私钥丢失也能找回？Vitalik Buterin 等提出了一种秘密多重签名恢复方案。它能够帮助忘记钱包密码或私钥的用户找回私钥，但也存在着安全隐患。

原文标题：《私钥丢失也能找回？五分钟了解 V 神的秘密多重签名恢复方案》
撰文：Vitalik Buterin 等
编译：洒脱喜

昨日，知名黄金爱好者兼加密货币怀疑者 Peter Schiff 在 Twitter 上声称自己的钱包丢失了密码，因此无法访问自己的比特币。
Schiff 接着补充说：

「所以现在我的比特币在本质上毫无价值，它也没有市场价值。我知道拥有比特币是个坏主意，但我从来没有意识到它是如此糟糕！」

Schiff 在推特上公布自己的损失后，加密货币社区很快展开了讨论，例如 Morgan Creek Digital 联合创始人兼合伙人 Anthony Pompliano 就提问他是否自己忘记了密码，而 Schiff 对此的回答却是：「是我的钱包忘记了密码。」

看不下去的 Pompliano 只好耐心解释道：

「软件只是执行人类发出的命令，它不能『忘记』任何事情，给我发邮件吧，我会尽力帮你找回丢失的比特币。」

不过根据 Schiff 的回答，他的比特币基本已无望找回了，他提到说：

「是 Eric Voorhees （注：ShapeShift 首席执行官）帮我准备的钱包，即便是他也觉得我无能为力。如果你有任何想法，欢迎尝试。」

看到这里，读者可能觉得这是一个非常悲伤的故事，一位加密货币怀疑者好不容易尝试了比特币，结果却因为自己忘记了密码而丢失了它们。而倘若他在多处备份好私钥，那么即使他忘记了钱包密码，也可以通过私钥访问自己的钱包。

当然，也有人会认为这是一个深刻的教训，它提醒我们要开发相关的技术，为类似的人群提供安全保障。

比如以太坊联合创始人 vitalik 就评论称：

「对于人们用『加密货币就是加密货币，你的工作就是要非常小心地在三个地方写下备份种子』来回答这个问题，我感到失望。我们可以，也应该创造更好的钱包技术，使得安全变得更容易实现。
例如，这里有一个社交恢复提案：https://t.co/tuSbHhXKgd?amp=1 」

那 V 神所说的社交恢复提案具体是指什么呢？

下面我们就来简单了解一下吧。

EIP 2429：秘密多重签名恢复

作者：Ricardo Guilherme Schmidt （ricardo3@status.im）、Miguel Mota （@Miguel Mota）、Vitalik Buterin （@vbuterin）、naxe （@ngmachado）
状态：草案
类别：ERC
创建日期：2019-12-07
要求：EIP （137, 191, 831, 1271, 1344, 2470）

摘要

一般来说，加密货币的一个糟糕体验是私钥丢失或暴露，这可能导致不可逆转的情况。

社交恢复被视为账户合约去中心化恢复的一种选择，然而社交恢复的使用，带来了人的因素，而人的因素通常是安全系统脆弱性的主要原因。

社交恢复的主要风险是：

1. 合谋：如果一些用户知道他们是某个恢复的一部分，他们可能会对恢复攻击的执行感兴趣；
2. 目标攻击：外部代理可能了解恢复的所有者，并瞄准执行恢复攻击所需最薄弱的点；
3. 一般暴露：攻击者如果设法感染大型用户基础环境依赖项，并获得对多个身份的访问权限，也可能通过恢复对未受影响的用户产生副作用；
4. 模拟攻击：针对性攻击可以了解用户的情况，并将该用户模拟到其社交对等方以执行恢复攻击。这变得更加令人关注，因为 AI 研究能够「深度伪造」其他人的声音和面部动作。

尽管还没有完美的解决方案来解决所有这些问题，但我们的目标是实现「信任最小化」控制者合约，并为用户可能使用的不同钱包启用互操作性。

据悉，该标准提出了一种定义存储在 Melkle 树中的地址列表方法，这些地址连同它们的权重和用户的个人秘密，将组成一个秘密集，而该秘密集可以在不直接危及用户的情况下公开，因为它仍然需要对地址列表中的总阈值进行人工验证。

该秘密集可以保存，例如存储在 web2 云存储当中，而不会严重影响安全性，这对于一些不信任自己，但也不希望信任某些特定实体的用户而言是非常有用的。

用户秘密永远不会在链中显示，显示的只是一个 nonce 哈希，每次恢复时它都会增加。恢复设置获取此哈希秘密 nonce 的哈希值的哈希值（hash of a hash），这种双哈希方法被用于数学证明请求恢复的人知道该秘密，而不会泄露它。

