Comprendre les Portefeuilles Hiérarchiques Déterministes (HD) : La Fondation de la Gestion Sécurisée des Crypto Actifs

Les portefeuilles HD sont-ils sûrs ?

Les portefeuilles HD offrent une sécurité forte qui dépend entièrement de la façon dont vous protégez le support ( physique ou numérique ) où ils sont stockés.

Construit sur la proposition d'amélioration de Bitcoin 32 (BIP-32), les portefeuilles HD génèrent une structure hiérarchique en arbre de clés privées à partir d'une seule graine. Cette architecture offre un avantage significatif : si votre appareil est perdu ou endommagé, vous pouvez restaurer entièrement votre portefeuille et toutes les clés privées associées en utilisant votre sauvegarde de graine.

Comparé aux portefeuilles non déterministes traditionnels, les portefeuilles HD offrent une sécurité et une protection de la vie privée améliorées. Ils génèrent une nouvelle adresse pour chaque transaction, ce qui les rend considérablement plus difficiles à compromettre. Les utilisateurs peuvent créer un nombre illimité d'adresses publiques pour recevoir des paiements, ce qui renforce considérablement l'anonymat financier.

Cependant, ces avantages en matière de sécurité dépendent entièrement du stockage approprié des clés privées et des clés maîtresses. Si ces clés sont compromises, vos fonds deviennent vulnérables au vol. Par conséquent, lors de la création de phrases de récupération pour les portefeuilles HD, évitez d'utiliser quoi que ce soit lié à votre nom ou à des informations personnelles que les attaquants pourraient facilement découvrir.

Avantages et inconvénients de l'utilisation d'un portefeuille HD

Les portefeuilles HD améliorent la confidentialité en permettant aux utilisateurs de partager leur clé publique maîtresse sans compromettre leurs fonds. La sécurité s'améliore en répartissant les actifs sur plusieurs adresses. Cependant, si les clés maîtresses ou les clés privées sont exposées, il existe un risque substantiel de perte d'actifs.

La structure hiérarchique des portefeuilles déterministes signifie que chaque clé privée générée à partir de la graine peut potentiellement servir de clé privée maîtresse, qui peut ensuite générer des clés supplémentaires dans son propre portefeuille déterministe.

Le système d'adresse dynamique améliore considérablement la confidentialité, car les observateurs ne peuvent pas déterminer votre solde total de portefeuille à partir des données du grand livre public. Cependant, quiconque accède à vos clés privées étendues pourrait potentiellement voler vos fonds, c'est pourquoi celles-ci ne devraient jamais être partagées avec des parties non fiables.

Au-delà des avantages en matière de confidentialité, les portefeuilles déterministes offrent une sécurité robuste en répartissant les actifs sur plusieurs adresses, chacune nécessitant des clés privées différentes pour y accéder. Cette compartimentation signifie que si une clé privée est compromise, seuls les actifs contrôlés par cette clé spécifique sont en danger - tous les autres fonds restent sécurisés. La vulnérabilité critique reste la phrase de récupération elle-même - si elle est compromise, les attaquants pourraient potentiellement accéder à tous les fonds associés.

Comment fonctionnent les portefeuilles HD

Les portefeuilles HD améliorent la sécurité en générant une nouvelle paire de clés pour chaque transaction à partir d'une paire de clés maîtres ( composée d'une clé privée étendue et d'une clé publique étendue), créant un système qui équilibre commodité et protection robuste.

BIP-32 a établi les portefeuilles HD comme la norme pour Bitcoin, introduisant une structure de portefeuille ressemblant à un arbre hiérarchique. Dans les implémentations de portefeuille HD comme MetaMask, une seule clé maître dérivée de la graine du portefeuille génère des clés enfants, chacune capable de produire ses propres clés enfants. La graine—généralement représentée sous la forme d'une phrase mnémotechnique—produit à la fois les clés publiques et privées du portefeuille.

