加密貨幣錢包硬體技術發展

SecuX Author: Sam Lin, VP@ SecuX Technology, Inc. 安瀚科技股份有限公司

加密貨幣或稱虛擬貨幣從中本聰於2008年發表了一篇名為《比特幣:一種對等式的電子現金系統》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)的論文描述了一種被他稱為「比特幣」的電子貨幣及其演算法。2009年1月3日,他開發出首個實現了比特幣演算法的客戶端程式並進行了首次採礦(mining),獲得了第一批的50個比特幣,這也標誌著比特幣金融體系的正式誕生,也開啟了加密貨幣新紀元,到現在有超過一百種以上各種加密貨幣,如果加計附在一些加密貨幣上的ERC-20更是上千種Token。

目前大家耳熟能詳的區塊鏈就從此誕生,比特幣區塊鏈有劃時代的全新里程碑:

1.去中心化,為了強調區塊鏈的共享性,讓使用者可以不依靠額外的管理機構和硬體設施、讓它不需要中心機制,因此每一個區塊鏈上的資料都分別儲存在不同的節點上,核算和儲存都是分散式的,每個節點都需要自我驗證、傳遞和管理,這個去中心化是區塊鏈最突出也是最核心的本質特色。

2.不可竄改性,區塊鏈中的每一筆資料一旦寫入就不可以再改動,只要資料被驗證完就永久的寫入該區塊中,其中的技術是透過 Hash 演算法,透過一對一的函數來確保資料不會輕易被竄改,這種函數很容易可以被驗證但卻非常難以破解,無法輕易回推出原本的數值,資料也就不能被竄改。

3.匿名性,因為區塊鏈上的訊息不需要公開驗證,彼此之間的訊息傳遞都可以匿名進行。

4.共識機制 工作量證明機制Proof of Work(POW)來獎勵礦工維持系統運行。

5.每四年減半獎勵以達到控制比特幣總數量。

6.開放原始碼讓所有人參與驗證安全性。

加密貨幣儲存方式分為託管式及個人保管,託管式是將個人加密貨幣存在交易所,交易時要透過交易所買賣加密貨幣,交易所還可以處理不同加密貨幣的交換,以及法幣對加密貨幣的交換。個人保管就需要有加密貨幣錢包來處理交易,要接受幣時在錢包產生地址給送方,要送出幣時要在錢包利用私鑰簽章產生資料送到區塊鏈,加密貨幣資產最重要是這個私鑰保存,如果外洩就會遺失整個加密貨幣資產,所以要如何嚴密保存私鑰就是加密貨幣很重要的議題。

加密貨幣錢包又分為軟體錢包及硬體錢包,軟體錢包都是將私鑰存在電腦或手機內,硬體錢包則是一個獨立的裝置來保存私鑰。軟體錢包因為常常連上網,很容易遭到駭客偷取私鑰,硬體錢包因為只有在交易時才會連線,而且獨立裝置也很難會被駭,所以私鑰不會在連線時被偷。硬體錢包的私鑰儲存又分為一般記憶體及通過安全性高等級認證(如CCEAL5+ )的記憶體,硬體錢包雖然私鑰不會在連線時被偷,但是裝置如果遺失或被偷時,私鑰儲存在一般記憶體時還是可能被查出私鑰,私鑰存放在安全性高等級認證的記憶體是無法被查出,所以更安全。

還有另一種特別的錢包稱為紙錢包(Paper Wallet),每張紙錢包都已經存好固定的加密貨幣金額,例如0.01BTC 0.001BTC,這些紙錢包根據BIP-38標準印上對應的私鑰,但是要有Passphrase才能解開私鑰,然後動用此加密貨幣,還都需要軟體將這些錢轉出來,這種錢包很像現金一樣,大概就是可以直接買到加密貨幣然後轉走。

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SecuX STONE series : Crypto Hardware Wallet

硬體錢包有很多種形式,有卡片型、非卡片型,有小螢幕、大螢幕,有按鍵、有觸控螢幕,有含電池、有不含電池,各種形式都有。卡片型容易攜帶但是介面及功能有限,小螢幕顯示資訊有限操作麻煩,大螢幕可以顯示更多資訊再加上觸控螢幕可以很容易操作,也可以加上一些更安全的確認機制。

硬體錢包都是離線狀態,交易時一定要連接主機才能連上網路,主機可能是電腦桌機、筆電、手機等,主機系統可能是Windows、Mac OS、Linux、Android、iOS等。連接主機的介面有USB、 藍芽(Bluetooth)、 NFC 、QR Code 、SD Card等,USB介面在電腦是標準介面,容易接速度快還可兼充電,手機沒有USB介面就大都用藍芽連接硬體錢包,有些筆電也可以用藍芽連接硬體錢包,藍芽連接時訊號會被附近的裝置讀取,這可以加密解決問題,即使資料被周遭裝置讀取但是不可能竄改資料還是安全的,只是如果資料被破解你的資產數量就洩漏了。有的錢包用QR Code跟外界傳送資料,強調不會有中間人攻擊(Man-in-the-middle attack,縮寫:MITM),但是傳送資料需要雙方QR code掃來掃去非常難操作。有的錢包用NFC介面跟手機連接傳送資料,雖然強調距離近資料不會被偵測到,也不會有中間人攻擊,但是如果錢包及手機兩方都要輸入一些資料時就很難操作。

加密貨幣資產都是存在區塊鏈上,你要動用資產就需要私鑰,所以保存私鑰非常重要,比特幣規劃了標準BIP-39/BIP-32/BIP-44來解決互通性,後來其他加密貨幣也幾乎都採用這些標準,任何加密貨幣錢包只要符合這些標準,當你的錢包遺失或被偷,你的資產就可以立刻轉到其他符合標準的錢包,BIP-39規範私鑰由12/18/24 words產生,以24words為例,所以你要記住這24 words才可以在任何錢包復原你的私鑰,在復原輸入這24words時,硬體錢包如果採用大螢幕及觸控螢幕就很好操作。

SecuX Author: Sam Lin, VP@ SecuX Technology, Inc. 安瀚科技股份有限公司www.secuxtech.com

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