Понимание иерархически детерминированных (HD) Кошельков: основа безопасного управления Крипто активами

Безопасны ли HD кошельки?

HD кошельки предлагают высокую безопасность, которая полностью зависит от того, насколько хорошо вы защищаете носитель (физический или цифровой), на котором они хранятся.

Созданные на основе стандарта Bitcoin Improvement Proposal 32 (BIP-32), HD кошельки генерируют древовидную иерархическую структуру закрытых ключей из одной семени. Эта архитектура предоставляет значительное преимущество: если ваше устройство потеряно или повреждено, вы можете полностью восстановить свой кошелек и все связанные закрытые ключи, используя резервную копию семени.

По сравнению с традиционными недетерминированными кошельками, иерархические детерминированные кошельки обеспечивают повышенную безопасность и защиту конфиденциальности. Они генерируют новый адрес для каждой транзакции, что делает их значительно более сложными для компрометации. Пользователи могут создавать неограниченное количество публичных адресов для получения платежей, что значительно укрепляет финансовую анонимность.

Однако эти преимущества безопасности полностью зависят от правильного хранения приватных и мастер-ключей. Если эти ключи будут скомпрометированы, ваши средства станут уязвимыми для кражи. Поэтому при создании мнемонических фраз для HD кошельков избегайте использования чего-либо, связанного с вашим именем или личной информацией, которую злоумышленники могут легко обнаружить.

Преимущества и недостатки использования HD кошелька

HD кошельки повышают конфиденциальность, позволяя пользователям делиться своим мастер-публичным ключом, не ставя под угрозу свои средства. Безопасность повышается за счет распределения активов по нескольким адресам. Однако, если мастер-ключи или приватные ключи будут раскрыты, существует значительный риск потери активов.

Иерархическая структура детерминированных кошельков означает, что каждый закрытый ключ, сгенерированный из семени, может потенциально служить в качестве мастер-закрытого ключа, который затем может генерировать дополнительные ключи в своем собственном детерминированном кошельке.

Динамическая адресная система значительно повышает уровень конфиденциальности, поскольку наблюдатели не могут определить общий баланс вашего кошелька по данным публичного реестра. Однако любой, кто получит доступ к вашим расширенным приватным ключам, потенциально может украсть ваши средства, поэтому их никогда не следует передавать ненадежным сторонам.

Помимо преимуществ конфиденциальности, детерминированные кошельки обеспечивают надежную безопасность, распределяя активы по нескольким адресам, каждый из которых требует различных закрытых ключей для доступа. Эта компартментализация означает, что если один закрытый ключ будет скомпрометирован, то под угрозой окажутся только те активы, которые контролируются этим конкретным ключом — все остальные средства останутся в безопасности. Критическая уязвимость заключается в самой сид-фразе — если она будет скомпрометирована, злоумышленники могут потенциально получить доступ ко всем связанным средствам.

Как работают иерархические детерминированные кошельки

HD кошельки повышают безопасность, создавая новую пару ключей для каждой транзакции из мастер-пары ключей (, состоящей из расширенного закрытого ключа и расширенного открытого ключа ), создавая систему, которая балансирует удобство с надежной защитой.

BIP-32 установил HD кошельки как стандарт для Bitcoin, введя структуру кошелька, напоминающую иерархическое дерево. В реализации HD кошельков, таких как MetaMask, один мастер-ключ, полученный из семени кошелька, генерирует дочерние ключи, каждый из которых способен производить свои собственные дочерние ключи. Семя — обычно представлено в виде мнемонической фразы — производит как публичные, так и приватные ключи кошелька.

Биткойн HD кошельки обычно содержат мастер-ключи с расширенным приватным ключом (XPRIV) и расширенным публичным ключом (XPUB). Система создает дочерние приватные ключи псевдослучайным образом из мастер-приватного ключа, тогда как соответствующие дочерние публичные ключи могут быть сгенерированы любым, кто знает мастер-публичный ключ.

Расширенный приватный ключ (XPRIV) генерирует все дочерние приватные ключи, в то время как расширенный публичный ключ (XPUB) может отображать балансы по всем дочерним публичным ключам в кошельке. Эта архитектура устраняет необходимость хранить несколько пар ключей, так как все адреса HD кошелька могут быть сгенерированы из мастер-ключа или.seed.

Мастер-ключ будет постоянно генерировать одно и то же дерево ключей, позволяя пользователям создавать резервные копии одного единственного семени, а не сотен отдельных ключей, как это требуется для недетерминированных кошельков. XPUB ключи позволяют пользователям получать Биткойн напрямую в холодные кошельки, сохраняя при этом приватные ключи в оффлайне, позволяя генерировать новые адреса с использованием онлайн-расширенных публичных ключей.

Одним из практических применений HD кошельков является использование их веб-ритейлерами, которым необходимо создавать новые открытые ключи для каждой продажи. Используя детерминированный кошелек, продавец может генерировать и хранить только открытые ключи на потенциально уязвимых интернет-серверах, в то время как все связанные закрытые ключи остаются в безопасности в оффлайн-хранилище. Кроме того, иерархическая особенность позволяет ритейлерам поддерживать только те открытые ключи, которые необходимы для обработки платежей клиентов, что потенциально повышает конфиденциальность пользователей.

Детерминированные и недетерминированные кошельки

HD кошельки генерируют публичные и приватные ключи из одного мастер-ключа, позволяя пользователям восстановить все адреса и ключи, используя только свою мнемоническую фразу. В отличие от этого, недетерминированные кошельки случайным образом генерируют адреса и приватные ключи, что делает восстановление невозможным, если данные кошелька потеряны.

Криптовалюты на основе блокчейна обычно работают с использованием цифровых подписей и пар закрытых и открытых ключей подписи. Пользователи расходуют средства, подписывая транзакции своими закрытыми ключами, в то время как получатели проверяют действительность подписи, используя соответствующий открытый ключ. Хотя закрытые ключи могут генерировать открытые ключи, обратное математически невозможно.

Например, биткойн-кошелек содержит набор приватных ключей, которые позволяют владельцу тратить любые биткойны, связанные с этими ключами. Ранние биткойн-кошельки случайным образом генерировали адреса и приватные ключи по мере необходимости — их называют недетерминированными кошельками (ND).

Поскольку ключи в недетерминированных кошельках генерируются без какого-либо шаблона, пользователи должны резервировать каждый ключ по отдельности, когда создается новый. Если детали кошелька потеряны, все адреса и ключи теряются навсегда.

Этот тип кошелька часто называется "просто-набор-ключей" (JBOK) кошелек, так как он создает несвязанные ключи и требует от пользователей вручную отслеживать свои транзакции с каждой покупкой или продажей криптовалюты. Иерархические детерминированные кошельки в значительной степени заменили JBOK кошельки, позволяя пользователям создавать резервные копии целых кошельков, используя одну семя, и получая преимущества расширенных ключей.

HD кошельки обеспечивают несколько практических приложений, включая доверительное аудирование, безопасные онлайн-покупки и распределение фондов между подразделениями. Например, пользователь может поделиться своим мастер-публичным ключом с внешними аудиторами, которые затем смогут отслеживать все будущие транзакции Bitcoin, в то время как средства пользователя остаются в безопасности, поскольку соответствующие приватные ключи никогда не раскрываются.