BIP39:使用助记词生成确定性钱包秘钥

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 <slush@satoshilabs.com>
Pavol Rusnak <stick@satoshilabs.com>
Aaron Voisine <voisine@gmail.com>
Sean Bowe <ewillbefull@gmail.com>
状态:已经被提议
类型:标准化跟踪
创建日期:2013-09-10
译者:kimziv

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。

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。

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	

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。

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。

单词列表
github.com/bitcoin/bips
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

  1. English github.com/bitcoin/bips
  2. Japanese github.com/bitcoin/bips
  3. Korean github.com/bitcoin/bips
  4. Spanish github.com/bitcoin/bips
  5. Chinese (Simplified) github.com/bitcoin/bips
  6. Chinese (Traditional) github.com/bitcoin/bips
  7. French github.com/bitcoin/bips
  8. Italian github.com/bitcoin/bips

开发库
Node.js
npmjs.com/package/bip39
Python
github.com/trezor/pytho

其他实现

Elixir: github.com/izelnakri/mn Objective-C: github.com/nybex/NYMnem Haskell: github.com/haskoin/hask .NET C# (PCL): github.com/Thashiznets/ .NET C# (PCL): github.com/NicolasDorie JavaScript: github.com/bitpay/bitco, github.com/bitcoinjs/bi (used by blockchain.info) Ruby: github.com/sreekanthgs/ Rust: github.com/infincia/bip Swift: github.com/CikeQiu/CKMn C++: github.com/libbitcoin/l C (with Python/Java/Javascript bindings): github.com/ElementsProj

中文助记词

var bip39 = require('bip39')
var mnemonic = bip39.generateMnemonic(128, null, bip39.wordlists.chinese_simplified)
console.log(mnemonic)

var seed = bip39.mnemonicToSeed(mnemonic)
var hdwallet = hdkey.fromMasterSeed(seed)
var key1 = hdwallet.derivePath("m/44'/60'/0'/0/0")
var address1 = util.pubToAddress(key1._hdkey._publicKey, true)
address1 = util.toChecksumAddress(address1.toString('hex'))

演示

> var bip39 = require('bip39')
undefined

> var mnemonic = bip39.generateMnemonic(128, bip39.randomBytes, bip39.wordlists.chinese_simplified)
undefined

> console.log(mnemonic)
俄 判 菌 诗 仪 偏 方 都 激 输 失 稀
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One thought on “BIP39:使用助记词生成确定性钱包秘钥

  1. 2048!/(2048-12)! = 5.2715379713014884760003093175282e+39,这种计算概率空间的方法忽略了助记词存在重复的情况。正确的概率空间计算方法:2^132(=2048^12)=5.444517870735e39

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