Wie generiert ein Krypto-Wallet eine neue Adresse? (Der Prozess erklärt)

Stiftung für öffentliche Schlüsselkryptographie

1. Eine Krypto-Wallet beginnt mit der Adressgenerierung durch die Erstellung einer kryptografisch sicheren, zufälligen Startphrase, typischerweise 12 oder 24 englische Wörter.

2. Dieser Seed dient als Wurzel für die deterministische Schlüsselableitung unter Verwendung von Standards wie BIP-32 und BIP-44.

3. Aus dem Seed leitet das Wallet über Hashing-Algorithmen wie HMAC-SHA512 einen privaten Hauptschlüssel ab.

4. Der private Hauptschlüssel generiert dann hierarchische untergeordnete private Schlüssel über die Multiplikation mit elliptischen Kurven auf secp256k1.

5. Jeder untergeordnete private Schlüssel entspricht eindeutig einem untergeordneten öffentlichen Schlüssel unter Verwendung einer Punktmultiplikation auf derselben Kurve.

Adresskodierung und Formatkonvertierung

1. Das Wallet wendet SHA-256 auf den komprimierten öffentlichen Schlüssel an, um einen 256-Bit-Hash zu erzeugen.

2. Dieser Hash durchläuft RIPEMD-160 und liefert ein 160-Bit-Ergebnis, das als Public-Key-Hash bekannt ist.

3. Ein netzwerkspezifisches Versionsbyte wird vorangestellt – 0x00 für Bitcoin Mainnet, 0x6f für Testnet.

4. Aus dem erweiterten Hash wird eine doppelte SHA-256-Prüfsumme berechnet und die ersten vier Bytes werden angehängt.

5. Die resultierende Bytefolge wird in Base58Check codiert, wodurch mehrdeutige Zeichen wie 0, O, I und l eliminiert werden.

Ableitungspfade und Kontoisolation

1. Geldbörsen folgen BIP-44-Pfaden wie m/44'/0'/0'/0/0, um Münztypen, Konten und Wechselgeldketten zu isolieren.

2. Jede Pfadkomponente ändert den Ableitungsindex und das Hardened-Flag und erzeugt so selbst aus identischen Seeds unterschiedliche private Schlüssel.

3. Externe Ketten (Index 0) generieren Empfangsadressen, während interne Ketten (Index 1) Änderungsadressen erzeugen.

4. Die Wiederverwendung desselben Pfads führt zu identischen Adressen. Durch das Erhöhen des endgültigen Index wird eine neue, sich nicht wiederholende Adresse erstellt.

5. Hardware-Wallets führen alle Ableitungen intern durch und geben bei der Adresserstellung niemals private Schlüssel an Host-Geräte weiter.

On-Chain-Adressvalidierungsmechanismen

1. Knoten überprüfen die Adressgültigkeit, indem sie Base58Check dekodieren und die Prüfsummenintegrität vor der Transaktionsweiterleitung bestätigen.

2. Die ScriptPubKey-Konstruktion unterscheidet sich je nach Adresstyp: P2PKH verwendet OP_DUP OP_HASH160 [Hash] OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG.

3. SegWit-Adressen (bech32) umfassen verschiedene Hashing-Schritte – SHA-256, gefolgt von der Codierung des Witness-Programms mit für Menschen lesbaren Teilen.

4. Taproot-Adressen erfordern Merkle-Root-Verpflichtungen und die Serialisierung des öffentlichen Schnorr-Schlüssels vor der bech32m-Codierung.

5. Ungültige Prüfsummen oder fehlerhafte Skriptvorlagen führen bei der Mempool-Validierung zur sofortigen Ablehnung durch vollständige Knoten.

Häufig gestellte Fragen

F: Ist für die Generierung einer neuen Adresse eine Internetverbindung erforderlich? Nein. Alle kryptografischen Vorgänge erfolgen lokal. Ein Internetzugang ist nur erforderlich, um Transaktionen zu übertragen oder Salden abzufragen.

F: Können zwei verschiedene Wallets dieselbe Adresse aus unterschiedlichen Seeds erzeugen? Die Wahrscheinlichkeit ist vernachlässigbar – etwa 1 zu 2¹⁶⁰ für P2PKH aufgrund der Kollisionsbeständigkeitseigenschaften von RIPEMD-160.

F: Warum zeigen manche Wallets mehrere Adressen gleichzeitig an? Sie generieren vorab ein Lookahead-Fenster ungenutzter Adressen, um Lückengrenzen zu unterstützen und so eine deterministische Wiederherstellung sicherzustellen, ohne jeden Blockchain-Block zu scannen.

F: Ist es sicher, eine Empfangsadresse öffentlich zu teilen? Ja. Öffentliche Adressen geben keine privaten Schlüsselinformationen preis. Allerdings kann die Verknüpfung mehrerer Adressen mit einer Identität durch die Kettenanalyse den Datenschutz gefährden.