Апаратний гаманець: холодні гаманці для криптовалют

Апаратний гаманець це окремий фізичний пристрій, який зберігає ключі (ключ: це секретний код доступу до ваших грошей) від криптовалют в ізоляції від інтернету й підписує операції всередині себе. Тому апаратні гаманці відносять до холодних: ключ не лежить ні на смартфоні, ні в браузері, ні в хмарі. На цій сторінці зібрано шість апаратних гаманців каталогу FIBI: Ledger, Trezor, Tangem, SafePal, Keystone та OneKey; інші види гаманців є в розділі порівняння всіх гаманців. Нижче розібрано, як влаштоване холодне зберігання ключа, як підтверджується транзакція, якими каналами пристрій зв'язується із застосунком, які бувають схеми резервної копії та чим пристрої каталогу відрізняються за кожною з цих ознак.

Що таке апаратний гаманець

Криптовалюта фізично не лежить ні в застосунку, ні на пристрої. Вона записана в блокчейні, а гаманець зберігає ключі, які дають змогу нею розпоряджатися. Приватний ключ це секрет: хто ним володіє, той і підписує перекази. Публічний ключ і адреса виводяться з приватного, але назад за ними ключ не відновити. Апаратний криптогаманець потрібен для того, щоб приватний ключ ніколи не залишав пристрій.

Форма пристроїв буває різною: USB-накопичувач з екраном і кнопками, модель із сенсорним екраном, NFC-картка або кільце, пристрій без проводів, який спілкується з телефоном через камеру. Спільне в усіх одне: ключ народжується й зберігається всередині, а застосунок на комп'ютері чи смартфоні лише показує баланс, збирає транзакцію та відправляє підписаний результат у мережу.

Як влаштоване зберігання ключа: секретний чип та ізоляція

Основа апаратного гаманця це окремий секретний чип. Він влаштований як мініатюрний сейф: ключ записано в його пам'ять, а назовні виходять лише результати обчислень. Такі чипи проходять міжнародну сертифікацію безпеки Common Criteria. У каталозі в більшості пристроїв заявлено сертифікат вищого рівня: у Ledger Nano S Plus, Nano Gen5, Flex і Stax, у Tangem, у OneKey, у Trezor Safe 3 і Safe 5 (чип OPTIGA Trust M). У Ledger Nano X сертифікат на рівень нижчий, а SafePal на сторінках товарів називає вищий рівень, тоді як у довідці про S1 трапляється нижчий. Keystone 3 Pro зберігає фразу відновлення й дані відбитка в трьох секретних чипах, у Trezor Safe 7 два чипи, у OneKey Pro чотири.

Друга частина захисту це ізоляція. Пристрій не довіряє комп'ютеру, до якого підключений: застосунок може бути заражений, але він отримує лише підписані дані. Звідси й термін air-gap (повітряний зазор): найсуворіші пристрої взагалі не мають радіоканалів і провідного з'єднання із зовнішнім світом, а дані передаються лише оптично, через QR-коди. Захищена й сама оболонка: PIN-код блокує доступ, а після серії неправильних спроб пристрій стирає дані. У Ledger скидання відбувається після трьох неправильних PIN довжиною 4-8 цифр, у Trezor Safe 3 і Safe 5 після 16 спроб, у Safe 7 після 10, а PIN SafePal S1 складається з 6-12 цифр. У SafePal і Keystone додатково спрацює самознищення даних при спробі розкрити корпус.

Як підтверджується транзакція на екрані пристрою

Ключова особливість апаратного гаманця в тому, що підтвердження відбувається на самому пристрої, а не на комп'ютері. Порядок однаковий для всіх моделей:

• застосунок формує непідписану транзакцію й передає її пристрою;
• на екрані пристрою виводяться отримувач, сума, мережа та комісія;
• користувач звіряє дані й натискає кнопку, торкається екрана або прикладає палець, підтверджуючи операцію, або відхиляє її;
• усередині секретного чипа ключ підписує транзакцію, сам залишаючись у чипі;
• підписана транзакція повертається в застосунок, який відправляє її в блокчейн.

Сенс у тому, що шкідлива програма на комп'ютері може підмінити адресу в інтерфейсі застосунку, але не може змінити те, що показує пристрій. Тому звіряти потрібно саме екран гаманця. Для операцій зі смарт-контрактами пристрій показує не набір байтів, а розшифровку зрозумілою мовою: у Ledger це підпис із розшифруванням операції, подібні функції є й в інших виробників. Що більший та інформативніший екран, то легше прочитати деталі: у Ledger Nano Gen5, Flex і Stax екран E Ink із сенсорним керуванням, у Trezor Safe 5 сенсорний екран, у Safe 7 збільшений, у Keystone 3 Pro чотири дюйми, у OneKey Classic 1S екран OLED.

