作者:ColdBit

来源:https://coldbit.com/what-types-of-mnemonic-seeds-are-used-in-bitcoin/

比特币助记词主要分为 4 类:

  • BIP39

  • Electrum

  • Shamir 备份(SLIP39)

  • LND(AEZEED)

助记词存在的意义是什么?不同类型的助记词之间有何区别?我们能轻松辨别它们吗?在这篇文章中,我们将带你找到这些问题的答案。

Coldbit Steel

- 刻在 Coldbit Steel 上的 BIP39 助记词 -

使用助记词的目的是什么?

助记词主要用来将一个巨大的数字(私钥)转换成人类可读的形式,便于人们在不使用电子设备的情况下对其进行复制和备份。那为什么要方便人们用非电子设备来备份呢?好吧,与物理(如纸或金属)私钥备份相比,电子设备,尤其是联网设备,更容易被黑客入侵。联网设备和存储器容易遭到远程攻击,物理备份则必须亲身接触,而且执行起来难度更大。

BIP39

这一格式创建于 2013 年,之后开始成为最受欢迎也是最常用的助记词格式。BIP39 格式支持 128 位和 256 位随机数的编码,另外还可添加校验和(checksum)和口令词(passphrase)来保护私钥。单词表是固定的,共包含 2048 个单词。除了英语单词表之外,还有另外 7 种语言的单词表,但是英语之外的语言并不常用。BIP39 格式不支持有意的版本控制(简单至上)。

Electrum

Electrum 钱包软件有两种助记词格式。从 2011 到 2014 左右,Electrum 使用的是旧版助记词格式。Electrum 2.0 开始使用 “新版” 助记词格式。

  • Electrum 的旧版助记词格式(Electrum 2.0 之前的版本):单词表包含 1626 个英语单词。这个单词表与 BIP39 单词表之间存在部分重合,但并非完全相同。旧版格式支持助记词和随机数之间的双向编码。“双向” 在这里的意思是你既可以将二进制的随机数转换成助记词,也可以将助记词转换回二进制的随机数。这个格式不使用校验和。当前版本的 Electrum 依然可以识别这种格式并导入这类钱包(输入助记词后整个过程是自动化的)。

  • Electrum 的新版助记词格式:Electrum 2.0 开始采用一种新的助记词格式 “助记词版本系统” 来修复已经发现的 BIP39 不足。这个格式使用不依赖固定单词表的 UTF8 标准化助记词的哈希值来生成密钥和地址。虽然这个助记词格式不依赖于固定单词表,但它使用了和 BIP39 一样的包含 2048 词的英语单词表。这个格式的另一个显著特征是,将版本号编码到助记词中。这么做的目的是,使得向前兼容未来钱包版本成为可能。版本号还对输出地址(Legacy、P2SH-Segwit、Native Segwit)的类型、使用的网络(主网或测试网)以及是单签钱包还是多签钱包进行了编码,以降低未来钱包找回的难度点击此处,查看关于这一格式的完整表述。

Shamir 密钥分割(SLIP39

2019 年,SatoshiLabs **基于 Adi Shamir 在 1979 年提出的密钥分割方案发布了助记词拆分格式 SLIP39**。这个格式的主要目的是能够使用 N 组单词对助记词进行编码,这样只要拥有 M 组单词即可找回助记词(M < = N)。这是一种门限助记词拆分方案,例如,假设有人使用 3 个不同的份额对助记词进行编码,只需要拥有其中 2 个份额就可以找回助记词。最多可支持 16 个份额。

该编码方案支持基于里德-所罗门码(Reed-Solomon code)的健壮校验和,确保能够检测到影响在 3 个单词以内的任何错误,并且,对影响更大的错误,侦测失败的概率低于 1/10^9。和 BIP39 一样,SLIP39 也支持口令词作为可选项,用于提供额外的 保护/多账户设置。

SLIP39 不支持版本控制。其单词表包含 1024 个英语单词。助记词长度通常是 20 个单词。33 个单词也是有可能的,但是目前没有硬件钱包支持这个长度的助记词。Trezor Model T 使用的是 20 个单词的助记词。

LND(AEZEED)

无论是 BIP39 还是 Electrum 格式都不够健壮,不能满足 Lightning Network Daemon 开发者的需求,所以他们在 2018 年创建了新格式。反对使用 BIP39 的主要原因是:

  • 缺少版本控制(因此,未来的钱包版本不一定知道如何生成所有必需的地址)

  • 缺少钱包生日(因此,钱包可能不知道要向前回溯多少个区块)

img

- 初始状态:已经有 14 种标准了。“什么?14 种?荒唐!我们需要一种通用标准来满足所有用户场景!”“没错没错!” 结果状态:有了 15 种标准。 -

LND AEZEED 应运而生。它是一种编码了生日的版本化方案,支持口令词作为可选项,而且同样使用 BIP39 单词表。助记词的长度是 24 个单词。

有趣的是,没有其它闪电网络钱包使用 AEZEED 格式。例如,Eclair 使用的是 BIP39,C–Lightning 使用的是 Bitcoin Core 内置钱包。

值得一提的是,AEZEED 有一些有趣的特性

  • 助记词本身就是一段密文。也就是说,如果用户另外设置了口令词,让助记词原样保存也没有问题。相反,在 BIP39 格式下,有时候只需要助记词(不需要口令词)就足以盗取资金。

  • 可通过修改一个 cipherseed 来改变口令词。这意味着,如果用户想要安全强度更高的密码,可以先(使用旧口令)解密,然后(使用新口令)加密。最终结果是,用户升级了口令,但使用的还是之前那个 HD 密钥路径(钱包地址不变)。相反,在 BIP39 格式下,如果用户使用了口令,由于映射是单向的,他们无法改变已有 HD 密钥链的口令(在 BIP 39 格式下,改变口令会生成一个全新的 HD 密钥链,因此地址也会改变,既两个密钥链并存)。

  • 缺点是你无法为一个助记词设置多个口令(但是 BIP39 支持这一功能)。在 AEZEED 格式下,使用新的口令会创建新的助记词,因为密码是用来对最终助记词进行编码的。在 BIP 39 格式下,口令仅用于将助记词转化为二进制种子的最后一步。

结论

方向 默认长度 单词表 口令 应用年份
BIP 39 单向 12/24 词 2048 词 可选 2013
Electrum (旧版) 双向 12 词 1626 词 2011-2014
Electrum (新版) 单向 12 词 BIP 39 单词表 可选 2014
Shamir Secret Sharing (SLIP39) 双向 20 词 1024 词 可选 2019
LND (AEZEED) 双向 24 词 BIP 39 单词表 可选 2018

仅有助记词并不一定能找回比特币钱包?

没错。在某些情况下,如果你只有一个 12/24 词助记词,并不一定可以找回钱包。如果你忘了这个助记词对应的是哪种格式,你可能得尝试几种不同的组合和格式。希望上文的列表可以帮到你。