回顧達(dá)令智庫之前講解過定義加密錢包安全性的“三有一無”要素：三有是加密錢包要具備網(wǎng)絡(luò)隔離、系統(tǒng)完整性保護(hù)和種子保密性；一無是“無系統(tǒng)攻防假設(shè)”。“三有一無”要素是從防守角度分析錢包應(yīng)該具備的安全特性。本文則從包括攻擊、可用角度的兩個(gè)維度去分析加密錢包安全性設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則：

一、可攻擊性維度

密深科技首席科學(xué)家郭偉基從技術(shù)門檻、經(jīng)濟(jì)成本、犯罪成本、預(yù)期收益四個(gè)方面將攻擊錢包的成本收益分解為三個(gè)層次：

第一層次，高可攻擊性，對應(yīng)技術(shù)門檻低、經(jīng)濟(jì)成本低、犯罪成本低、預(yù)期收益高；

第二層次，中可攻擊性，對應(yīng)技術(shù)門檻低，經(jīng)濟(jì)成本低，犯罪成本高，預(yù)期收益低；

第三層次，低可攻擊性，對應(yīng)技術(shù)門檻高、經(jīng)濟(jì)成本高，犯罪成本高，預(yù)期收益低。

 可攻擊維度對比，來源：達(dá)令智庫

這三個(gè)層次可以指導(dǎo)我們采用針對性的安全設(shè)計(jì)。

二、可用性維度

加密錢包的可用性包括安全性與用戶體驗(yàn)。有別于通常把可用性等同于用戶體驗(yàn)的常規(guī)做法，我們在這里把安全性列為可用性的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。原因很簡單，作為錢包產(chǎn)品，安全性至關(guān)重要。如果某個(gè)加密錢包安全性差，使用上就有很多限制，特別是其管理的資產(chǎn)規(guī)模只能是非常小、即便損失掉也關(guān)系不大的，這就導(dǎo)致錢包在很多情形下不可以使用。

另外，不好的用戶體驗(yàn)也會(huì)導(dǎo)致安全性流失。例如，如果某款錢包的安全性主要依賴用戶輸入一個(gè)比較復(fù)雜的密碼，那么用戶體驗(yàn)就會(huì)很差；而出于人性的懶惰，用戶可能使用看似復(fù)雜其實(shí)容易破解的口令。

理想的加密錢包安全性高，用戶體驗(yàn)又非常好。但是這兩者極難兼顧。為此，郭偉基提出一個(gè)公式：

技術(shù)先進(jìn)指數(shù) ≥ 安全指數(shù) x 用戶體驗(yàn)指數(shù)

在給定的技術(shù)水平上，安全指數(shù)和用戶體驗(yàn)指數(shù)最多成反比關(guān)系，無法兼顧。幸運(yùn)的是，通過采用更加先進(jìn)的技術(shù)，可以同時(shí)提升安全指數(shù)和用戶體驗(yàn)指數(shù)。可以認(rèn)為，加密錢包可用性的天花板取決于所采用的安全設(shè)計(jì)及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

可用性維度對比，來源：達(dá)令智庫

從可攻擊性維度和可用性維度分析各種錢包架構(gòu)的優(yōu)劣之后，本文將進(jìn)一步提出一個(gè)指導(dǎo)錢包安全性設(shè)計(jì)的思維范式。

三、維度分析之軟件錢包

1.可攻擊性維度

由于攻擊軟件錢包的技術(shù)門檻低、經(jīng)濟(jì)成本低、犯罪成本低、預(yù)期收益高，軟件錢包的可攻擊性高。

從技術(shù)門檻上看，軟件錢包不具備“三有”要素：連接網(wǎng)絡(luò)會(huì)導(dǎo)致助記詞的不安全保存，交易密碼設(shè)置弱口令，貨幣價(jià)格走勢數(shù)據(jù)被替換等；系統(tǒng)不完整性的話主要是基于安卓系統(tǒng)，安卓系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致手機(jī)不能覺察到物理攻擊；由于前兩者不能保證安全性從而導(dǎo)致錢包種子保密性也不會(huì)安全。因此攻擊軟件錢包的技術(shù)門檻相對并不高。

從經(jīng)濟(jì)成本上看，因?yàn)檐浖X包時(shí)常聯(lián)網(wǎng)，黑客只需坐在電腦前即可遠(yuǎn)程攻擊無數(shù)的軟件錢包，而且是同一種攻擊手段反復(fù)可以用，不需要很多人配合以及很大的運(yùn)作成本。

