「階層的決定論的」(HD) ウォレットとは何ですか? (シードフレーズの背後にある技術)

定義とコアコンセプト

1. HD ウォレットは、単一のシードからキーのツリー状構造を生成する暗号通貨ウォレットの一種です。

2. このシードは通常、12 語または 24 語のニーモニック フレーズとして表され、すべての秘密鍵と公開鍵のルート ソースとして機能します。

3. シードから派生したすべてのキーは、BIP-32、BIP-44、BIP-49、および BIP-84 標準によって定義された決定的なパスに従います。

4. 階層的な性質により、使用中にマスター秘密キーを公開することなく、無限のキー導出が可能になります。

5. 導出された各キーのペアは暗号的に安全なままであり、完全な導出パスが不明でない限り、他のペアにリンクできません。

導出パスの仕組み

1. m/44'/0'/0'/0/0のような導出パスは、キー ツリー全体の正確なステップを指定します。m はマスター ノードを示し、各数値は子インデックスを表します。

2. アポストロフィ (例: 44') は、強化された派生を示します。これは、子の秘密キーを生成するために親の秘密キーが必要であることを意味します。これにより、監視のみの設定での暴露が防止されます。

3. 強化されていないパス (0/0 など) では、親公開キーのみから公開キーを導出でき、安全でないデバイス上での軽量アドレス生成が可能になります。

4. BIP-44 はマルチコインサポートのパスを標準化し、Bitcoin コインには 0、イーサリアムには 60、Doge コインには 194 などのコインタイプを割り当てます。

5. ウォレットはこれらのパスを使用して、決定的な再現性を維持しながら、アカウントの分離、アドレスの変更、受信アドレスの変更を行います。

HD アーキテクチャのセキュリティへの影響

1. シード フレーズが失われると、すべての派生キーと関連資金へのアクセスが完全に失われます。そのフレーズ以外には回復オプションは存在しません。

2. シード フレーズがオフラインで公開されていない場合、デバイスの物理的な盗難によって資金が侵害されることはありません。

3. 侵害されたハードウェアでキーを取得すると、その特定のキーのみが漏洩する危険があります。パスが分離されているため、他のブランチは影響を受けません。

4. 強化された導出により、攻撃者が拡張公開キーにアクセスし、親秘密キーを総当たり攻撃しようとする攻撃から保護されます。

5. 異なる導出パス間でアドレスを再利用しても、暗号化の前提が崩れることはありませんが、連鎖分析の連携によりプライバシーが弱まります。

ウォレットとチェーン間の相互運用性

1. 標準化された BIP により、同じシードを異なる準拠ウォレットにインポートすると、同一のキー ツリーとアドレスが生成されます。

2. イーサリアム互換の HD ウォレットは、コイン タイプ 60 の BIP-44 を使用しますが、EIP-2333 またはアカウント レベルの導出ロジックの処理方法が異なる場合があります。

3. 一部のウォレットはトークンまたはレイヤー 2 ネットワークのカスタム導出ルールを実装しており、シードが他の場所にインポートされると残高の不一致が発生します。

4. マルチシグネチャ HD ウォレットは、BIP-67 や FROST などのしきい値スキームの下で複数のシード派生キーを組み合わせることでモデルを拡張します。

5. ハードウェアウォレットは、署名前に導出パスの厳密な検証を強制し、非標準または不正なリクエストを拒否して、偶発的な資金損失を防ぎます。

よくある質問

Q1: Bitcoin とイーサリアムの両方に同じシードフレーズを使用できますか?はい、両方のウォレットが BIP-44 に従い、正しいコイン タイプを割り当てている限り、Bitcoin は 0 を使用し、イーサリアムは 60 を使用します。ただし、一部のイーサリアム ウォレットはデフォルトで BIP-44 パスを使用しますが、他のウォレットは BIP-32 または EIP-2333 を優先するため、アドレスの不一致が発生します。

Q2: シードフレーズを紙に書くと安全ではなくなりますか?物理的な保管では、紙が紛失したり破損したり、権限のない者がアクセスした場合にのみリスクが生じます。メタル バックアップを使用し、デジタル スキャンを回避し、地理的に離れた場所に保存することで、ほとんどの脅威が軽減されます。

Q3: 一部のウォレットでは、同じ導出パスに対して異なるアドレスが表示されるのはなぜですか?違いは、ハッシュ アルゴリズム (例: SHA-256 対 Keccak-256)、エンコード形式 (Bech32 対 Base58)、またはスクリプト タイプの解釈 (P2PKH 対 P2WPKH) の違いから生じます。これらは実装固有のものであり、HD 理論の欠陥ではありません。

Q4: シードをウェブベースのウォレットにインポートするのは安全ですか?いいえ、ウェブウォレットはサードパーティによって制御されるコードを実行します。ブラウザ内で HD 派生を実行すると、シードが潜在的なメモリ スクレイピング、悪意のある JavaScript、またはネットワーク傍受にさらされることになります。オンライン インターフェイスでは決してシードを入力しないでください。