Офлайн-транзакции с криптовалютами: как безопасно совершать транзакции с использованием изолированного процесса подписания и трансляции (Air-Gapped Sign-and-Broadcast).

Контроль над офлайн-транзакциями с криптовалютой — это наилучший шаг, который может предпринять любой серьезный владелец для защиты своих цифровых активов.

Метод офлайн-подписи и трансляции навсегда разрывает это соединение. Ваш закрытый ключ никогда не попадает в активную сеть.

Транзакция осуществляется онлайн, подписывается в полной изоляции, и для передачи обратно передается только криптографическая подпись. Никакой утечки ключа. Никакой удаленной поверхности для атак. Только холодная, проверяемая безопасность.

В этом руководстве подробно объясняется, как работает этот процесс, почему он важен, какие инструменты его поддерживают и как выполнить его шаг за шагом.

Что такое офлайн-транзакции с криптовалютой и почему они важны?

Офлайн-транзакция с криптовалютой — это транзакция, в которой закрытый ключ, криптографический секрет, подтверждающий право собственности на средства и разрешающий их использование, используется для подписи транзакции на устройстве, которое в момент подписания не имеет подключения к интернету или какой-либо беспроводной сети.

Это принципиальное отличие от стандартных аппаратных кошельков. Многие аппаратные кошельки подключаются к компьютеру через USB или Bluetooth во время подписания.

Эта связь, пусть и кратковременная, создает канал передачи данных. Опытный злоумышленник с вредоносным ПО на вашем компьютере потенциально может использовать этот канал в своих целях. Изолированная от внешнего мира конфигурация полностью исключает его использование.

Как на самом деле работает процесс беспроводной передачи и трансляции информации?

Процесс подписания и трансляции в автономном режиме объединяет то, что большинство криптокошельков объединяют в один шаг: создание транзакции и ее подписание. Вот как работает этот двухэтапный рабочий процесс на практике.

Шаг	Экшн	Где это происходит	Подключение к Интернету
1	Создать неподписанную транзакцию	Онлайн-устройство (кошелек только для часов)	ARCXNUMX
2	Создать файл PSBT / неподписанный файл	Онлайн-устройство	ARCXNUMX
3	Перенос на автономное устройство	пересечение воздушного зазора	QR-код или карта microSD
4	Проверьте на экране устройства.	Устройство для автономной подписи	Перевод не требуется
5	Подписать транзакцию в автономном режиме	Устройство для автономной подписи	ARCXNUMX
6	Перевод подписанной транзакции обратно	пересечение воздушного зазора	QR-код или карта microSD
7	Трансляция в сеть	Онлайн-устройство	Подключение к Интернету

Ключевая идея проста: закрытый ключ существует только на устройстве, не подключенном к сети. Неподписанные данные транзакций передаются на него.

Подписанная транзакция передается обратно. Закрытый ключ никогда не перемещается. Ни один компьютер, подключенный к интернету, ни в какой момент не имеет доступа к секретному ключу подписи.

Что такое PSBT и как он обеспечивает подписание документов в автономном режиме?

PSBT расшифровывается как Partially Signed Bitcoin Transaction (частично подписанная биткойн-транзакция).

Это стандартизированный формат данных, определенный в предложении по улучшению Bitcoin 174 (BIP 174), который позволяет создавать транзакцию, передавать ее между сторонами или устройствами и подписывать поэтапно, прежде чем она будет окончательно оформлена и отправлена ​​в эфир.

До появления PSBT офлайн-подписание было ненадежным и проприетарным процессом. Разные кошельки использовали несовместимые форматы.

Для рабочих процессов, изолированных от внешнего мира, требовались импровизированные решения, которые было сложно проверить и легко допустить ошибки. BIP 174 изменил это, создав универсальный стандарт, который любой совместимый кошелек может создавать, подписывать, объединять и завершать.

Связанные чтения: Холодный кошелек против горячего кошелька, Динамика цен на газ.

Какую информацию содержит PSBT?

Файл PSBT содержит неподписанную транзакцию вместе с метаданными, необходимыми устройству подписи для корректной работы: сведения о неизрасходованных выходных данных транзакции (UTXO), пути вывода BIP 32 для соответствующих ключей, скрипты погашения для сложных условий расходования средств, а также любые существующие частичные подписи в конфигурации с мультиподписью.

Этот автономный формат означает, что лицо, подписывающее документ в автономном режиме, имеет все необходимое для проверки транзакции и проставления действительной подписи.

Какие роли участвуют в жизненном цикле PSBT?

BIP 174 определяет конкретные роли, которые четко соответствуют рабочему процессу в автономном режиме. Создатель формирует базовую неподписанную транзакцию на компьютере в режиме онлайн.

