“绝对安全”只是奢望，硬件钱包如何防范“中间人攻击”？

文/国锋

在加密货币世界，无论你如何强调安全，都不为过。

随着全球加密货币市值不断增长，资产安全成为广大投资者最为关注的问题，2018年以来，发生在加密货币行业的黑客攻击事件不胜枚举，导致的损失更是高达数十亿人民币。

更为严重是，加密资产一旦丢失，就很难找回。

在这样的背景下，不同形式的加密货币存储“工具”被发明出来：硬件钱包、热钱包、去中心化钱包、全节点钱包、多签钱包等等。那么，有没有一种能够保证资产“绝对安全”的 工具 呢？

火币研究院在其报告《火币区块链产业专题报告：钱包篇》中认为，冷钱包是相当对安全的加密资产存工具，“冷钱包将私钥存储在完全离线的设备上，相比于热钱包是更安全的方法”。与此同时，广大普通用户也会有这样的观念：硬件钱包是绝对安全的，可以完全放心。

但真实情况是这样么？

1 

攻击 

硬件钱包在设计上将钱包私钥与网络完全隔绝，由于不触网的特性，这种类型的钱包又被称为冷钱包。也由于这种特性，人们普遍认为硬件钱包是安全可靠，不会遭到攻击。

但可惜的是，硬件钱包所谓的绝对安全也是相对的。

2018年初，Reddit用户moodyrocket发帖称，因其在eBay上购买了一个二手的硬件钱包，而损失了价值3.4万美金的积蓄。“这是我所有的积蓄。”moodyrocket在帖子中表示。

经调查，这位用户购买的二手钱包是被卖方采用了“中间人攻击”的形式，预先将硬件钱包造商Ledger公司的随机数替换成了卖方的随机数种子，进而获得用户私钥，这才导致了盗币事件发生。

中间人攻击，是指攻击者从硬件钱包出厂到买家手中的过程中，对钱包动手脚，以修改固件的形式，破解并控制钱包私钥。持币人一旦将自己的加密货币资产存入其中，攻击者就会伺机转走这些加密货币资产。

这种随机数泄露导致钱包丢币并不是个案，2014年，Blockchain.info钱包的随机数被黑客破解，导致大量用户私钥泄露，万幸白帽黑客及时发现问题，才挽救了用户损失。

这两个事件也从侧面表明，硬件钱包实际上并不是“无懈可击”。

“（钱包生产、运输、存放过程中）我知道这是一个硬件钱包，那我把它拆掉，换上一个我改过固件的硬件钱包，这在真实世界发生过。”Cobo联合创始人CEO神鱼解释道，随机数失去了“随机”的意义，“我就有可能转走你的币，这其实非常危险。”

这种针对硬件钱包的“中间人攻击”，在国内也可能存在。

31QU在国内较为知名的二手物品交易网站上搜索关键词“硬件钱包”时，发现了不少卖家。而出售说明中不少备注有“已拆封，作用不大，故出售”，或者未对已经拆封的钱包标明拆封。而用户一旦贪图便宜购买这种钱包，就有可能面临“中间人攻击”。

“硬件钱包，一定要从原厂购买，”加密货币钱包公司产品安全负责人郎平告诉31QU，“哪怕是你信任的人给的，也最好别用。”

除了“中间人攻击”会导致用户丢币，硬件钱包本身的漏洞，也有可能给攻击者可乘之机。

2018年12月27日，在第35届混沌通讯大会上，来自初创公司Wallet Fail的三人团队演示了他们攻破Trezor One、Ledger Nano S和Ledger Blue三款硬件钱包的过程，在业内掀起了轩然大波。

被“攻破”的钱包公司，则迅速对自身产品的安全问题做出了回应。

Trezor官方表示：“攻击者必须拿到你的设备，如果你的Trezor依然在你手中，你可以放心继续使用，这个漏洞不会影响到你。”而Ledger钱包团队则表示：“他们并未成功提取任何种子或者PIN码。”

这并不是这些硬件钱包制造商头一次遇到类似的“危机”。

2017年3月份，一名15岁的英国黑客Saleem Rashid爆出，Ledger Nano S这款比特币硬件钱包有严重的安全性漏洞，它可能会被黑客控制，成为黑客安插在你身边的“间谍”，偷走你的比特币。

“虽然中间人攻击看起来很吓人，但是很多厂家也在极力防范类似事件发生。”郎平说道。

2

防御

一款硬件钱包由硬件与软件两部分组成。硬件部分包括钱包出厂包装、钱包主板、芯片、外壳等；软件部分主要是开源代码库。“如果厂商在设计钱包之初，能够保证这些部分安全，那么钱包基本上也就相对安全了。”郎平告诉31QU。

以2013年国内上市的某硬件钱包产品为例，用户收到钱包之后，整个钱包由一层透明塑料包裹，内部包装还由一次性胶带封闭。这些虽然是最基础的物理手段，但也能降低硬件钱包在物流途中直接暴露在攻击者手中的可能性。

“你的私钥直接保存在硬件钱包中，暴露在不怀好意者面前，是比较危险的。”郎平告诉31QU。

如果攻击者破了基础“防火墙”，神不知鬼不觉地拿到钱包并尝试暴力拆解，这时钱包核心部件就会暴露出来。针对这种情况，不少钱包还设计了防拆除功能。“很多硬件钱包外壳都是超声波塑封，很难拆开，一旦被拆开过，用户就很容易被发现。”郎平说道。

