—撰文 | Cobo金庫大掌櫃
掌櫃最近一直有強調安全晶片的重要性，今天就正兒八經的盤一盤安全晶片到底在保護什麼。
對數字貨幣原理稍有了解的人，可能都聽說過“非對稱加密”、“雜湊演算法”之類的加密學名詞，但並不是所有人都知道，這些加密演算法背後最重要的核心（沒有之一）——隨機數。
大家“隨機”選擇一把私鑰，就可以透過私鑰用密碼學計算出地址，有了地址就能收取數字貨幣，私鑰就能支配這個地址上的數字貨幣。所以，誰擁有私鑰，誰就擁有對應地址在鏈上的資產。
那麼，私鑰會不會有一天耗盡？
要解答這個問題，先要看看私鑰到底有多少“把”。理論上來說，私鑰總共有大約 2 的 256 次方的可能性。這個數大約是 1 後面跟了 77 個零。與之對比，目前可見的宇宙，總共的原子數大概是 1 後面跟了 80 個零。
私鑰的可能性有這麼多，看來是不會被耗盡了。
可是，會不會碰巧兩個人選到同一把私鑰？從而 A 轉到對應地址的錢，被 B 轉走了？
這就引出了私鑰隨機性的重要性，也就是隨機數的重要性。系統都是先得到隨機數，然後從隨機數再推匯出私鑰。
目前，林林總總的數字貨幣錢包，在隨機數生成這件事上，逃不出兩種方案——偽隨機數生成器和真隨機數生成器。
偽隨機數生成器（pseudo-random number generator，PRNG）在維基百科上有一個更令人擔憂的名字，確定性隨機數生成器（deterministic-random bit generator ，DRBG）。為什麼隨機數還會有“確定性”這一說呢？因為偽隨機數都來自於“隨機種子”（Random Seed），而隨機種子是由計算機自帶的計數器或者其它數字邏輯產生。這些計數器或者數字邏輯是有一定概率分佈的（可能性不是平均分佈在 1 到 2 的 256 次方這個區間內）。
所以，在一定程度上，偽隨機數是可預測的。
與之相對的，真隨機數是由安全晶片透過物理方式生成的，其隨機性是不可預測的。
來自維基百科的定義：真隨機數生成器（True Random Number Generator, TRNG）是一種透過物理過程而不是計算機程式來生成隨機數的裝置。這樣的裝置通常是基於一些能生成低等級、統計學隨機的“噪聲”訊號的微觀現象，如熱力學噪聲、光電效應和量子現象等。這些物理過程在理論上是完全不可預測的，並且已經得到了實驗的證實。
由此，我們得到了安全晶片的核心保護物件：私鑰的真隨機性。安全晶片可以生成真隨機數，隨機性（安全性）大於非安全晶片生成的偽隨機數。
我們前面有反覆提到的一個片語——“物理方式生成”。有些同學可能會問，能用“擲骰子”這種“物理”方法嗎？答案是可以的。
基於以上，在選購數字貨幣硬體錢包時，仍有兩個知識點需要普及：
- 除了要關注是否有安全晶片以外，還要關注安全晶片是否得到了相關機構的認證。常見的認證體系有兩套：FIPS 和 AIS。
- 安全晶片的韌體程式碼是否開源，也是要考察的點。目前已知的硬體錢包中，只有 Cobo 金庫和 ColdCard 開源了安全晶片韌體程式碼。Coldcard 的安全晶片韌體程式碼甚至支援使用者自行燒錄，適合比較硬核的玩家，但是同時也放大了供應鏈攻擊的可能性。出於供應鏈攻擊等方面的考慮，Cobo 金庫暫不支援使用者自行燒錄安全晶片韌體。
總結，選擇硬體錢包時，建議如下：
- 應用安全晶片（保證私鑰的真隨機性）
- 且安全晶片得到相關機構的認證
- 且安全晶片韌體開源
下篇文章會講安全晶片可以抵禦哪些物理攻擊，請持續關注呀！
參考連結：
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Random_number_generation
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Pseudorandom_generator
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Hardware_random_number_generator