Устройство обновления добавляет UTXO и метаданные скрипта. Устройство подписи — это автономное устройство, которое проверяет и подписывает документ. Устройство завершения преобразует частичные подписи в полный скрипт расходования средств.

Экстрактор формирует окончательный необработанный транзакционный файл, готовый для сетевой трансляции.

На практике ваш кошелек, предназначенный только для просмотра, выполняет роли Создателя и Обновителя, ваше изолированное устройство — роль Подписанта, а кошелек, предназначенный только для просмотра, завершает работу с помощью Финализатора и Экстрактора перед вызовом функции sendrawtransaction.

Работает ли PSBT для Ethereum и других блокчейнов?

PSBT — это стандарт, разработанный специально для Биткоина. В сетях Ethereum и EVM-совместимых блокчейнах используются собственные форматы транзакций и стандарты подписи, но концептуальный рабочий процесс идентичен: неподписанная транзакция формируется на онлайн-устройстве, передается на подписание в офлайн-режиме, подписывается закрытым ключом, и подпись возвращается для трансляции.

Аппаратные кошельки, такие как Keystone, ELLIPAL и NGRAVE, реализуют эту изолированную схему как для Bitcoin, так и для Ethereum, используя QR-коды в качестве средства передачи данных независимо от используемой блокчейн-сети.

Каковы два способа преодолеть воздушную пропасть?

QR-коды: современный стандарт защиты от проникновения посторонних предметов.

QR-коды являются предпочтительным методом для большинства современных аппаратных кошельков с воздушным зазором.

В онлайн-кошельке отображается неподписанный PSBT, закодированный в виде QR-кода (или серии анимированных QR-кодов для крупных транзакций с использованием стандарта UR от Blockchain Commons).

Камера офлайн-устройства сканирует его, обрабатывает данные транзакции, подписывает и отображает подписанный PSBT в виде нового QR-кода. Онлайн-устройство сканирует его обратно и передает.

Преимущество заключается в абсолютной физической изоляции. Никаких кабелей, никаких USB-портов, никакой вставки microSD-карты. Передача данных осуществляется исключительно оптическим способом.

Этот метод используют такие кошельки, как Keystone 3 Pro, ELLIPAL Titan 2.0, NGRAVE ZERO и SeedSigner. Анимированный QR-код позволяет обрабатывать транзакции, слишком большие для одного кода.

Карта MicroSD: метод для обеспечения высокой степени защиты данных.

В модели Coldcard Mk4 получило распространение использование карты microSD, которая служит физическим мостом для передачи данных.

Онлайн-кошелек записывает неподписанный файл PSBT на карту.

Вы физически перемещаете карту в устройство Coldcard, которое подписывает транзакцию и записывает подписанный PSBT обратно. Затем вы перемещаете карту в подключенное к сети устройство, которое передает данные.

Этот метод предпочитают пользователи, которые хотят иметь явный физический контроль над каждым перемещением данных и предпочитают работать с проверяемыми файлами, а не с оптическими кодами.

Репутация Coldcard как самого защищенного потребительского биткоин-кошелька частично основана на этом рабочем процессе в сочетании с его безопасным элементом и прошивкой с открытым исходным кодом.

Какие устройства поддерживают беспроводную подпись (Air-Gapped Signing)?

Вот сравнение ведущих вариантов:

Устройство	Метод воздушного зазора	Идеально для	Уровень безопасности
Холодная карта Mk4	MicroSD карта	Опытные пользователи Биткойна	Наивысший
Кистоун 3 Про	QR-коды	От начинающих до средних	Очень высоко
ЭЛЛИПАЛЬНЫЙ Титан 2.0	QR-коды	Пользователи нескольких криптовалют	Очень высокий уровень (EAL5+)
ГРЕЙВ НОЛЬ	QR-коды	Искатели максимальной безопасности	Высший (EAL7)
SeedSigner (сделай сам)	QR-коды	Строители, ориентированные на конфиденциальность	Очень высоко
Паспорт Фонда	MicroSD карта	Суверенные пользователи Биткоина	Очень высоко

Как шаг за шагом выполнить офлайн-транзакцию с биткоинами?

Основная структура блокчейнов основана на онлайн-проверке и записи, что делает полностью автономные транзакции в настоящее время невозможными.

Шаг 1: Настройка кошелька только для просмотра

Установите Sparrow Wallet на свой компьютер, подключенный к интернету. Во время установки импортируйте расширенный открытый ключ (xpub или zpub) с вашего устройства, не подключенного к сети, отсканировав его QR-код.

Это создает кошелек только для просмотра, позволяющий видеть ваши балансы и создавать транзакции, но не хранящий закрытые ключи. Sparrow подключается к вашему собственному узлу Bitcoin или к публичному серверу Electrum для получения данных блокчейна.

Шаг 2: Создание неподписанной транзакции

В Sparrow перейдите в раздел «Отправить» и введите адрес получателя, сумму в сатоши или BTC, а также установите соответствующую комиссию в зависимости от текущих условий мемпула.