從犯罪成本上看，黑客通過互聯(lián)網(wǎng)可以跨國進(jìn)行盜竊，而且可以把自己IP隱藏起來或者放置到其他的地方，幾乎很難追蹤到黑客的真身。

從預(yù)期收益上看，現(xiàn)階段投資者還未能足夠重視加密資產(chǎn)的保密性，所以很多用戶都是把加密資產(chǎn)放置到軟件錢包存儲(chǔ)，給黑客很大的可攻擊用戶基數(shù)。黑客可以比較輕松地在電腦背后攻擊大量的軟件錢包，一旦成功則收益十分可觀。

2.可用性維度

目前軟件錢包上能夠運(yùn)用的安全技術(shù)選擇并不多。較低的技術(shù)水平造成安全性與用戶體驗(yàn)極難平衡，因此總體的可用性處于比較低的水平。

在國內(nèi)，軟件錢包往往等同于手機(jī)App錢包，較少用戶使用PC上的軟件錢包。然而無論如何，軟件錢包面臨的首要問題就是私鑰或者種子如何保密。PC上流行過勒索病毒W(wǎng)annaCry，加密用戶的資產(chǎn)文件并索要贖金。其實(shí)能夠勒索，就能夠轉(zhuǎn)移文件。

另外一種就是從PC或手機(jī)上盜取加密私鑰文件，進(jìn)行撞庫，或者再利用加密方案實(shí)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行破解。當(dāng)然后者的技術(shù)門檻就更高了，但也沒有高到天際。一項(xiàng)MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果表明，超過10%的錯(cuò)誤密碼學(xué)實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)為把解密密鑰硬編碼在代碼里面。讀者們不要覺得這好像天方夜譚。仔細(xì)思考一下軟件錢包還能把解密密鑰保存在哪些地方？混淆一下放代碼里面是很顯然的一個(gè)選項(xiàng)，其它選項(xiàng)也好不到哪里去，除非底層操作系統(tǒng)提供足夠堅(jiān)固的安全措施。

好一點(diǎn)的做法是要求用戶輸入一個(gè)密碼進(jìn)行加密，但是這里又會(huì)有其它問題，弱密碼、撞庫等等是一方面，利用木馬獲取鍵盤輸入從而取得用戶密碼是另一方面。

上面對軟件錢包的安全性做了理論上的分析。而真實(shí)的現(xiàn)實(shí)安全狀況遠(yuǎn)遠(yuǎn)比理論分析的還要糟糕。例如，有的軟件錢包業(yè)者認(rèn)為，錢包應(yīng)用的安全性無須超出其所在系統(tǒng)的安全性，只要手機(jī)系統(tǒng)沒有被攻破，資產(chǎn)就是安全的；而如果系統(tǒng)被攻破，那么用什么手段都保護(hù)不了資產(chǎn)。為了提高用戶的體驗(yàn)，許多錢包干脆把用戶的錢包種子或者私鑰明文存放在手機(jī)里面，給用戶的資產(chǎn)安全造成極大的潛在危險(xiǎn)。

日前，區(qū)塊鏈安全研究中心BSRC公布了一段針對某安卓版軟件錢包的攻擊視頻，該視頻顯示，攻擊者可以通過USB連接用戶手機(jī)直接獲得用戶的助記詞種子，并在本地破解后獲得用戶的十二個(gè)助記詞明文，從而進(jìn)入用戶的賬戶。在這個(gè)攻擊案例中，如果錢包種子進(jìn)行了哪怕是簡單的加密保護(hù)，攻擊也不會(huì)如此順利。

為了用戶體驗(yàn)而犧牲安全性，本質(zhì)上是一種安全錯(cuò)覺。從可用性的角度看，安全性和用戶體驗(yàn)都是必不可少的，便利但不安全的加密錢包使得用戶資產(chǎn)面臨本不必要的風(fēng)險(xiǎn)，其可用性水平很低。

因此，可攻擊性高的軟件錢包是黑客青睞的“攻擊”對象，而糟糕的、缺乏理論指導(dǎo)的、在總體可用性有限約束下犧牲安全性去照顧用戶體驗(yàn)的設(shè)計(jì)，使得軟件錢包的安全性更是雪上加霜。這就是為什么會(huì)產(chǎn)生硬件錢包的需求。

