Наступне покоління криптографічної безпеки, яка не залежить від пристроїв, а залежить від ізоляційної архітектури

За останні десять років апаратні гаманці залишаються важливою частиною безпеки криптоактивів, але з ускладненням транзакцій у мережі та більш складними методами атак, обмеження цієї схеми починають проявлятися. Проблеми безпеки вже не обмежуються лише збереженням приватних ключів офлайн, а включають підпис транзакцій, підключення до мережі, довіру до ланцюжка постачання та довгострокові ризики, пов’язані з квантовими обчисленнями. Наступне покоління криптографічної безпеки переходить від «залежності від більш безпечного пристрою» до «залежності від більш надійної системної архітектури».

Один, апаратний гаманець: колись найнадійніше рішення безпеки

У сфері самостійного зберігання криптоактивів апаратні гаманці довгий час вважалися найнадійнішим вибором. Концепція холодного зберігання, представлені брендами Ledger, Trezor та іншими, майже стала загальним консенсусом серед користувачів: приватний ключ зберігається на офлайн-установці, транзакції підтверджуються фізичним пристроєм, і хакерам важко безпосередньо отримати доступ до активів через мережу.

Протягом тривалого часу ця логіка була справедливою. Пристрій, що не підключений до інтернету, справді захищає від більшості віддалених атак. Для ранніх користувачів апаратний гаманець забезпечував просту, зрозумілу та відчутну відчуття безпеки.

Але з ростом масштабів криптоактивів, збільшенням частоти транзакцій у мережі та ускладненням методів атак, постає важливе питання: чи залишаються апаратні гаманці достатньо безпечними? Чи є вони лише тимчасовим рішенням, а не кінцевою формою криптографічної безпеки?

Саме в цьому контексті все більше дослідників безпеки звертають увагу на новий напрямок: ізоляція криптогаманця, тобто використання більш чіткої системної ізоляції для захисту приватних ключів і підписів транзакцій.

Друге, переосмислення апаратних гаманців: за лаштунками безпеки все ще є довіра

Здається, апаратний гаманець дуже безпечний, але його безпека фактично базується на багатьох припущеннях.

По-перше, користувачі повинні довіряти виробнику пристрою. Наприклад, чи безпечне прошивка пристрою? Чи не було втручання у ланцюжок постачання? Чи пройшли безпечні чіпи належний аудит? Ці питання майже неможливо перевірити звичайному користувачу самостійно.

По-друге, оновлення прошивки також може нести ризики. Апаратні гаманці потребують постійного оновлення системи для виправлення вразливостей та підтримки нових функцій, але користувачам важко визначити, чи є оновлення цілком довіреним. Часто користувачі змушені довіряти виробнику.

Крім того, фізичний пристрій сам по собі має ризики. Втрата, крадіжка, конфіскація або цілеспрямовані фізичні атаки. Навіть якщо пристрій не зламано, мнемонічні фрази, що використовуються для відновлення гаманця, також можуть стати новими точками ризику.

Отже, проблема апаратних гаманців полягає не в їхній «недостатній безпеці», а в тому, що їхня безпека все ще залежить від пристрою, виробника та ланцюжка постачання. Для галузі, яка наголошує на децентралізації та зменшенні довіри, ця залежність переосмислюється.

Третє, реальні труднощі апаратних гаманців: під час транзакції потрібно контактувати з підключеним пристроєм

Основне обіцянка безпеки апаратного гаманця — приватний ключ ніколи не залишає пристрій. Але у реальному використанні транзакції все одно потрібно транслювати у мережу.

Це означає, що під час підписання транзакції апаратний гаманець зазвичай взаємодіє з мобільним телефоном, комп’ютером або іншим підключеним пристроєм. Через USB, Bluetooth або QR-код, цей процес взаємодії створює потенційний ризик.

Багато атак не вимагають безпосереднього викрадення приватного ключа. Зловмисник може підробити інформацію про транзакцію, змусивши користувача думати, що він підписує нормальну транзакцію, тоді як насправді він авторизує зловмисну операцію; або через зловмисні смарт-контракти, фальшиві сайти, перехоплення буфера обміну тощо, змушуючи користувача виконати небезпечну операцію без його відома.

Це ще один реальний обмежуючий фактор апаратних гаманців: пристрій сам по собі може бути офлайн, але процес транзакції користувача важко зробити цілком офлайн.

Якщо користувач хоче підвищити безпеку, він може використовувати більш суворі пристрої з ізольованим режимом, тобто зовсім без підключення до мережі, передаючи дані лише через QR-коди або інші засоби. Але цей спосіб ускладнює процес і важко для тривалого використання звичайним користувачам. В кінцевому підсумку, більшість людей змушені балансувати між безпекою та зручністю.

Тому галузь починає розглядати інший підхід: замість залежності від правильних дій користувача кожного разу, краще з системного проектування зробити чітке розділення приватних ключів, підписів і підключення до мережі.

Четверте, ізольований криптогаманець: ризики вбудовані у системну архітектуру

Основна ідея ізольованого криптогаманця дуже проста: керування приватними ключами, підпис транзакцій і трансляція у мережу — у різних середовищах.

Простіше кажучи, приватний ключ і середовище підпису максимально ізольовані від інтернету, а частина, що підключена до мережі, відповідає лише за відправлення вже підписаних транзакцій у блокчейн, не має доступу до приватних ключів.

Такий дизайн має перевагу: навіть якщо частина, підключена до мережі, буде атакована, зловмисник зможе отримати лише підписані дані, але не зможе безпосередньо викрасти приватний ключ. Для користувача це означає, що найважливіший актив — ключ — зберігається у більш закритому, менш доступному середовищі.

