硬件錢包並非無懈可擊，防不勝防的「中間人攻擊」

在加密貨幣世界，無論你如何強調安全，都不爲過。隨着全球加密貨幣市值不斷增長，資產安全成爲廣大投資者最爲關注的問題，2018 年以來，發生在加密貨幣行業的黑客攻擊事件不勝枚舉，導致的損失更是高達數十億人民幣。

更爲嚴重是，加密資產一旦丟失，就很難找回。

在這樣的背景下，不同形式的加密貨幣存儲「工具」被髮明出來：硬件錢包、熱錢包、去中心化錢包、全節點錢包、多籤錢包等等。那麼，有沒有一種能夠保證資產「絕對安全」的工具呢？

火幣研究院在其報告《火幣區塊鏈產業專題報告：錢包篇》中認爲，冷錢包是相當對安全的加密資產存工具，「冷錢包將私鑰存儲在完全離線的設備上，相比於熱錢包是更安全的方法」。與此同時，廣大普通用戶也會有這樣的觀念：硬件錢包是絕對安全的，可以完全放心。

但真實情況是這樣麼？

原文標題：《「絕對安全」只是奢望，硬件錢包如何防範「中間人攻擊」？》

攻擊

硬件錢包在設計上將錢包私鑰與網絡完全隔絕，由於不觸網的特性，這種類型的錢包又被稱爲冷錢包。也由於這種特性，人們普遍認爲硬件錢包是安全可靠，不會遭到攻擊。

但可惜的是，硬件錢包所謂的絕對安全也是相對的。

2018 年初，Reddit 用戶 moodyrocket 發帖稱，因其在 eBay 上購買了一個二手的硬件錢包，而損失了價值 3.4 萬美金的積蓄。「這是我所有的積蓄。」moodyrocket 在帖子中表示。

經調查，這位用戶購買的二手錢包是被賣方採用了「中間人攻擊」的形式，預先將硬件錢包造商 Ledger 公司的隨機數替換成了賣方的隨機數種子，進而獲得用戶私鑰，這才導致了盜幣事件發生。

中間人攻擊，是指攻擊者從硬件錢包出廠到買家手中的過程中，對錢包動手腳，以修改固件的形式，破解並控制錢包私鑰。持幣人一旦將自己的加密貨幣資產存入其中，攻擊者就會伺機轉走這些加密貨幣資產。

這種隨機數泄露導致錢包丟幣並不是個案，2014 年，Blockchain.info 錢包的隨機數被黑客破解，導致大量用戶私鑰泄露，萬幸白帽黑客及時發現問題，才挽救了用戶損失。

這兩個事件也從側面表明，硬件錢包實際上並不是「無懈可擊」。

「（錢包生產、運輸、存放過程中）我知道這是一個硬件錢包，那我把它拆掉，換上一個我改過固件的硬件錢包，這在真實世界發生過。」Cobo 聯合創始人 CEO 神魚解釋道，隨機數失去了「隨機」的意義，「我就有可能轉走你的幣，這其實非常危險。」

這種針對硬件錢包的「中間人攻擊」，在國內也可能存在。

我們在國內較爲知名的二手物品交易網站上搜索關鍵詞「硬件錢包」時，發現了不少賣家。而出售說明中不少備註有「已拆封，作用不大，故出售」，或者未對已經拆封的錢包標明拆封。而用戶一旦貪圖便宜購買這種錢包，就有可能面臨「中間人攻擊」。

「硬件錢包，一定要從原廠購買，」加密貨幣錢包公司產品安全負責人郎平表示，「哪怕是你信任的人給的，也最好別用。」

除了「中間人攻擊」會導致用戶丟幣，硬件錢包本身的漏洞，也有可能給攻擊者可乘之機。

2018 年 12 月 27 日，在第 35 屆混沌通訊大會上，來自初創公司 Wallet Fail 的三人團隊演示了他們攻破 Trezor One、Ledger Nano S 和 Ledger Blue 三款硬件錢包的過程，在業內掀起了軒然大波。

