuevas claves públicas para cada venta. Usando una billetera determinista, el comerciante puede generar y almacenar solo claves públicas en servidores de internet potencialmente vulnerables mientras mantiene todas las claves privadas asociadas seguras en almacenamiento offline. Además, la característica jerárquica permite a los minoristas mantener solo las claves públicas necesarias para procesar los pagos de los clientes, lo que potencialmente mejora la privacidad del usuario.

Monederos deterministas vs. no deterministas

Las HD wallets generan claves públicas y privadas a partir de una única clave maestra, lo que permite a los usuarios restaurar todas las direcciones y claves utilizando solo su frase semilla. En contraste, las wallets no deterministas generan direcciones y claves privadas de manera aleatoria, haciendo que la recuperación sea imposible si se pierden los detalles de la wallet.

Las criptomonedas basadas en blockchain suelen operar utilizando firmas digitales y pares de claves de firma privadas y públicas. Los usuarios gastan fondos firmando transacciones con sus claves privadas, mientras que los destinatarios verifican la validez de la firma utilizando la clave pública correspondiente. Aunque las claves privadas pueden generar claves públicas, lo contrario es matemáticamente imposible.

Por ejemplo, una billetera de Bitcoin contiene un conjunto de claves privadas que permiten al propietario gastar cualquier Bitcoin asociado con esas claves. Las primeras billeteras de Bitcoin generaban aleatoriamente direcciones y claves privadas cuando era necesario; estas se llaman billeteras no deterministas (ND).

Dado que las claves en las carteras no deterministas se generan sin ningún patrón, los usuarios deben respaldar cada clave individualmente cada vez que se crea una nueva. Si se pierden los detalles de la cartera, todas las direcciones y claves se pierden permanentemente.

Este tipo de billetera a menudo se refiere como una billetera "just-a-bunch-of-keys" (JBOK), ya que produce claves no relacionadas y requiere que los usuarios rastreen manualmente sus transacciones con cada compra o venta de criptomonedas. Las billeteras jerárquicas deterministas han reemplazado en gran medida a las billeteras JBOK al permitir a los usuarios respaldar billeteras enteras utilizando una sola semilla mientras obtienen los beneficios de claves extendidas.

Las billeteras HD permiten varias aplicaciones prácticas, incluyendo auditorías sin confianza, compras en línea seguras y distribución de fondos departamentales. Por ejemplo, un usuario podría compartir su clave pública maestra con auditores externos, quienes podrían entonces monitorear todas las futuras transacciones de Bitcoin mientras los fondos del usuario permanecen seguros porque las claves privadas correspondientes nunca se exponen.