Les portefeuilles HD Bitcoin contiennent généralement une paire de clés maîtres avec une clé privée étendue (XPRIV) et une clé publique étendue (XPUB). Le système crée des clés privées enfants de manière pseudorandom à partir de la clé privée maîtresse, tandis que les clés publiques enfants correspondantes peuvent être générées par quiconque ayant connaissance de la clé publique maîtresse.

La clé privée étendue (XPRIV) génère toutes les clés privées enfants, tandis que la clé publique étendue (XPUB) peut afficher les soldes de toutes les clés publiques enfants dans le portefeuille. Cette architecture élimine le besoin de stocker plusieurs paires de clés, car toutes les adresses de portefeuille HD peuvent être générées à partir de la clé maître ou de la graine.

La clé maître générera constamment le même arbre de clés, permettant aux utilisateurs de sauvegarder une seule graine plutôt que des centaines de clés individuelles comme l'exigent les portefeuilles non déterministes. Les clés XPUB permettent aux utilisateurs de recevoir des Bitcoins directement dans des portefeuilles de stockage à froid tout en gardant les clés privées hors ligne en permettant la génération de nouvelles adresses à l'aide de clés publiques étendues en ligne.

Une application pratique des portefeuilles HD crypto est destinée aux détaillants en ligne qui ont besoin de créer de nouvelles clés publiques pour chaque vente. En utilisant un portefeuille déterministe, le commerçant peut générer et stocker uniquement des clés publiques sur des serveurs Internet potentiellement vulnérables tout en gardant toutes les clés privées associées en sécurité dans un stockage hors ligne. De plus, la fonctionnalité hiérarchique permet aux détaillants de ne conserver que les clés publiques nécessaires au traitement des paiements des clients, ce qui pourrait améliorer la confidentialité des utilisateurs.

Portefeuilles déterministes vs. non déterministes

Les portefeuilles HD génèrent des clés publiques et privées à partir d'une seule clé maîtresse, permettant aux utilisateurs de restaurer toutes les adresses et clés en utilisant simplement leur phrase de récupération. En revanche, les portefeuilles non déterministes génèrent des adresses et des clés privées de manière aléatoire, rendant la récupération impossible si les détails du portefeuille sont perdus.

Les cryptomonnaies basées sur la blockchain fonctionnent généralement à l'aide de signatures numériques et de paires de clés de signature privées et publiques. Les utilisateurs dépensent des fonds en signant des transactions avec leurs clés privées, tandis que les destinataires vérifient la validité de la signature en utilisant la clé publique correspondante. Bien que les clés privées puissent générer des clés publiques, l'inverse est mathématiquement impossible.

Par exemple, un portefeuille Bitcoin contient un ensemble de clés privées qui permettent au propriétaire de dépenser tout Bitcoin associé à ces clés. Les premiers portefeuilles Bitcoin généraient des adresses et des clés privées de manière aléatoire lorsque cela était nécessaire—on les appelle des portefeuilles non déterministes (ND).

Étant donné que les clés dans les portefeuilles non déterministes sont générées sans aucun motif, les utilisateurs doivent sauvegarder chaque clé individuellement chaque fois qu'une nouvelle est créée. Si les détails du portefeuille sont perdus, toutes les adresses et clés sont définitivement perdues.

Ce type de portefeuille est souvent appelé un portefeuille "juste-un-ensemble-de-clés" (JBOK), car il produit des clés non liées et nécessite que les utilisateurs suivent manuellement leurs transactions pour chaque achat ou vente de cryptomonnaie. Les portefeuilles déterministes hiérarchiques ont largement remplacé les portefeuilles JBOK en permettant aux utilisateurs de sauvegarder des portefeuilles entiers en utilisant une seule graine tout en bénéficiant des clés étendues.

Les portefeuilles HD permettent plusieurs applications pratiques, y compris l'audit sans confiance, les achats en ligne sécurisés et la distribution de fonds départementaux. Par exemple, un utilisateur pourrait partager sa clé publique maître avec des auditeurs externes, qui pourraient alors surveiller toutes les transactions Bitcoin futures tout en maintenant les fonds de l'utilisateur en sécurité car les clés privées correspondantes ne sont jamais exposées.