“有的硬件钱包被人拆了，然后把里面的精密信息读出来，比如从闪存芯片里恢复出来一些敏感信息（导致私钥泄露，很危险）。”神鱼在谈到攻击者针对硬件钱包暴力拆除时，认为硬件钱包确实会遇到被拆开读取信息的可能性，他认为比较安全的做法是，厂商在设计钱包就要做到“拆开即毁”，使用者第一次开机就要“校验你的系统有没有被改过”。

除了硬件防范，软件安全也是较为重要的一个环节。“衡量软件安全最重要的环节就是软件代码是否开源。”郎平告诉31QU。

同时，火币研究院也认为，钱包开源一方面可以接受各方对其代码进行监督审查，另一方面也更容易获得技术极客的帮助，不断地改进升级。

钱包代码开源，也能让钱包使用者监督项目方代码架构与更新情况，更为重要的是验证钱包私钥随机数是否真正随机。

“如果私钥并非真正随机产生。危险系数就比较高，有可能被破解。”郎平告诉31QU，“但验证私钥是否随机产生的操作对于绝大多数用户而言过于复杂，一般用户很难操作。”

实际上，在2018年下半年，EOS公链博彩类DApp就发生过大量因随机数被破解而导致的安全事件，这造成了价值上百万的EOS代币被黑客卷走。不过，由于硬件钱包的离线断网特性，攻击者发动类似攻击还是有难度的。

代码开源的另一个好处就是“监控”项目方的开发进度。

以国内某知名硬件钱包为例，该钱包目前开源了6个代码库，其中的3个关键代码库是从trezor代码库中分叉而来。trezor是国际老牌硬件钱包公司，这一定程度上说明了该钱包软件部分的可靠性。

但是，分析项目代码更新情况之后却发现了问题。打开该硬件钱包的蓝牙代码库，我们发现自2018年5月份之后，代码库代码几乎很少更新。

同时，打开该钱包源代码，发现该钱包源代码在2018年8月份之后更新频率也明显降低。

蓝牙代码库更新停止与整个代码库更新活跃程度大幅度降低，说明项目发展遇到阻碍，产品更新比较慢。代码更新频率下降，实际上也能反映出钱包团队的工作状态，钱包安全性则需要打一个大大的问号。

通过开源代码更新频率，我们能够得知硬件钱包产品开发进度，进而判断产品安全性，这也众多钱包、公链项目对于开源与否极为敏感的原因之一。

对于加密货币资产持有者而言，钱包私钥的安全性是不允许出现任何“差池”的。这方面，硬件钱包是如何保证这一点呢？

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私钥

硬件钱包发送交易的过程大致是这样的：通过手机端APP构造交易，硬件端确认交易信息，再用手机端把交易联网发送出去。然后等待区块链确认完成，交易就成功了。

正是由于硬件钱包在交易过程中全程离线，保证了钱包私钥的安全性。

交易过程中硬件钱包通过蓝牙、USB与App发生链接，这也个过程保证了钱包能够绝对断网。“目前蓝牙的安全距离是9米，只要周围不存在可疑人员，就可以放心操作了。”郎平告诉31QU。

实际上，钱包内部也有相当完整的“保密”程序。

硬件钱包通过分层确定的方法，将种子生成主私钥，然后再派生海量的子私钥和地址。由于种子是一串很长的随机数，不利于记忆，所以钱包会用特殊算法将种子转化为一串助记词 （Mnemonic），通过助记词就能够得到种子以及种子背后所有的私钥。

▲ 从种子到私钥，再到海量私钥的转换过程

由此看来，助记词的安全性关乎重大，那么有没有可能猜出助记词呢？通常情况下，一个硬件钱包助记词是由12个单词组成，这12个单词出自2048个单词库。如何计算出随机生成的助记词的所有可能性是一个排列问题，根据公式：n!/( n - r )! ，即2048!/(2048-12)!= 5.2715379713014884760003093175282 e+39 。

5.2乘以10的39次方，这个数据有多大？

有人用数学模型对这个数据进行了测算，这个数量相当于在美国本土上铺满一堆1块钱硬币，这堆硬币要铺多高呢？高度大约相当于从地球表面到月球的距离。而一次性猜对助记词的概率，就相当于从如此众多的硬币中随手一抓，就抓到了那个正确的硬币的概率，这几乎是不可能发生的事情。

而有的硬件钱包更是设置了24个助记词，将猜出助记词的可能性降到了零。

“只要你不泄露钱包助记词，硬件钱包相对来说还是最安全的。”郎平说道。Reddit用户moodyrocket之所以丢失私钥，就是因为其购买的二手钱包的随机数种子被销售者获取，才导致丢币。

结语

加密货币作为一种“丢了就找不回来”的资产，从靠谱的途径获得一款安全性靠谱的硬件钱包，对资产安全至关重要。避开“中间人攻击”与避免使用自带漏洞的钱包，基本上就能够保证资产安全了。

即便躲开了所有坑，有人还是对自己钱包安全性不放心，“老韭菜”会告诉你，“去瑞士吧”。

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