1.16. BIP39协议:使用助记词生成确定性钱包

Posted 2021-01-01 xiaocongcong888

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https://www.netkiller.cn/blockchain/bip39.html

1.16. BIP39协议:使用助记词生成确定性钱包

BIP:39
层：应用层
标题：使用助记词生成确定性钱包秘钥
作者：Marek Palatinus [email protected]
Pavol Rusnak [email protected]
Aaron Voisine [email protected]
Sean Bowe [email protected]
状态：已经被提议
类型：标准化跟踪
创建日期：2013-09-10
译者：kimziv

1.16.1. 摘要
这个BIP描述了使用助记码或者助记句子（简称助记词）--一组便于记忆的单词来生成确定性钱包。

这个BIP由两部分构成：生成助记词和把生成的助记词转化成一个二进制种子。这个种子后面会更急类似于BIP32的方法生成确定性钱包。

1.16.2. 动机
与处理原始的二进制或者十六进制的钱包种子相比，在人机交互过程中助记词是更胜一筹的。这些助记单词可以被写在纸上或者通过电话说出来。

本指南旨在通过人类可读的转录来传输计算机生成的随机性。并不是将用户创建的句子（也称为脑钱包）处理到钱包种子中的方法。

1.16.3. 生成助记词
助记符必须以32位的倍数编码熵。随着熵的安全性提高，同时句子的长度也在增加。我们将初始熵长度称为ENT。ENT允许的大小为128-256位。

首先，生成ENT位的初始熵。通过取第一个生成的校验和

ENT/32

它的SHA256哈希的位。该校验和附加到初始熵的末尾。接下来，这些连接的比特位被分成多个11位的组，每个组用从0-2047的数字编码，用作单词表的索引。最后，我们将这些数字转换为单词，并将加入的所有单词组成助记句。

下表描述了初始熵长度（ENT），校验和长度（CS）和生成助记词（MS）的长度之间的关系。

CS = ENT / 32
MS = (ENT + CS) / 11

ENT CS ENT + CS MS

128 4 132 12
160 5 165 15
192 6 198 18
224 7 231 21
256 8 264 24

1.16.4. 单词表
理想的单词列表具有以下特点：

智能选词

单词列表以这种方式创建：输入前四个字母来就足以明确地标识这个单词；

避免相似的单词

"build" and "built", "woman" and "women", or "quick" and "quickly" 这样的词对，不仅使记忆困难，而且更容易出错，更难猜到；

排序的单词列表

排序的单词列表允许更有效地查找代码字（即，实现可以使用二分搜索而不是线性搜索）

这也允许使用字典树（前缀树），例如用于更好的压缩

单词表可以包含本土字符，但必须使用规范化形式兼容性分解（NFKD）以UTF-8编码。

1.16.5. 从助记词到种子
用户可以决定用密码保护他们的助词。如果密码不存在，则使用空字符串“”代替。

要通过助记词创建一个二进制种子，我们使用助记符作为密码（UTF-8 NFKD）和字符串“mnemonic”+ passphrase 作为盐（再次以UTF-8 NFKD）来调用PBKDF2函数。迭代计数设置为2048，HMAC-SHA512用作伪随机函数。派生密钥的长度为512位（= 64字节）。

该种子可以随后用于使用BIP-0032或类似方法产生确定性钱包。

助记词转换为二进制种子完全独立于生成这个助记词。这导致相当简单的代码; 助记词结构没有约束，客户可以自由地实现自己的单词列表，甚至是整个助记词的生成器，允许字典列表中的输入错误检测或其他用途的灵活性。

虽然使用的助记词可能不是通过“生成助记词”部分中描述的算法生成的，但这是不建议的，软件必须使用单词表计算助记词的校验和，如果无效则发出警告。

所描述的方法还提供似乎可信的可否认性，因为每个密码短语产生一个有效的种子（因此产生确定性钱包），但是只有正确的那一个才能使所需的钱包可用。

1.16.6. 单词列表
https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/bip-0039-wordlists.md

