Cụm từ hạt giống là gì?

Cụm từ hạt giống — thường còn được gọi là cụm từ khôi phục hoặc cụm từ ghi nhớ — là chuỗi từ có thứ tự mà một số ví dùng làm đầu vào để tái tạo dữ liệu gốc của ví. Sau đó, một cơ chế suy ra xác định có thể dùng dữ liệu gốc này để tái tạo một họ khóa.

Cụm từ này là thông tin khôi phục nhạy cảm, không phải địa chỉ, tên tài khoản hay dạng dễ đọc của một khóa riêng tư. “Cụm từ hạt giống” cũng là thuật ngữ bao quát trong ngành ví: danh sách từ, cách chuyển thành seed và quy trình suy ra chính xác phụ thuộc vào tiêu chuẩn và cách triển khai. BIP-39 được dùng rộng rãi, nhưng không phải mọi ví hoặc tài khoản đều dùng BIP-39 — hoặc cung cấp cụm từ cho người dùng.

BIP-39 tạo các từ như thế nào?

BIP-39 định nghĩa hai giai đoạn riêng: tạo câu ghi nhớ và chuyển câu đó thành seed nhị phân. Khi tạo cụm từ, phần mềm bắt đầu với 128 đến 256 bit entropy do máy tính tạo ra, tăng theo bước 32 bit. Phần mềm thêm checksum được suy ra từ hàm băm SHA-256 của entropy, chia kết quả thành các nhóm 11 bit, rồi dùng từng nhóm làm chỉ mục trong danh sách 2.048 từ. Các kích thước entropy được phép tạo ra cụm từ gồm 12, 15, 18, 21 hoặc 24 từ. BIP-39: Mnemonic code for generating deterministic keys

Checksum phát hiện được một số lỗi nhập liệu; nó không phải bằng chứng xác thực, bảo đảm khôi phục hay hệ thống sửa lỗi. Chính BIP-39 lưu ý checksum ngắn và có thể bỏ sót lỗi ngẫu nhiên. Một cụm từ vượt qua kiểm tra checksum vẫn có thể thuộc về ví khác, được ghép với passphrase sai hoặc được khôi phục bằng thiết lập suy ra không tương thích.

BIP-39 được thiết kế để ghi lại nguồn ngẫu nhiên do máy tính tạo ra dưới dạng con người có thể chép lại. Tiêu chuẩn này không được thiết kế để chuyển một câu do người dùng tự nghĩ thành seed của ví. Các từ quen thuộc không làm cho câu tự chọn trở nên khó đoán.

Từ các từ ghi nhớ đến seed

Ở giai đoạn thứ hai, BIP-39 chuẩn hóa cụm từ ghi nhớ và passphrase tùy chọn bằng UTF-8 NFKD. Sau đó, PBKDF2 với HMAC-SHA512 xử lý cụm từ ghi nhớ như mật khẩu và chuỗi mnemonic cộng với passphrase làm salt, qua 2.048 vòng lặp, để tạo seed 512 bit. Nếu không cung cấp passphrase, hệ thống dùng chuỗi rỗng.

Mỗi passphrase đều tạo ra một seed. Vì vậy, chỉ dựa vào phép tính này, phần mềm không thể xác định người dùng có nhập đúng passphrase dự kiến hay không. Khôi phục cùng một cụm từ với passphrase khác có thể mở ra một ví xác định hoàn toàn khác, thay vì hiển thị thông báo “sai mật khẩu”.

Seed BIP-39 chưa phải là danh sách khóa riêng tư của tài khoản. BIP-39 kết thúc ở seed; tiêu chuẩn này không định nghĩa cấu trúc tài khoản hay đường dẫn suy ra. Một cơ chế riêng như BIP-32 có thể dùng seed đó để tạo khóa riêng tư mở rộng chính và mã chuỗi, rồi suy ra một cây khóa con. BIP-32: Hierarchical Deterministic Wallets

Vì sao cùng một cụm từ có thể hiển thị các tài khoản khác nhau?

Tái tạo seed BIP-39 chỉ là một phần của quá trình khôi phục ví. Phần mềm còn phải dùng các lựa chọn tương thích về những yếu tố như:

• cơ chế suy ra xác định;
• đường dẫn suy ra và chỉ mục tài khoản;
• mạng lưới và định dạng địa chỉ hoặc tập lệnh;
• nhánh nào sử dụng cách suy ra tăng cường; và
• khóa đã nhập hoặc tài khoản do hợp đồng kiểm soát vốn không được suy ra từ seed.

Do đó, một ví có thể chấp nhận cụm từ hợp lệ nhưng ban đầu hiển thị địa chỉ khác hoặc không hiện số dư mong đợi. Điều đó không nhất thiết nghĩa là phép tính seed thất bại; ví có thể đang xem nhánh hoặc định dạng địa chỉ khác. Bitcoin Developer Guide cũng cảnh báo khả năng tương thích khi khôi phục ví HD phụ thuộc vào việc dùng thiết lập ví tương thích. Bitcoin Developer Guide: wallets

Ranh giới này cũng giải thích vì sao cụm từ không phải lúc nào cũng là bản sao lưu đầy đủ của mọi nội dung trong ứng dụng ví. Nhãn, danh bạ, ghi chú giao dịch, khóa độc lập đã nhập, cấu hình đa chữ ký và dữ liệu khôi phục tài khoản thông minh có thể cần được sao lưu riêng.