根据提案，用户可通过提供秘密（user_secret_data）以及加权地址列表（address_list）来配置恢复。

user_secret_data 可以是用户可猜测的半私有信息。而 user_secret_type 是可选的随机大整数，并将其与 address_list 一起导出为 private_hash 。

地址列表的总权重必须大于阈值，而阈值是一个常数：THRESHOLD = 100 * 10^18。

而标准定义了生成可预测用户秘密的几种方法。

当生物识别（biometrics，例如指纹、面部和瞳孔）技术可用时，应该使用它们，这是最简单的方法。

而当没有生物识别技术时，一组通常只有用户知道的诸多问题的标准表单，可被用于生成用户的秘密数据。所有可选的默认字段有：Full Name （全名）、Birth Date （生日）、Mother Name （母亲名字）、Mother Birthdate （母亲生日）、Nationality （国籍）、First Love's Name （初恋者姓名）、First Pet's Name （第一只宠物名）、Childhood Nickname （童年昵称）。

而密码派生方法，则类似于详细表单方法，但它只要求用户输入一些内容：Full Name （全名）和 Password （密码）。

地址列表

用户将定义监护人账户列表，该列表通过用户的联系人列表进行填充。导入选项和输入一个地址应该是很方便的，如图所示：

选择好监护人后，系统将提示用户定义每个监护人的权重：

这些地址存储在一个标准的 merkle 树当中，但是每个子叶必须与 hash_to_peer 进行哈希运算。

merkle_root 被哈希为一个标准 merkle 树，它由 keccak256(bytes32(hash_to_peer), uint256(weight), boolean(is_ens), bytes32(ethereum_address)) 格式的 address_list 子叶组成。

方案支持了 ENS 域名，当监护人拥有一个 ENS 域名时，应该使用 ENS 域名。根据 EIP-137，如果使用了 ENS 域名，则 is_ens 必须为「true」。

列表中的地址可以是账户合约，如果是账户合约，则可以直接调用审批功能，也可以提供 EIP-1271 签名。而如果是外部拥有帐户，则应用 ecrecover 逻辑，但它们也可以直接调用 approve 函数。

weight 设置此地址值相对于 THRESHOLD 常量的批准程度。

用户秘密数据哈希

1. 对于多个用户而言，recovery_contract 可能是相同的，这是用户正在使用的共享秘密多重签名合约地址；
   2.user_secret_data 是用户数据的纯格式字节数据，它从不暴露，也不会被保存。当 private_hash 是未知时，应向用户进行请求；
   3.private_hash 是 keccak256(user_secret_data)，它从不暴露，可以用秘密集导出。这可以在所有恢复中重复使用；
   4.merkle_root 是通过对普通 merkle 树进行哈希运算得到的，它在执行时会被揭露；
   5.weight_multipler 定义要达到 THRESHOLD 需要乘以多少个单独权重；
   6.hash_to_execute 是 keccak256(private_hash, address(recovery_contract), recovery_contract.nonce(user_address))，它仅在执行时公开，每次恢复都是唯一的，也被称为「显示哈希」。Nonce 和恢复合约地址被用于允许重用 private_hash；
   7.hash_to_peer 是 keccak256 （hash_to_execute），它在恢复授权请求时会公开，其被用于通过揭露 public_hash 种子来证明用户知道 hash_to_execute 和 merkle_root，这也被称为「部分泄漏哈希」；
   8.public_hash 是 keccak256 （hash_to_peer，merkle_root，weight_multiplier），它自配置后就是公开的，只能使用一次，这也用于防止执行的重放。执行成功后，必须使用 setup(bytes32,uint256) 进行重配置；

恢复秘密集 URL

恢复所需的所有信息都将存储在 url 类型标准中：

recovery = erc831_part account_contract [ "@" chain_id ] "/" recovery_contract "/" private_hash | secret_type "/" address_list / weight_multipler [ "?" parameters ] [ "#" notes ]
erc831_part = "ethereum:recovery-"
account_contract = ADDRESS
chain_id = 1*DIGIT
recovery_contract = ADDRESS
private_hash = "0x" 64*HEXDIG
secret_type = UINT
address_list = ethereum_address *( ";" ethereum_address )
weight_multipler = UINT
ethereum_address = ADDRESS / ENS_NAME "*" weight
weight = UINT
ADDRESS = "0x" 40*HEXDIG
parameters = parameter *( "&" parameter )
parameter = key "=" value
key = STRING
value = STRING
notes = STRING

