原文標題: The Evolution of Bitcoin Key Management

作者:Alena Vranova

文章來源:https://medium.com/casa/the-evolution-of-bitcoin-key-management-c2fd29ba35d6

比特幣硬體錢包 Trezor 共同創辦人 Alena Vranova,同時也是 SatoshiLabs 的共同創辦人,今年 1 月 8 日在 Medium 平台上,以「The Evolution of Bitcoin Key Management」(暫譯:比特幣錢包管理的演進)一文,發表她對比特幣錢包的技術發展及演進的看法。

精華摘要:

  • 早期比特幣私鑰都是以純文本的形式,存在電腦硬碟 wallet.dat 文件中,並沒有密碼保護,沒有輸入和輸出私鑰的方式,當時的私鑰是用 Python 指令碼生成的。這種儲存方式有大量安全風險,一直到比特幣核心開發者開始提交比特幣改進提案(BIP),這一切才有了改變。
  • 非確定性錢包(Nondeterministic wallets,又稱隨機錢包)指每個密鑰都是從隨機數獨立生成的。第一款比特幣錢包 App 就是屬於非確定性桌上型錢包(desktop wallets),能夠隨機產生一組比特幣地址和對應的私鑰(密鑰對)。使用者在每筆交易完成後都需要備份密鑰對,以確保資金安全。然而,使用者經常會遇到各式各樣的問題,例如,獨立地址數量有限、地址備份失敗,或因糟糕的使用者體驗(在手續費欄誤輸入交易金額)而丟失資金。
  • 第一款桌上型軟體錢包,對於不懂程式開發的使用者來說,是一個重要的里程碑。因為這使最早期的比特幣使用者,不再需要特別了解指命碼也可以使用。
  • 單密鑰錢包(single key wallet)可以建立紙錢包,外出時方便攜帶,其便利性與信用卡相似,你可以用它來買咖啡,或是在離線時收款。Peter Kroll 的 bitaddress.org 就是第一個推出人氣使用者友善紙錢包生成網站。
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bitaddress.org 網站推出可列印的紙錢包,帶有公鑰(Load & Verify)和私鑰(Spend)。
  • 不過,線上生成錢包是不安全的。一個鍵盤記錄器就能讓你電腦上的比特幣暴露在風險之中。線下生成密鑰是可行的,但卻需要寫指令碼一定的程式知識。第一個率先解決這個問題的是一款硬體裝置––紙錢包印表機 Piper。由樹莓派(Raspberry Pi)驅動的印表機,可以根據特定需求打造紙錢包。
  • 時至今日,現在的比特幣錢包都以確定的方式生成地址。獲得原始輸入(密碼學家稱之為 seed 種子)之後,能夠從中再生成多組地址。2011年底時,推出了第一款確定性軟體錢包「Electrum」。使用者終於從頻繁備份的那些麻煩中解脫出來,變成只需要使用一串種子。
  • 第一款確定性錢包相對來說比較基礎。一個主密鑰可以再生成多個地址(如圖A),但無法處理更複雜的分層——例如一個主密鑰包含多個子密鑰(child keys)。

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  • 2012年,BIP-32 提案為我們帶來了 HD 錢包,與高畫質的 HD 沒有關係。HD 錢包可為確定性錢包添加分層結構(如圖B),全名是分層確定性錢包(Hierarchical Deterministic wallets),HD 錢包是它的簡寫。

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  • 2012 年,SatoshiLabs 的創辦團隊打造了第一款商用硬體錢包 Trezor 的產品原型。Trezor 硬體錢包的特色例如,HD 錢包結構支持多幣種及帳戶、可簡易恢復錢包的種子、額外的密碼加密等。
  • 多重簽名由比特幣開發者 Gavin Andresen 在 BIP-11 提出,2011年完成部署,有時也被叫做 M-of-N 標準交易協議。第一款商用多重簽名錢包是基於 BitGo 在 2013 年推出的 BIP-16(P2SH)。多家大型交易所都曾受益,包括 Bitstamp、Kraken 和 Bitfinex;Greenaddress 也接著推出了針對終端使用者的多重簽名方案,使用 2-of-2 和 2-of-3 多重簽名方案。

About the Author Yahsin Huang

黃雅信 Yahsin Huang 畢業於國立東華大學英美語文學系。近期與日本比特幣社群重要推手東晃慈(Koji Higashi)、比特幣研究員陳伯韋(Po-Wei Chen)等人合作推廣區塊鏈未來的應用及技術。關注科技趨勢、新媒體藝術及網路新創,曾從事平面媒體中英採訪寫作和編譯工作。 Yahsin Huang is a tech writer based in Taipei. She has been working closely with Japanese crypto influencer Koji Higashi and crypto researcher Po-Wei Chen to build a thriving blockchain community in Taiwan. Her writing about technology trends has been published by Make Taiwan magazine, Blockcast.it, Thinking Taiwan, and Taipei Computer Association. She has a bachelor’s degree from National Dong Hwa University.