Sparrow выбирает UTXO, формирует транзакцию и упаковывает её в PSBT. Выберите опцию подписи с помощью внешнего аппаратного кошелька. Sparrow отобразит неподписанный PSBT в виде анимированного QR-кода на экране.

Шаг 3: Сканирование и проверка на автономном устройстве.

Возьмите устройство Keystone. В интерфейсе устройства выберите «Сканирование» и наведите камеру на экран компьютера.

Устройство считывает анимированные QR-коды и восстанавливает полную версию PSBT. Затем оно отображает на своем экране подробную информацию о транзакции: адрес получателя, сумму и комиссию.

Это ваш момент проверки. Убедитесь, что все детали соответствуют вашим намерениям на экране устройства, а не на экране компьютера. Если что-то выглядит неправильно, отклоните подписание.

Шаг 4: Выход из системы

После проверки и подтверждения данных введите свой PIN-код и подтвердите подпись на устройстве. Keystone применяет криптографическую подпись, используя закрытый ключ, хранящийся в его защищенном элементе.

Подписанный PSBT отображается на экране устройства в виде нового анимированного QR-кода. Ваш закрытый ключ никогда не покидал устройство.

Шаг 5: Отправьте подписанную транзакцию в режиме онлайн.

Вернувшись в Sparrow на своем компьютере с подключением к интернету, выберите опцию сканирования подписанного PSBT и наведите камеру компьютера на экран Keystone.

Sparrow считывает подписанную транзакцию, завершает формат PSBT и отображает кнопку трансляции. Нажмите «Трансляция».

Sparrow отправляет полностью подписанную транзакцию в сеть Bitcoin, где она распространяется по узлам и в конечном итоге подтверждается в блоке. Закрытый ключ никогда не был доступен онлайн.

Какие угрозы безопасности предотвращает и не предотвращает подписание документов в автономном режиме?

Подписание ключей в изолированной сети — это значительное улучшение безопасности, но это не волшебный щит. Оно эффективно предотвращает удалённые взломы, вредоносное ПО и сетевые уязвимости, поскольку ваши закрытые ключи никогда не «видят» интернет.

Однако это не убережет вас от физической кражи, взлома оборудования или ваших собственных ошибок, таких как потеря сид-фразы или необдуманная подпись при совершении транзакции по неправильному адресу.

По сути, это обеспечивает безопасность соединения, но вам все равно необходимо защитить устройство и данные, которые вы в него вводите.

Как офлайн-транзакции с криптовалютами вписываются в более широкую стратегию безопасности?

• Сначала сделайте резервную копию сид-фразы. Резервная копия из титана или стали с гравировкой, хранящаяся в огнеупорном сейфе или банковской ячейке, — это основа всего остального.
  
  Никакие меры безопасности при подписании не помогут, если вашу сид-фразу сможет обнаружить злоумышленник или уничтожить в результате флуда.
  
  
• Для хранения ценных бумаг в холодильных камерах используйте беспроводную подпись. Любые суммы, которые вы планируете хранить в течение месяцев или лет, должны храниться в рамках полного процесса офлайн-подписания.
  
  
• Используйте горячий кошелек для регулярных транзакций, пополняя его только теми средствами, которые вы готовы потерять. Большинство специалистов поддерживают программный кошелек (MetaMask, BlueWallet или Lightning-кошелек) с небольшим объемом средств для повседневного использования.
  
  
• Перед каждым использованием проверяйте прошивку на вашем устройстве для подписи. Производители аппаратных кошельков публикуют подписанные обновления прошивки с контрольными суммами. Всегда проверяйте прошивку по официальному источнику перед установкой.
  
  
• Обеспечьте физическую безопасность устройства для подписи. Оно никогда не должно быть доступно посетителям, должно быть защищено PIN-кодом и, в идеале, храниться в запертом контейнере, когда не используется.
  
  
• Разберитесь в полной цепочке доверия. Подписание данных в изолированной сети снижает требования к доверию к сети практически до нуля, но вводит требования к доверию к аппаратному и встроенному программному обеспечению. Изучите цепочку поставок вашего устройства, сертификацию его защищенных элементов и процесс проверки встроенного программного обеспечения.
  

Окончательный вердикт

Процесс подписания и трансляции обеспечивает максимально безопасную среду для перемещения значительных криптовалютных активов.

Но для повседневной работы с криптовалютой — получения платежей, управления небольшими балансами, перевода средств между кошельками или использования криптовалюты в бизнесе — вам нужна платформа, которая обеспечивает тот же уровень безопасности, но без излишней сложности.

UPay создан именно для этого: как безопасная и удобная платформа для управления криптовалютными транзакциями, которая обеспечивает вашу защиту на каждом уровне.