Канали зв'язку: USB, Bluetooth, NFC та QR-коди

Пристрій і застосунок мають обмінятися даними, і вибір каналу визначає, наскільки пристрій ізольований.

USB. Провідне з'єднання, найзвичніше. Кабель живить пристрій і передає дані; немає радіоефіру, який можна перехопити. Мінус у тому, що потрібні порт і кабель, а з деякими смартфонами сумісність обмежена: Ledger Nano S Plus працює лише по кабелю й не працює з iPhone.

Bluetooth. Бездротовий канал для смартфонів. Він робить пристрій зручним у мобільному сценарії, але додає радіомодуль. Bluetooth є у Ledger Nano X, Nano Gen5, Flex і Stax, у Trezor Safe 7, у SafePal X1 (Bluetooth 5.0 із шифруванням каналу), у OneKey Pro і Classic 1S (у моделі Pure немає батареї).

NFC. Ближній зв'язок на відстані в кілька сантиметрів. Саме NFC використовує Tangem: картка або кільце прикладаються до смартфона, і застосунок для iPhone та Android спілкується з чипом без кабелю й без батареї в самій картці. NFC є і у Ledger Nano Gen5, Flex і Stax.

QR-коди. Найізольованіший канал: транзакція показується на екрані одного пристрою у вигляді QR-коду, інший пристрій зчитує її камерою. SafePal S1 і S1 Pro не мають Bluetooth, Wi-Fi, NFC і USB-з'єднання та підписують транзакції лише через QR-коди. Keystone 3 Pro за замовчуванням теж працює в режимі Air-Gap: запит і підпис передаються QR-кодами, а картка microSD править за додатковий спосіб обміну даними. Режим Air-Gap можна вимкнути, якщо потрібен інший канал.

Резервна копія та відновлення

Пристрій можна втратити або зламати, а ключ при цьому має залишитися доступним власнику. Тому в апаратних гаманців є схема відновлення. Це не інструкція, а опис підходів.

Фраза відновлення. Це набір із 12 або 24 слів, з яких за загальним стандартом виводяться всі ключі гаманця. Достатньо записати слова: на новому пристрої того ж стандарту гаманець відновиться повністю. Саме тому фраза є і резервною копією, і головним секретом: той, хто її побачив, отримує доступ до коштів.

Passphrase. Додаткове слово або фраза, яка разом із фразою відновлення дає ще один набір ключів. Для зловмисника, що знайшов лише фразу відновлення, він лишається недоступним. Passphrase підтримує, зокрема, Trezor.

Поділ на частини (Shamir Backup). Фраза ділиться на кілька часток за схемою Shamir's Secret Sharing, і для відновлення потрібна задана частина з них, а не всі. Keystone 3 Pro підтримує Shamir Backup, а в Trezor резервна копія також може складатися з кількох частин.

Резервні картки. Tangem за замовчуванням обходиться без фрази відновлення: ключ створюється в чипі й не залишає його, а резервом править друга й третя картка з набору (у комплекті 2 або 3 пристрої). Гаманець працює з будь-якою карткою набору. Фраза відновлення на Tangem доступна як опція.

Кілька фраз на пристрої. Keystone 3 Pro може зберігати до трьох фраз відновлення, а також підтримує мультипідпис, де для операції потрібно кілька підписів.

Холодний, апаратний, гарячий: у чому різниця

Ці терміни часто плутають, хоча вони описують різне.

Холодний гаманець (холодне зберігання) це будь-який спосіб тримати ключі офлайн: апаратний пристрій, паперовий запис, окремий комп'ютер без мережі (air-gap). Апаратний гаманець це один із видів холодних гаманців, який існує як готовий пристрій. Усі апаратні гаманці належать до холодних, але не всі холодні гаманці апаратні. Паперовий запис ключа теж холодне зберігання, проте пристроєм не є.

Гарячий гаманець це застосунок, розширення браузера або сервіс, постійно підключений до мережі. Огляд таких застосунків є на сторінці гарячі гаманці. Гарячий гаманець зручний для щоденних переказів і роботи з децентралізованими сервісами, але ключі лежать на пристрої, де працюють браузер, месенджери й інші програми. Холодні гаманці підходять там, де операцій мало, а ключ потрібно відокремити від повсякденних програм. На практиці частину коштів тримають у гарячому гаманці, частину в холодному, а апаратний гаманець підключають до гарячих застосунків як пристрій підпису. Строго кажучи, пристрій, підключений по Bluetooth чи USB, уже не повністю «холодний»: повністю ізольованими лишаються моделі з передачею через QR-коди. Окремо стоять кастодіальні гаманці: там ключі тримає біржа або сервіс, а не ви.