如果一个 HD 钱包助记词是 12 个单词，一共有 2048 个单词可能性，如何算出随机的生成的助记词可能性是一个排列问题，根据公式： n!/( n - r )! ，既 2048!/(2048-12)! = 5.2715379713014884760003093175282e+39。

Wordlists

English https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/english.txt

Japanese https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/japanese.txt

Korean https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/korean.txt

Spanish https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/spanish.txt

Chinese (Simplified) https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/chinese_simplified.txt

Chinese (Traditional) https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/chinese_traditional.txt

French https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/french.txt

Italian https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/italian.txt

1.16.7. 开发库
1.16.7.1. Node.js
https://www.npmjs.com/package/bip39

1.16.7.2. Python
https://github.com/trezor/python-mnemonic

1.16.7.3. 其他实现

Elixir: https://github.com/izelnakri/mnemonic

Objective-C: https://github.com/nybex/NYMnemonic

Haskell: https://github.com/haskoin/haskoin

.NET C# (PCL): https://github.com/Thashiznets/BIP39.NET

.NET C# (PCL): https://github.com/NicolasDorier/NBitcoin

javascript: https://github.com/bitpay/bitcore-mnemonic, https://github.com/bitcoinjs/bip39 (used by blockchain.info)

Ruby: https://github.com/sreekanthgs/bip_mnemonic

Rust: https://github.com/infincia/bip39-rs

Swift: https://github.com/CikeQiu/CKMnemonic

C++: https://github.com/libbitcoin/libbitcoin/blob/master/include/bitcoin/bitcoin/wallet/mnemonic.hpp

C (with Python/Java/Javascript bindings): https://github.com/ElementsProject/libwally-core

1.16.8. Netkiller 助记词词库
HD Wallet 采用 2048 个单词，或者汉字作为助记词，这些词库对外公开，很多钱包仅仅使用path第一个地址并且没有加密。如果你知道某个用户的助记词中的11各词的排列顺序，那么我们就可以通过穷举方法，算出所有地址的私钥，如果碰巧找到了已经在使用的地址。就可以将里面的ETH全部转走。

为了增加 HD Wallet 的安全，我做了一个词库，这个词库不对外公开，并且使用的汉字均是不常用汉字。只能复制粘贴，几乎很难使用输入法输入该汉字。

同时path 还做了分层，和索引地址。分层采用时间维度，索引采用随机数， Seed 做加密处理。助记词共 15 个汉字。

效果如下

汉字助记词：欈 戀 髎 響 麢 戵 邎 蠢 鶖 躒 蠈 鰘 譥 趱 巆
地址：0x4949225eab0121d1e0b0eeb286a12b04ff596471
私钥：b5ce4ac958fbdcd385d6ae850c1870c6da7b990981363c25036a31ba06be6636

汉字助记词：霼 彎 曤 纀 鸇 鷔 鶹 纚 鱱 讁 艣 鼴 黭 纒 贛
地址：0x430097d16819108068a7af22a116285e54bc3e6b
私钥：3b78431a43a2c69e861870f0eff1d54d3965247ca5e588a9f907904f9ea5b822

汉字助记词：聾 鱦 骥 鬘 鰕 蘲 韃 鏻 雤 鑀 瓤 蘣 壥 躠 罋
地址：0x641fd58728cf08bc8795d41cfd3885a4f1c8dced
私钥：b7c2ff2a39e3a534e6e89288b05b4a283b10b34b2dfca2b336676729c7a68ad1

汉字助记词：轕 鶼 瀝 钁 麝 鸑 灙 纞 躐 嚹 櫞 鱁 贑 癠 躤
地址：0xae6ad7cf3e31556bc7262e25fba2ebad9954d08b
私钥：c989fe5c108b0bd33e5731919e09c30c639a4ff29fb4e66fe3052975855181f6

汉字助记词：鰵 鐗 鱇 彏 鱞 鷮 鼯 矃 曟 鬙 衢 斅 櫜 鸒 襨
地址：0x7fc6bca55c51ab3b4266d8f67d63c196ac874d93
私钥：53e755075653a64867f885e702ca0a2612bdd13ec2bed0df647bf568a639bc46