四、維度分析之安卓硬件錢包

1.可攻擊性維度

基于安卓系統(tǒng)開發(fā)的硬件錢包，在可攻擊性維度上屬于第二層次，也就是中可攻擊性，具體來說是技術(shù)門檻低、經(jīng)濟(jì)成本低、犯罪成本高、預(yù)期收益低。

從技術(shù)門檻上看，攻擊安卓系統(tǒng)并不是太難的一件事情。這主要是由于安卓缺乏系統(tǒng)完整性保護(hù)，各種安全漏洞也比較多；更重要的是，基于安卓系統(tǒng)的硬件錢包一旦發(fā)布之后，往往很難再對底層操作系統(tǒng)作什么重大升級(jí)，造成安卓硬件錢包不斷被后續(xù)發(fā)現(xiàn)的新漏洞所威脅。甚至可以說，如果已發(fā)布產(chǎn)品無法打補(bǔ)丁，任何人只要了解到新的漏洞，就可以利用來攻擊安卓硬件錢包，造成技術(shù)門檻偏低的狀況。

實(shí)戰(zhàn)上，Bitfi執(zhí)行總裁、網(wǎng)絡(luò)安全先鋒John McAfee曾把Bitfi冷錢包稱作是全球首個(gè)“無法被黑”的設(shè)備。為了證明自自己，McAfee于7月24日發(fā)起10萬美元的懸賞尋找可以攻破此設(shè)備的黑客。一周不到，一個(gè)十五歲的孩子據(jù)悉成功攻破了John McAfee大力支持的Bitfi錢包。在7月舉辦的看雪安全峰會(huì)上，來自知道創(chuàng)宇的安全專家胡銘德利用USB接口缺陷破解了某國產(chǎn)安卓錢包。

從經(jīng)濟(jì)成本上看，無論是供應(yīng)鏈攻擊還是邪惡女傭攻擊，成本可能就是植入惡意軟件或者利用已知漏洞竊取私鑰數(shù)據(jù)，不需要很高的代價(jià)。

但是其中存在一定的犯罪風(fēng)險(xiǎn)。無論是黑客直接接觸設(shè)備還是買通他人，攻擊者都面臨身份被識(shí)別的可能性。

從預(yù)期收益上看，由于攻擊者需要先接觸到設(shè)備，才有可能竊取里面的數(shù)字資產(chǎn)，這就使得攻擊不能大面積實(shí)施，其效率變得十分低下，預(yù)期收益也因此較攻擊軟件錢包大為降低。

從可攻擊性分析來看，安卓硬件錢包綜合評測預(yù)期收益低會(huì)導(dǎo)致黑客在一定程度上不會(huì)攻擊硬件錢包，但是隨著硬件錢包的使用人數(shù)逐漸提高，黑客的收益也會(huì)隨之升高，導(dǎo)致硬件錢包也會(huì)逐漸受黑客的青睞。

2.可用性維度

目前市場上已有的安卓硬件錢包產(chǎn)品基本都是強(qiáng)調(diào)其離線、通過二維碼傳遞簽名信息，用戶體驗(yàn)比軟件錢包要差很多。同時(shí)由于仍存在設(shè)備丟失或被他人接觸的可能，安全措施也不能簡化。如果需要用戶使用比較復(fù)雜的密碼組合來保密錢包種子，這對用戶體驗(yàn)又是一種傷害。當(dāng)然，隨身攜帶體型碩大的設(shè)備本身對用戶體驗(yàn)也是一種傷害。

同時(shí)，由于安卓系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)完整性保護(hù)的先天不足，在攻擊者能夠接觸設(shè)備的前提下，安卓硬件錢包的安全性并不比軟件錢包高，甚至低于某些較好運(yùn)用了iOS安全機(jī)制的軟件錢包。

綜合來看，安卓硬件錢包相對軟件錢包的主要優(yōu)勢在于其保持離線，造成可攻擊性，或者說作為攻擊目標(biāo)對攻擊者的吸引力，相對沒那么大；其用戶體驗(yàn)則遜色于軟件錢包。總體來說，是為了安全性犧牲用戶體驗(yàn)的典型。

如果既要很高的安全性，又要良好的用戶體驗(yàn)，則根據(jù)前述公式，只能靠采用更好的技術(shù)平臺(tái)了。這就是芯片級(jí)硬件錢包。

作者：密深科技&達(dá)令智庫