BIP461 dùng chữ ký Bitcoin không khớp để phát hiện dấu hiệu rò rỉ khóa

Một đề xuất kỹ thuật mới cho phép tái tạo cùng một chữ ký Bitcoin(BTC) và so sánh kết quả giữa các thiết bị. Nếu chữ ký khác nhau, người dùng có thể điều tra các triển khai không tuân chuẩn hoặc bất thường trong firmware, nhưng bản thân sự khác biệt không chứng minh khóa đã bị đánh cắp hay thiết bị có hành vi độc hại.

Tên chính thức của Đề xuất cải tiến Bitcoin BIP461 là 'Chữ ký ECDSA xác định'. Tác giả đề xuất là Liam Gilligan. Kho lưu trữ BIPs của Bitcoin hiện ghi trạng thái đề xuất là 'Draft'. Đề xuất được gán số ngày 12 tháng 8 năm 2026 và được phân loại là đề xuất ở tầng ứng dụng.

ECDSA sử dụng một giá trị tạm thời gọi là nonce trong quá trình ký. Do người triển khai có thể lựa chọn nonce theo nhiều cách để tạo ra chữ ký hợp lệ, cùng một khóa bí mật và thông điệp vẫn có thể tạo ra các kết quả khác nhau tùy triển khai.

BIP461 quy định nonce và chữ ký được tạo theo cách xác định dựa trên khóa bí mật và hàm băm của thông điệp. Khi hai thiết bị ký độc lập xử lý cùng đầu vào, chúng sẽ tạo ra cùng một kết quả, qua đó nâng cao khả năng tái lập chữ ký.

Với tiêu chuẩn này, người dùng có thể so sánh kết quả từ hai thiết bị. Nếu một trong hai thiết bị tạo ra chữ ký khác biệt, có thể xác định ít nhất một thiết bị không tuân theo quy trình BIP461.

Tuy nhiên, chữ ký không khớp không đồng nghĩa ngay với hành vi độc hại. Một triển khai trung thực nhưng không tuân BIP461 vẫn có thể tạo ra chữ ký ECDSA hợp lệ khác, vì vậy sự không khớp chỉ nên được xem là tín hiệu cần điều tra.

Vấn đề mà đề xuất tập trung là mức độ tự do trong quá trình ký có thể bị lợi dụng để làm rò rỉ thông tin khóa. Nếu firmware độc hại thao túng nonce và che giấu thông tin liên quan đến khóa bí mật trong chữ ký giao dịch, kẻ tấn công có thể phân tích các chữ ký được công khai trên blockchain để khôi phục khóa.

Các nhà nghiên cứu Dark Skippy cho biết thiết bị ký độc hại có thể chèn thông tin về seed chính vào chữ ký giao dịch và làm rò rỉ dữ liệu này lên chuỗi. Nhóm nghiên cứu giới thiệu cuộc tấn công này với giả định thiết bị đã được cài firmware độc hại, đồng thời cho biết chưa xác nhận trường hợp tấn công thực tế nào vào thời điểm đó.

Tuy nhiên, màn trình diễn công khai của Dark Skippy sử dụng chữ ký Schnorr được dùng trên Taproot. BIP461 nhắm đến ECDSA, nên riêng đề xuất này không xử lý toàn bộ khả năng rò rỉ khóa liên quan đến chữ ký Schnorr.

Chữ ký Schnorr của Taproot được định nghĩa trong đặc tả BIP340. Vì vậy, BIP461 là đề xuất nâng cao khả năng tái lập chữ ký ECDSA, không phải tiêu chuẩn giải quyết toàn bộ loại hình tấn công do Dark Skippy nêu ra.

Bản thân phương thức xác minh cũng tạo ra gánh nặng nhất định. Người dùng phải đưa cùng một khóa bí mật vào hai thiết bị ký độc lập và ký cùng một thông điệp, nên khóa có thể phải được expose cho thêm một thiết bị để tiến hành so sánh.

Nguy cơ tấn công có điều kiện, trong đó thiết bị độc hại chỉ cố gắng làm rò rỉ thông tin trong một số giao dịch nhất định, vẫn chưa được loại bỏ. Nếu thiết bị tạo chữ ký bình thường với thông điệp kiểm thử nhưng chỉ che giấu thông tin trong điều kiện cụ thể, việc so sánh một số chữ ký có thể không phát hiện được vấn đề.

BIP461 không thay đổi các quy tắc đồng thuận hiện hành của Bitcoin. Chữ ký được tạo theo phương thức đề xuất vẫn được thiết kế để xác minh hợp lệ theo các quy tắc hiện tại, với độ dài chữ ký theo mã hóa DER được nêu ở mức tối đa 70 byte.

Trong lĩnh vực ví phần cứng Bitcoin, vấn đề khớp nhau giữa nội dung giao dịch được người dùng xem và đối tượng thực tế được ký đã nhiều lần được đặt ra. Trước đó, Ledger từng bị chỉ ra rằng màn hình xem xét giao dịch trong ứng dụng Ethereum có thể khác với đối tượng được ký thực tế, sau đó công ty đã vá vấn đề liên quan. Bài đưa tin trước đây của TokenPost về sự không khớp giữa màn hình xem xét giao dịch và đối tượng ký thực tế

Trong một vụ việc bảo mật khác, lỗi trong phương thức tạo khóa của ví phần cứng đã dẫn đến việc tài sản thực tế bị rút. Vụ Bitcoin bị rút do lỗ hổng ví phần cứng cho thấy độ tin cậy của khóa do thiết bị tạo và quản lý, cũng như của quy trình ký, có liên quan trực tiếp đến an toàn tài sản.

Để BIP461 tiến tới bước tiếp theo, đề xuất cần có các vector kiểm thử và triển khai tham chiếu. Hiện đề xuất vẫn ở giai đoạn dự thảo, chưa phải là bản nâng cấp được áp dụng ngay cho mạng Bitcoin hay bản vá bảo mật khẩn cấp. Lịch trình phê duyệt chính thức và kế hoạch triển khai của các nhà sản xuất ví vẫn chưa được đưa ra.