Шість апаратних гаманців каталогу: порівняння за ознаками

Нижче за кожною ознакою зіставлено, як влаштовані пристрої каталогу. Це факти з карток, без рейтингів; повні характеристики є в таблиці вище та на сторінках оглядів.

Чип і захист

• Ledger: секретний чип із сертифікатом вищого рівня (у Nano X на рівень нижчий); PIN 4-8 цифр, скидання після трьох помилок.
• Trezor: OPTIGA Trust M із сертифікатом вищого рівня в Safe 3 і Safe 5, два чипи (OPTIGA Trust M і TROPIC01) у Safe 7; скидання після 16 або 10 неправильних PIN.
• Tangem: чип картки або кільця із сертифікатом вищого рівня, розроблений разом із Samsung; вхід за кодом доступу або біометрією.
• SafePal: окремий захищений чип, у різних джерелах виробника заявлено вищий або на рівень нижчий сертифікат; PIN S1 із 6-12 цифр, стирання даних при розкритті.
• Keystone: три секретні чипи, стирання даних при розкритті корпусу, PIN або пароль і відбиток пальця.
• OneKey: чип THD89 із сертифікатом вищого рівня, у Pro чотири такі чипи; PIN, у Pro сканер відбитка.

Спосіб зв'язку

• Ledger: Nano S Plus лише USB; Nano X USB і Bluetooth; Nano Gen5, Flex і Stax USB-C, Bluetooth і NFC.
• Trezor: Safe 3 і Safe 5 по USB; Safe 7 додатково з Bluetooth.
• Tangem: NFC, працює з iPhone та Android.
• SafePal: S1 і S1 Pro лише QR-коди; X1 Bluetooth 5.0.
• Keystone: QR-коди за замовчуванням, microSD як додатковий канал.
• OneKey: USB-C і Bluetooth; у моделі Pure немає батареї.

Екран і підтвердження

• Ledger: екран на пристрої, підпис із розшифруванням операції; у Gen5, Flex і Stax сенсорний екран E Ink.
• Trezor: Safe 3 із двома кнопками, Safe 5 із сенсорним екраном, Safe 7 з великим екраном.
• Tangem: без власного екрана, підтвердження через застосунок на смартфоні.
• SafePal: власний екран у лінійки S1, S1 Pro і X1, підтвердження на пристрої.
• Keystone: сенсорний екран 4 дюйми, перевірка деталей перед підписом.
• OneKey: у Classic 1S екран OLED і кнопки, у Pro сканер відбитка.

Резервна копія

• Ledger: фраза відновлення; після трьох помилок PIN пристрій скидається, відновити доступ можна лише фразою.
• Trezor: фраза відновлення, passphrase і резервна копія з кількох частин.
• Tangem: за замовчуванням без фрази відновлення, резерв на 2 або 3 картках; фраза як опція.
• SafePal: фраза відновлення.
• Keystone: фраза відновлення, Shamir Backup, до трьох фраз на пристрої, мультипідпис.
• OneKey: фраза відновлення.

Мережі та застосунок

• Ledger: Bitcoin, Ethereum, Solana, XRP, Tron, TON і мережі, сумісні з Ethereum; застосунок Ledger Wallet для Windows, macOS, Linux, iOS і Android.
• Trezor: Bitcoin, Ethereum, Solana, Cardano, XRP, Tron і мережі, сумісні з Ethereum; Trezor Suite на комп'ютері, у браузері, на Android і iOS.
• Tangem: понад 90 мереж, зокрема Bitcoin, Ethereum, Solana, Tron і TON.
• SafePal: заявлено понад 200 блокчейнів; застосунок для iPhone та Android і розширення для браузера.
• Keystone: заявлено понад 5 500 монет і токенів у понад 200 блокчейнах; підписує операції для понад 45 сторонніх гаманців.
• OneKey: понад 60 блокчейнів; програмний гаманець працює й без пристрою.