1.account_contract 是指要进行恢复的账户合约，可以使用任何账户合约，因为恢复合约可以执行到任何接口或地址（如常规多重签名）；
2.chain_id 为所有地址定义了以太坊链，如果不存在，则预设为 1 （主网）；
3.recovery_contract 执行恢复合约的逻辑，必须支持此文档中指定的 ABI；
4.secret_type 选择生成 user_secret_data 时使用的标准，在未给定 private_hash 时是必需的；
5.private_hash 是 user_secret_data 的哈希，如果不存在，恢复将要求使用 secret_type 所选的标准来获取 user_secret_data；
6.weight_multipler 是每个 weight 将乘以的值，以达到 THRESHOLD 常数；
7.address_list 是具有个人权重的地址列表，最好是另一个帐户合约，表明它们可用于恢复请求，但任何地址都可以帮助恢复。可以使用 ENS 域名，并在恢复过程中进行解析。总权重应高于 THRESHOLD 常数；
8.weight 默认为 Math.ceil(THRESHOLD / address_list.length)，由用户设置自定义；
9.parameters 可能需要特定的 secret_type；
10. 如果需要的话，notes 可用于密码提示；

恢复程序

当需要恢复时，用户需要将其 Recovery Secret Set URL （恢复密钥集 URL）加载到支持此标准的电子钱包中。根据配置的不同，当 private_hash （私有哈希）不可用时，必须从对用户构成挑战的 user_secret_data 处生成。

加载有效的密钥集时，它将提示哪些用户请求帮助。一些钱包或许能自动发送请求，而另一些钱包则允许用户共享这个 Help Recover Request URL （帮助恢复请求 URL）。

该 EIP 鼓励尽可能使用预签名的消息 EIP-191，这一点很重要，因为 gas 成本是一个常见的障碍。如果监护人选择的地址是帐户合约，则必须是 EIP-1271 才能使用预签名信息。建议的正常顺序如下：

在特殊情况下，如果账户合约无法签署信息，或者用户的钱包无法按照这个 EIP 上指定的格式签署信息，则也可以通过使用 msg.sender 的方法执行常规操作。

在这种情况下，监护人将不得不支付一小部分 gas 费用。

理论基础

user_secret_data 从不公开，在用 keccak256 算法进行哈希运算一次后，它就成为从不公开的 private_hash。理论上，应该使用生物特征技术，因为用户不太可能丢失他们的生物特征。而生物特征通常是不安全的，因为它们并不是真正的秘密，任何高分辨率相机实际上都可以读取大多数生物特征，而且这些信息通常也为政府所知。

当生物特征不可用时，用户数据表单仍然提供相当好的安全性，因为合约中存储的哈希是离源数据非常远的加盐（salted ）哈希，即使只有名字被用作 user_secret_data，也是很难发现的。这些数据越不可预测，就越能抵御目标攻击，而目标攻击仍需要发现用户列表并接收足够的授权。

在成功执行之后，需要重新配置以实现安全性保障。在经历一次恢复后，恢复合约必须禁用自身，并等待新的配置。

可能存在的攻击

需要注意的是，支持此 EIP 的钱包，应考虑用户可能被请求帮助恢复其他账户，而请求可能来自任何知道 secret_set 的人，包括合法拥有者或以某种方式获取 secret_set 的攻击者。

因此：

1. 钱包必须询问用户请求的合法性，询问请求是否是通过个人验证后进行的；
2. 用户必须知道，他们对自己的链上操作负有责任（在某些国家是道德的、合法的），并且必须验证恢复请求的合法性；
3. 视频通话可能是通过 AI 伪造的，但攻击者需要图像和语音样本，例如互联网上的公共演讲内容；
4. 为名人进行恢复的用户，永远不要信任视频通话，应该去尝试直接联系周围的人，以检查请求的合法性；

简评：这种方案正是针对 Peter Schiff 这样容易忘记钱包密码或私钥的群体而设计的，但其也存在着安全隐患，而它对加密货币的社会可扩展性而言是非常重要的，因为多数人在最初接触加密货币时会和 Peter Schiff 类似。本文省略了很多技术细节内容，有兴趣的读者可以看原提案内容：https://gitlab.com/status-im/docs/EIPs/blob/secret-multisig-recovery/EIPS/eip-2429.md