被「攻破」的錢包公司，則迅速對自身產品的安全問題做出了迴應。

Trezor 官方表示：「攻擊者必須拿到你的設備，如果你的 Trezor 依然在你手中，你可以放心繼續使用，這個漏洞不會影響到你。」而 Ledger 錢包團隊則表示：「他們並未成功提取任何種子或者 PIN 碼。」

這並不是這些硬件錢包製造商頭一次遇到類似的「危機」。

2017 年 3 月份，一名 15 歲的英國黑客 Saleem Rashid 爆出，Ledger Nano S 這款比特幣硬件錢包有嚴重的安全性漏洞，它可能會被黑客控制，成爲黑客安插在你身邊的「間諜」，偷走你的比特幣。

「雖然中間人攻擊看起來很嚇人，但是很多廠家也在極力防範類似事件發生。」郎平說道。

防禦

一款硬件錢包由硬件與軟件兩部分組成。硬件部分包括錢包出廠包裝、錢包主板、芯片、外殼等；軟件部分主要是開源代碼庫。「如果廠商在設計錢包之初，能夠保證這些部分安全，那麼錢包基本上也就相對安全了。」郎平表示。

以 2013 年國內上市的某硬件錢包產品爲例，用戶收到錢包之後，整個錢包由一層透明塑料包裹，內部包裝還由一次性膠帶封閉。這些雖然是最基礎的物理手段，但也能降低硬件錢包在物流途中直接暴露在攻擊者手中的可能性。

「你的私鑰直接保存在硬件錢包中，暴露在不懷好意者面前，是比較危險的。」郎平表示。

如果攻擊者破了基礎「防火牆」，神不知鬼不覺地拿到錢包並嘗試暴力拆解，這時錢包核心部件就會暴露出來。針對這種情況，不少錢包還設計了防拆除功能。「很多硬件錢包外殼都是超聲波塑封，很難拆開，一旦被拆開過，用戶就很容易被發現。」郎平說道。

「有的硬件錢包被人拆了，然後把裏面的精密信息讀出來，比如從閃存芯片裏恢復出來一些敏感信息（導致私鑰泄露，很危險）。」神魚在談到攻擊者針對硬件錢包暴力拆除時，認爲硬件錢包確實會遇到被拆開讀取信息的可能性，他認爲比較安全的做法是，廠商在設計錢包就要做到「拆開即毀」，使用者第一次開機就要「校驗你的系統有沒有被改過」。

除了硬件防範，軟件安全也是較爲重要的一個環節。「衡量軟件安全最重要的環節就是軟件代碼是否開源。」郎平表示。

同時，火幣研究院也認爲，錢包開源一方面可以接受各方對其代碼進行監督審查，另一方面也更容易獲得技術極客的幫助，不斷地改進升級。

錢包代碼開源，也能讓錢包使用者監督項目方代碼架構與更新情況，更爲重要的是驗證錢包私鑰隨機數是否真正隨機。

「如果私鑰並非真正隨機產生。危險係數就比較高，有可能被破解。」郎平表示，「但驗證私鑰是否隨機產生的操作對於絕大多數用戶而言過於複雜，一般用戶很難操作。」

實際上，在 2018 年下半年，EOS 公鏈博彩類 DApp 就發生過大量因隨機數被破解而導致的安全事件，這造成了價值上百萬的 EOS 代幣被黑客捲走。不過，由於硬件錢包的離線斷網特性，攻擊者發動類似攻擊還是有難度的。

代碼開源的另一個好處就是「監控」項目方的開發進度。

以國內某知名硬件錢包爲例，該錢包目前開源了 6 個代碼庫，其中的 3 個關鍵代碼庫是從 trezor 代碼庫中分叉而來。trezor 是國際老牌硬件錢包公司，這一定程度上說明了該錢包軟件部分的可靠性。