Cụm từ hạt giống, seed, khóa riêng tư và mật khẩu

• Cụm từ hạt giống: các từ có thứ tự được dùng làm đầu vào theo một cơ chế ghi nhớ cụ thể.
• Seed: đầu ra nhị phân mà ví xác định có thể dùng làm dữ liệu gốc.
• Khóa riêng tư: dữ liệu ký bí mật cho một cặp khóa, có thể là một trong nhiều khóa được suy ra từ seed.
• Passphrase BIP-39: đầu vào bổ sung tùy chọn được dùng cùng cụm từ ghi nhớ để tính seed.
• Mật khẩu hoặc mã PIN của ứng dụng: thường bảo vệ quyền truy cập cục bộ hoặc vùng lưu trữ đã mã hóa; chúng không tự động là passphrase ghi nhớ hay seed.

Đổi mật khẩu ứng dụng thường không tạo seed BIP-39 mới. Đổi passphrase BIP-39 thì có. Vì vậy, cụm từ hạt giống không phải “mật khẩu ví” cũng không phải “khóa riêng tư được viết thành từ”.

Ngôn ngữ, thứ tự và cách ghi chép chính xác

BIP-39 dùng các danh sách từ đã định nghĩa và đầu vào theo đúng thứ tự. Dịch các từ ghi nhớ sang ngôn ngữ khác không bảo toàn entropy hoặc seed bên dưới; việc dịch tạo ra văn bản khác và do đó tạo seed khác. BIP-39 đặc biệt không khuyến khích tạo cụm từ ghi nhớ mới từ danh sách từ không phải tiếng Anh vì phần lớn ví tương thích chỉ hỗ trợ danh sách tiếng Anh, dù có các danh sách bản địa hóa được tiêu chuẩn hóa.

Việc chuẩn hóa ký tự và dấu cũng quan trọng. Không nên coi một cụm từ dễ đọc là văn bản thông thường có thể dịch, đổi thứ tự, tự động sửa lỗi hoặc định dạng lại mà không gây hậu quả. Quá trình khôi phục phải tuân theo hướng dẫn và định dạng được ví đã tạo dữ liệu hỗ trợ.

Giới hạn khôi phục và nguy cơ lộ thông tin

Bất kỳ ai có được cụm từ, passphrase và thông tin suy ra tương thích cần thiết đều có thể tái tạo các khóa ký tương ứng. Ngược lại, mất đầu vào khôi phục cần thiết có thể khiến không thể tái tạo khóa. Việc đổi một mật khẩu đăng nhập ứng dụng không liên quan không đảo ngược được hai kết quả này.

Không phải ví nào cũng cung cấp cụm từ. Ví có thể lưu một khóa độc lập, dùng khóa gắn với thiết bị và không thể xuất, dựa vào nhà cung cấp lưu ký, phân phối quyền ủy quyền cho nhiều bên hoặc dùng quy tắc khôi phục bằng hợp đồng thông minh. Vì vậy, câu hỏi “cụm từ hạt giống của tôi ở đâu?” đã giả định một kiến trúc có thể không áp dụng.

Khôi phục ví tái tạo dữ liệu truy cập; quá trình này không đảo ngược giao dịch, đưa blockchain trở lại một thời điểm trước đó hoặc bảo đảm mọi siêu dữ liệu ứng dụng đều được phục hồi.

Câu hỏi thường gặp

Cụm từ BIP-39 hợp lệ vẫn có thể khôi phục nhầm ví không?

Có. Cụm từ có checksum hợp lệ có thể được ghép với passphrase sai hoặc dùng với đường dẫn suy ra, định dạng địa chỉ hay mạng lưới khác. “Cụm từ ghi nhớ hợp lệ” và “đúng ví dự kiến” là hai phép kiểm tra khác nhau.

Có phải mọi ví đều dùng cụm từ hạt giống dài hơn?

Không. BIP-39 hỗ trợ nhiều kích thước entropy và số lượng từ, nhưng mỗi ví tự chọn những loại được hỗ trợ. Các thiết kế ví khác cũng có thể dùng cơ chế sao lưu và khôi phục hoàn toàn khác.

Khái niệm liên quan

Để xem phần giới thiệu chi tiết hơn, hãy đọc Cụm từ hạt giống là gì?.

Tìm hiểu khóa riêng tư, khóa công khai, ví tiền mã hóa và ví không lưu ký, hoặc quay lại Thuật ngữ tiền mã hóa.

Nguồn

• BIP-39 — mã hóa entropy và checksum, danh sách từ, quá trình chuyển cụm từ ghi nhớ thành seed, passphrase và các hạn chế đã được ghi nhận.
• BIP-32 — cây khóa xác định, khóa chính, mã chuỗi và cách suy ra tăng cường.
• Bitcoin Developer Guide: wallets — seed gốc, thiết lập ví và khả năng tương thích khi khôi phục ví HD.
• NIST SP 800-57 Part 1 Rev. 5 — các khái niệm chung về bảo vệ, sao lưu và khôi phục dữ liệu khóa.