Відкритість коду та аудити

• Ledger: код застосунку відкритий (MIT), низькорівневий код ОС чипа закритий.
• Trezor: прошивка відкрита (GPL-3.0), код Trezor Suite опублікований під власною ліцензією.
• Tangem: код застосунку та інструментів розробника відкритий, прошивка закрита; аудити проводили Kudelski Security, Riscure і Cure53.
• SafePal: код прошивки S1 і X1 відкритий на GitHub; аудит X1, за словами SafePal, провела Keylabs.
• Keystone: прошивка відкрита (MIT), схеми плати опубліковані, частина бібліотек мікроконтролера закрита; аудити SlowMist, Keylabs і Least Authority.
• OneKey: прошивка основного процесора й Bluetooth відкрита, прошивка чипа закрита; прошивку Pro і Classic 1S перевіряла SlowMist.

Мова інтерфейсу

• Ledger: 11 мов, є російська, української немає.
• Trezor: на комп'ютері й у браузері 16 мов, серед них українська та російська (переклад спільноти); у мобільному застосунку 9 мов без української та російської.
• Tangem: 11 мов, українська та російська перекладені повністю.
• SafePal: 14 мов, є російська, української немає.
• Keystone: меню пристрою 7 мовами, є російська, української немає.
• OneKey: 17 мов, серед них українська та російська.

Кому підходить холодне зберігання

Апаратний гаманець не потрібен кожному власнику криптовалюти. Він підходить у кількох типових сценаріях.

• Довгострокове зберігання. Монети лежать місяцями й роками, операції рідкісні. Ключ відокремлений від повсякденного пристрою, а підпис потрібен лише при переказі.
• Велика сума в одному місці. Що більше коштів прив'язано до одного ключа, то важчі наслідки помилки. Окремий пристрій підпису зменшує кількість точок, де ключ може опинитися скомпрометованим.
• Робота з децентралізованими сервісами через підпис на пристрої. Апаратний гаманець підключають до гарячого як зовнішнього підписанта: застосунок формує операцію, а підтвердження дає пристрій. Keystone, наприклад, підписує операції для понад 45 сторонніх гаманців, а Ledger працює зі сторонніми гаманцями.
• Сімейне та спадкове зберігання. Схеми з кількома частинами резервної копії або кількома картками дають змогу розподілити доступ між людьми та місцями.
• Розподіл ролей. Частина коштів у гарячому гаманці для щоденних платежів, решта в холодному для зберігання.

Для невеликих сум і частих дрібних переказів гарячий гаманець може виявитися зручнішим: підпис на пристрої додає кроків.

Що апаратний гаманець не вирішує

Апаратний гаманець зменшує ризик, але не прибирає його повністю.

• Підпис шкідливої операції. Пристрій підпише те, що користувач підтвердив. Якщо підтвердити переказ на чужу адресу або ризикований смарт-контракт, ключ не допоможе. Тому важливо читати те, що показано на екрані.
• Втрата резервної копії. Якщо пристрій утрачено або зламано, доступ відновлюється лише з резервної копії. Без неї кошти недоступні, а той, хто знайде фразу, отримує доступ до коштів.
• Підроблені сайти й листи. Шахраї копіюють сайти виробників і просять ввести фразу відновлення. Справжній пристрій ніколи не вимагає вводити її в браузері чи на сайті.
• Фізичний доступ. Будь-який пристрій, що потрапив у чужі руки, стає об'єктом для атаки, тому PIN і обмеження спроб потрібні завжди.
• Помилки в програмах. Вразливості можуть бути як у самому пристрої, так і в застосунку, тому у виробників виходять оновлення прошивки.

Типові хибні уявлення

«В апаратному гаманці лежать монети». Ні, монети перебувають у блокчейні. Пристрій зберігає лише ключі, які дають право ними розпоряджатися.

«Якщо пристрій зламався, кошти втрачені». Ні, достатньо резервної копії: фрази відновлення, її частин або резервних карток. Втрачені вони бувають лише разом із копією.

«Підключений до комп'ютера пристрій вразливий до вірусів». Заражений комп'ютер бачить лише підписані дані й не отримує ключ. Ризик лишається в підтвердженні шкідливої операції, а не в самому підключенні.

«Холодний і апаратний гаманець це одне й те саме». Апаратний гаманець один із видів холодних. Холодним може бути й паперовий запис, і комп'ютер без мережі.

«Фразу відновлення можна тримати в телефоні чи хмарі». Фраза це єдиний спосіб отримати доступ до коштів, і її не вводять у жодних застосунках і на сайтах, окрім процедури відновлення на самому пристрої.

«Будь-який апаратний гаманець підходить для будь-якої монети». Ні, кожен гаманець підтримує свій набір мереж. Перед вибором варто звірити список із потрібним вам блокчейном.