但是，分析項目代碼更新情況之後卻發現了問題。打開該硬件錢包的藍牙代碼庫，我們發現自 2018 年 5 月份之後，代碼庫代碼幾乎很少更新。

同時，打開該錢包源代碼，發現該錢包源代碼在 2018 年 8 月份之後更新頻率也明顯降低。

藍牙代碼庫更新停止與整個代碼庫更新活躍程度大幅度降低，說明項目發展遇到阻礙，產品更新比較慢。代碼更新頻率下降，實際上也能反映出錢包團隊的工作狀態，錢包安全性則需要打一個大大的問號。

通過開源代碼更新頻率，我們能夠得知硬件錢包產品開發進度，進而判斷產品安全性，這也衆多錢包、公鏈項目對於開源與否極爲敏感的原因之一。

對於加密貨幣資產持有者而言，錢包私鑰的安全性是不允許出現任何「差池」的。這方面，硬件錢包是如何保證這一點呢？

私鑰

硬件錢包發送交易的過程大致是這樣的：通過手機端 APP 構造交易，硬件端確認交易信息，再用手機端把交易聯網發送出去。然後等待區塊鏈確認完成，交易就成功了。

正是由於硬件錢包在交易過程中全程離線，保證了錢包私鑰的安全性。

交易過程中硬件錢包通過藍牙、USB 與 App 發生鏈接，這也個過程保證了錢包能夠絕對斷網。「目前藍牙的安全距離是 9 米，只要周圍不存在可疑人員，就可以放心操作了。」郎平表示。

實際上，錢包內部也有相當完整的「保密」程序。

硬件錢包通過分層確定的方法，將種子生成主私鑰，然後再派生海量的子私鑰和地址。由於種子是一串很長的隨機數，不利於記憶，所以錢包會用特殊算法將種子轉化爲一串助記詞（Mnemonic），通過助記詞就能夠得到種子以及種子背後所有的私鑰。

從種子到私鑰，再到海量私鑰的轉換過程

由此看來，助記詞的安全性關乎重大，那麼有沒有可能猜出助記詞呢？通常情況下，一個硬件錢包助記詞是由 12 個單詞組成，這 12 個單詞出自 2048 個單詞庫。如何計算出隨機生成的助記詞的所有可能性是一個排列問題，根據公式：n!/(n – r )! ，即 2048!/(2048-12)!= 5.2715379713014884760003093175282 e+39 。

5.2 乘以 10 的 39 次方，這個數據有多大？

有人用數學模型對這個數據進行了測算，這個數量相當於在美國本土上鋪滿一堆 1 塊錢硬幣，這堆硬幣要鋪多高呢？高度大約相當於從地球表面到月球的距離。而一次性猜對助記詞的概率，就相當於從如此衆多的硬幣中隨手一抓，就抓到了那個正確的硬幣的概率，這幾乎是不可能發生的事情。

而有的硬件錢包更是設置了 24 個助記詞，將猜出助記詞的可能性降到了零。

「只要你不泄露錢包助記詞，硬件錢包相對來說還是最安全的。」郎平說道。Reddit 用戶 moodyrocket 之所以丟失私鑰，就是因爲其購買的二手錢包的隨機數種子被銷售者獲取，才導致丟幣。

加密貨幣作爲一種「丟了就找不回來」的資產，從靠譜的途徑獲得一款安全性靠譜的硬件錢包，對資產安全至關重要。避開「中間人攻擊」與避免使用自帶漏洞的錢包，基本上就能夠保證資產安全了。

即便躲開了所有坑，有人還是對自己錢包安全性不放心，「老韭菜」會告訴你，「去瑞士吧」。

瑞士有全世界安保措施最嚴的防空洞，「甚至能防核彈」。屆時，你就能與羅斯柴爾德家族一起，接受世界上最安全的財富保管服務了。