Він і відрізняється від традиційних апаратних гаманців тим, що апаратний гаманець більше покладається на конкретний пристрій для ізоляції, тоді як ізольований криптогаманець робить акцент на структурі системи. Безпека залежить не лише від окремого пристрою, а від того, чи розділені ключі, підпис і мережеві з’єднання.

Це і є «архітектура — це безпека»: безпека — не просто купити безпечний пристрій, а з самого початку розділити потенційні шляхи ризику.

П’яте, постквантова безпека: майбутні ризики вже обговорюються

Крім актуальних атак, важливою проблемою, що привертає увагу галузі, є квантові обчислення.

Сьогодні багато криптографічних алгоритмів, таких як еліптичні криві та RSA, вважаються безпечними у класичних обчислювальних умовах. Але якщо у майбутньому з’являться потужні квантові комп’ютери, ці алгоритми можуть опинитися під загрозою.

Здається, це питання далекий майбутній сценарій, але криптографічна спільнота вже починає готуватися. Національний інститут стандартів і технологій США (NIST) у 2024 році опублікував перші стандарти постквантової криптографії, що свідчить про перехід від теоретичних обговорень до практичної підготовки.

Для криптоактивів ця проблема особливо актуальна. Адже, якщо активи будуть під загрозою, наслідки можуть бути довгостроковими. Ще більш важливою є стратегія «збирати зараз, розкривати пізніше»: зловмисник може зібрати дані сьогодні, а розшифрувати їх, коли квантові обчислення стануть доступними.

Отже, постквантова безпека — це не питання, яке можна залишити на майбутнє, коли з’являться квантові комп’ютери. Для довгострокового збереження активів і проектів, вже зараз потрібно враховувати ці ризики.

Шосте, модель без апаратного забезпечення: зменшення залежності від одного пристрою

Ідея ізольованої архітектури фактично відкриває новий підхід до безпеки.

Традиційний спосіб — через один фізичний пристрій зменшити ризик. Він зберігає приватний ключ у пристрої, ускладнюючи доступ до нього через мережу. Цей підхід вже довів свою ефективність і підтверджений ринком.

Але модель без апаратного забезпечення намагається ще більше зменшити залежність від конкретного пристрою. Вона зосереджена на питанні: чи можливо за допомогою системного дизайну зробити так, щоб певні шляхи атаки були дуже важкими або неможливими?

Ця ідея приводить до кількох змін.

По-перше, користувачі більше не залежать від одного виробника апаратних пристроїв. По-друге, безпека не пов’язана цілком із конкретним чіпом або пристроєм. По-третє, якщо система відкрита і її можна перевірити спільнотою, безпека стає більш прозорою.

Це не означає, що апаратні гаманці втратили свою цінність. Вони все ще можуть бути важливим інструментом у системі безпеки, але у наступному поколінні інфраструктури безпеки вони, ймовірно, перестануть бути єдиним ядром, а стануть частиною більшої архітектури.

Сьоме, Lock.com: один із перших дослідників цього напрямку

У цій галузі Lock.com є одним із перших проектів, що чітко досліджують ізоляцію підписів і постквантову безпеку.

Lock.com наразі знаходиться на ранній стадії доступу і ще не повністю відкритий. Він намагається об’єднати управління приватними ключами, офлайн-підпис і постквантову криптографію у безапаратну архітектуру, прагнучи зменшити залежність від фізичних пристроїв і довіри до виробників.

Оскільки проект ще в розробці, багато технічних деталей і функцій потребують доопрацювання. Але з огляду на напрямок, він уособлює новий тренд у галузі: майбутні гаманці, ймовірно, не зосереджуватимуться лише на безпеці пристрою, а на системній архітектурі, яка забезпечує чітке ізоляцію та прозорість.

Восьме, інфраструктура криптозбереження рухається від окремих інструментів до цілісної системи

З’явлення безапаратних гаманців — це не ізольоване явище. Це відображає тенденцію до загального оновлення криптоінфраструктури.

Раніше гаманці, комунікація, зберігання та виконання транзакцій були розподілені між різними продуктами. Користувачі самі збирали інструменти і несли відповідальність за багато ризиків. У майбутньому ці функції, ймовірно, будуть інтегровані у більш цілісну інфраструктуру.

Одночасно змінюється і ставлення користувачів до безпеки. Раніше багато хто довіряв брендам і репутації пристроїв. Тепер все більше користувачів і розробників звертають увагу на відкритий код, можливість аудиту системи та прозорість архітектури.

Інакше кажучи, відчуття безпеки переходить від «я довіряю цьому бренду» до «я можу зрозуміти і перевірити цю систему».

У цьому тренді Lock.com уособлює уявлення про нову інфраструктуру безпеки: безпека не залежить від окремого пристрою або виробника, а закодована у самій системній архітектурі.

Дев’яте, галузь змінює питання

У сфері криптобезпеки відбувається важлива зміна.

Раніше найпоширенішим питанням було: Який апаратний гаманець купити?

Зараз все більше людей запитують: Яку безпечну архітектуру обрати?

Ця зміна вказує на глибше розуміння безпеки. Апаратні гаманці за останнє десятиліття захистили багато активів, і їхня цінність не підлягає сумніву. Але з ускладненням атак, ризиками квантових обчислень і появою нових ізольованих архітектур, питання про те, чи залишаються вони кінцевим рішенням, стає все менш очевидним.

Наступне покоління інфраструктури безпеки, ймовірно, зменшить залежність від одного фізичного пристрою, більше покладаючись на системний дизайн, ізоляцію ключів і передові криптографічні рішення.

Ця трансформація вже почалася.