«Троянский конь» в обновлении Ethereum Fusaka: как превратить миллиарды смартфонов в аппаратные кошельки?

Автор: Zhixiong Pan

На самом деле у вас уже давно есть «аппаратный кошелек» в кармане

В смартфонах и компьютерах, которыми мы пользуемся ежедневно, фактически встроены специализированные чипы безопасности. Например, «Безопасный раздел» (Secure Enclave) в iPhone или Keystore / TrustZone / StrongBox в смартфонах на Android.

Эта независимая физическая область обычно называется TEE (Trusted Execution Environment — доверенная среда выполнения). Ее главная особенность — принцип «только внутрь»: закрытые ключи генерируются внутри него и никогда не покидают эту физическую границу; внешние системы могут лишь запрашивать у него подписывание данных.

По сути, это соответствует стандарту аппаратного кошелька. При подписывании такие чипы повсеместно используют общепринятый алгоритм эллиптической кривой стандарта NIST (Национального института стандартов и технологий США): secp256r1. Именно он лежит в основе WebAuthn и FIDO2 (например, входа по отпечатку пальца или FaceID).

Бездна в одну букву

Проблема в том, что родной Ethereum изначально не поддерживает этот широко распространенный secp256r1.

Раньше сообщество Bitcoin из опасений, что в кривых NIST могут существовать «государственные заложенные возможности» (backdoors), выбрало относительно малоизвестную secp256k1, поэтому при разработке системы счетов Ethereum сохранил традицию использования этой кривой.

Хотя r1 и k1 на вид отличаются всего одной буквой, математически это совершенно разные языки. Это создает огромную проблему: ваш встроенный в телефон чип безопасности просто не знает, как взаимодействовать с Ethereum, и не может напрямую подписывать его транзакции.

Раз нельзя сменить железо, добавим совместимость в этом обновлении

Ethereum очевидно не сможет заставить Apple или Samsung изменять конструкцию своих чипов ради поддержки secp256k1, единственное решение — самому Ethereum адаптироваться под secp256r1.

Можно ли проверить подпись r1 с помощью кода смарт-контракта? Теоретически да, но математические вычисления слишком сложны, каждая проверка может потреблять сотни тысяч единиц газа (Gas), что экономически абсолютно нецелесообразно.

Поэтому в обновлении Fusaka разработчики использовали главный инструмент: предкомпилированные контракты (Precompile). Это все равно что открыть «бэкдор» или подключить «чит-код» в виртуальной машине Ethereum (EVM). Вместо того чтобы заставлять EVM вычислять результат пошагово, эту функцию проверки встраивают непосредственно в базовый код клиента. Разработчикам достаточно вызвать определенный адрес, чтобы выполнить проверку с минимальными затратами.

Согласно EIP-7951, эта стоимость зафиксирована на уровне 6900 единиц газа. Снизившись со сотен тысяч до нескольких тысяч, она наконец попала в диапазон «пригодный для повседневного использования в реальных продуктах».

Последний кусочек пазла абстракции учетных записей

Внедрение этого EIP означает, что мы наконец можем использовать среду TEE в смартфоне для подписания и авторизации смарт-аккаунтов в Ethereum.

Стоит отметить, что это не относится к вашим текущим адресам EOA, таким как в MetaMask (поскольку логика генерации их открытых ключей основана на k1).

Оно создано специально для «абстракции учетных записей» (кошельков AA). В будущем ваш кошелек перестанет быть набором мнемонических фраз, превратившись в смарт-контракт. Этот контракт будет содержать:

«Если проверена корректность этого отпечатка (подпись r1), разрешить перевод средств».

Заключение

EIP-7951, возможно, не сделает мнемонические фразы бесполезными за одну ночь, но он наконец убирает самый серьезный камень преткновения на пути массового внедрения Ethereum.

До этого момента перед пользователями всегда стоял жестокий выбор: хотите получить безопасность «банковского уровня» и полный контроль? Придется потратиться на приобретение OneKey, Keystone или Ledger и хранить мнемоническую фразу так же тщательно, как слитки золота; хотите максимально плавного пользовательского опыта? Вам придется хранить монеты на бирже или в хранимом кошельке, заплатив за это сдачей контроля (пожертвовав децентрализацией).

После обновления Fusaka этот выбор вовсе исчезнет.

С внедрением EIP-7951 концепция «смартфон становится аппаратным кошельком» постепенно станет реальностью. Для миллиардов новых пользователей будущего, возможно, вообще не придется разбираться в том, что такое «закрытый ключ», и они избавятся от психологического давления, связанного с переписыванием 12 слов.

Им достаточно будет, как при покупке обычного кофе, пропустить процедуру распознавания лица или нажать на сканер отпечатка. Фоновый чип безопасности iPhone вызовет алгоритм secp256r1 для подписания транзакции, а нативный предкомпилированный контракт Ethereum выполнит ее проверку.

Вот правильный подход Ethereum к интеграции со следующим миллиардом пользователей: не проявлять высокомерие, требуя изучения сложной криптографии, а подойти к вопросу проще, поддерживая общепринятые стандарты интернета и активно проникая в личные устройства пользователей.