巴比特专栏 | 5分钟教你比特币私钥生成与保管的“银行级”方法

作者:汤强,原发于微信公众号:汤强(id:gainianditu),原题《区块链资产进阶安全课》


区块链资产没有绝对安全一说。

私钥虽然不给别人看,但却是完全公开的,比如比特币私钥,只是一个在0到2的256次方之间的数,当然也别小看这个数,即使谁有当前人类算力的亿万倍,猜到宇宙毁灭,他能猜出一个私钥的概率也不到万亿分之一。
这是区块链资产安全的数学根基,而这同时也使保管数字资产不存在绝对的安全,但我们可以在相对层面想办法。


一、币到底应该放哪里?


放交易所?肯定是个办法,不过交易所关闭的风险始终存在。出了问题维权?可以的,但公安和法院不一定能找到它。

所以还得靠自己~

主流钱包是相对好的管理工具,但钱包文件容易丢失、密码容易被破、硬盘也容易损坏、旧电脑也容易被家人不小心当废品卖掉。

把私钥抄在纸上或者打印出来(纸钱包)还算保险,但随着时间推移,空气中的酸性物质会让墨水褪色、纸张碎裂,所以你还得考虑用无酸纸记录。但如果一场地震或火灾同时把密码纸、手机和电脑都烧了,那么要到哪里找回私钥?

你说可以多找几个地方存放备份,但衍生问题又来了:在哪里保管安全?分几份保管合适?——分开保管造成私钥泄露,那币可就丢了。

另外,随着区块链资产增值,现在1万元人民币的比特币,八年后增长到100万也不是没有可能,所以那时你还打算在一个地址上保管这些币?对了,目前为止,没有哪个交易所会把所有的币放在一个地址上。

深想下去你会发现,即使你目前掌控很小的比特币,你也必须进化出银行级的保管方法。


二、相对靠谱的私钥生成方法


如果有一种方法,能批量打印加密私钥就好了~比如:

批量生成加过密的展示私钥和地址,输出到文本文件,任由我们离线打印:

注意,这里的“展示私钥”比一般私钥(52位)多1位,所以并不是事实上的私钥,而是经过加密的。如果有人拿走了这张纸,他并不能直接依靠这里的私钥,转走你的币。

因为实际上的私钥是:把展示私钥的最后一位,替换掉序号后的那位字母。我们以第一条记录为例,

序号:3

展示私钥:L4FQDnhczMkRsXn2QJyt8mccgcebGJdofGPExhndVw6MNDpT2Vy8J

地址:1DskWSXjorfV9wgJkhufieFHaZJmuHHFRz

实际私钥是:用展示私钥的最后一位“J”,替换掉序号3的后一位,也就是第4位字母“Q”。所以实际私钥是:

实际私钥:L4FJDnhczMkRsXn2QJyt8mccgcebGJdofGPExhndVw6MNDpT2Vy8

实际私钥和展示私钥间的关系你自己知道就可以了。

  • 脱离钱包工具
  • 脱离上网环境
  • 每次随机输出

纯离线独立操作坏境,天知地知你知其他人都不知。

首先要有Python3的环境,并且pip安装好bitcoin模块,如果你一下子理解不了下面的代码,可以参考上一篇文章《Python:三行代码自制比特币私钥》,理解核心代码。

准备工作好后,直接复制粘贴下面这段代码到Python代码框,保存后按F5键运行。结果会以txt文本文件的形式,输出到你Python文件的默认路径下,供离线打印。

# 区块链资产进阶安全课
# 比特币私钥生成和保管的银行级方法
# 微信公众号:汤强

# 导入工具包
import random
import string
import bitcoin

# 这里设置一口气需要出几个私钥
iter_num = 3  


# 随机数生成函数————
# 生成一个由0和1组成的n位的字符串,n在这里设置为256,如01010100111……(共256位)
def random_01(n):
    result = []
    for i in range(n):
        i = random.randint(0,1)
        result.append(i)
        result_txt = [str(i) for i in result]
    return ''.join(result_txt)


# 随机数处理函数————让随机之外还有随机
# 你可以在这步手动更改
def dep_k_2(k_2):
    k_2 = k_2[:254] + str(random.randint(0,1)) + str(random.randint(0,1))
    return k_2


# 私钥集生成函数
# 转换路径:
#    1、加工后的256位二进制随机数k_2
# -> 2、等于k_2的十进制数k_10
# -> 3、私钥k -> 4、公钥K  -> 5、地址A -> 6、加密私钥kk(用于显示)
def prod_key(iter_num):  

    for i in range(iter_num):

        # 生成一个1-50之间的整数,用于后续加密
        random_int = random.randint(1,50)

        # 生成256位的0和1组成的二进制字符串
        k_2 = random_01(256)

        # 进一步处理下上行代码生成的字符串,让随机更随机   
        k_2 = dep_k_2(k_2)

        # 生成用于可公开打印的私钥随机字母r
        # r的取值范围是26个大小写英文字母和10个阿拉伯数字
        r = random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 1)

        if len(str(k_2))==256:               # 检查字符是否是256位
            k_10 = int('0b' + str(k_2), 2)   # 二进制数k_2转为十进制k_10
            k = bitcoin.encode_privkey(k_10, 'wif_compressed') # 生成私钥k
            K = bitcoin.privkey_to_pubkey(k) # 生成公钥K
            A = bitcoin.pubkey_to_address(K) # 生成地址A

            # 生成打印私钥kk
            kk = k[0:random_int]+ r[0] +k[random_int+1:52] + k[random_int]

            # 生成可打印文本txt
            txt = "序号:{}\n展示私钥:{}\n地址:{}\n".format(random_int, kk, A)

        else
            print('Not 256 bits')           # 若不是256位,则打印报错信息

        # 生成打印文件,第二参数'a'代表追加
        txt_file = open('key.txt', 'a')     

        # 打印到文件key.txt中
        print(txt, file=txt_file)        

        # 关闭文件
        txt_file.close()


# 整个文件需要执行的函数
if __name__ == '__main__':
    prod_key(iter_num)

具体的要点都在代码里作了注释,有Python经验的读者可以DIY专属你的代码。比如随机数处理函数(dep_k_2),可以略作改动,变化出属于你设定的随机,比如:

def dep_k_2(k_2):
    k_2 = k_2[:253] \
           + str(random.randint(0,1)) \
           + str(random.randint(0,1)) \
           + str(random.randint(0,1))
    return k_2

这段代码的意思是:把原来自动生成的随机数最后三位截除后(只选前253位,这也是k_2[:253]的来历),然后添加三位随机数,让随机数更随机。当然这里并不是绝对的真随机,但用在离线加密私钥生成场景,是绝对足够了。

建议有能力的读者自己DIY一下dep_k_2()函数,否则黑客看到这篇文章,如果他了解Python中随机数的具体生成,会略微增加猜到的概率。

因为Python中随机数生成的逻辑是使用相关时刻作为种子。进一步DIY的方式同样可以参考上一篇文章

当你试验十次导入私钥到钱包的操作成功、并且备份了一定数量的私钥纸后,你甚至可以直接把交易所的币转入对应的地址保存,完全脱离钱包和网络环境。

当你管理区块链资产的时候,你要把自己当成银行,因为在这个世界没有银行,只有你。

关于打印机不起眼的小提示,可以帮你向银行级的专业更靠拢一点。


三、清理打印机缓存文档


打印机打完私钥文件后,打印的内容可能不会马上消失,会存在缓存里。如果此时连网,还是有泄露文件的风险。虽然我们已经经过加密一环,但在保护私钥方面,我们不能有丝毫放松。

能删就删。

以Window系统为例:Win+R,或者左下角“开始”->“运行”,输入:

services.msc

在服务列表中找到Print Spooler的服务项,右键->“停止”。

同样Win+R调出运行窗口,输入:

spool

在出现的窗口中,删除PRINTERS文件夹

折返到服务列表,右键Print Spooler,点“启动”。

打印机缓存问题就解决了,再连网就更安全了。


结语


如果你决定佛系持币,私钥安全是第一要务。

此时此刻,比特币价格突破51,000美元,这只是一个开始。随着币价进一步波动,更为科学的管理方式是分散到更多地址,避免尾部风险。

如果你的持有量足够多,可以上调代码中iter_num的值,如:

iter_num = 10

一拆十,进一步摊薄风险。

当然,此时每次转账万分之五个币左右的矿工费也是你自己需要权衡的——不仅分拆时要支付一次,再转入交易所卖出时要再支付一次。不过这些费用和长期收益相比,已经是足够小了。

另外,打印私钥纸的份数、在哪里保管不会被火烧水淹,都是值得你思考的严肃问题,这个问题对所有人都很重要,但未必能引起每个人足够的重视。因为有了你DIY的加密函数,所以多打几份问题也不大,只要你自己牢记加密方式。

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