تشفير المفتاح الخاص

ما تشفير المفتاح الخاص في عالم العملات المشفرة؟

قد يشير مصطلح تشفير المفتاح الخاص إلى التشفير بالمفتاح المتماثل، حيث يُستخدم المفتاح السري نفسه لتشفير البيانات وفك تشفيرها، أو إلى عملية تشفير المفتاح الخاص لمحفظة بلوكشين كي يُخزّن بأمان أكبر.

المعنى الثاني مهم خصوصًا في العملات المشفرة، لأن المفتاح الخاص للمحفظة يتحكم في الوصول إلى الأموال والتوقيعات والحسابات والمدققين والتوكنات وصلاحيات العقود الذكية.

إذا خُزّن المفتاح الخاص بصيغته الخام كنص واضح، فبإمكان أي شخص يراه أو ينسخه التحكم في المحفظة المرتبطة به.

يقلل تشفير المفتاح الخاص هذا الخطر بتحويل المفتاح إلى بيانات مشفرة يفترض ألا تكون مقروءة دون كلمة المرور أو عبارة المرور أو السر المخزن في جهاز أو مفتاح فك التشفير الصحيح.

يوضح تعريف NIST للتشفير المتماثل أن التشفير المتماثل يستخدم المفتاح السري نفسه لإجراء العملية وعكسها.

وتشرح وثائق Ethereum Web3 Secret Storage كيفية اشتقاق مفتاح تشفير من كلمة مرور في ملفات keystore المشفرة بصيغة JSON، قبل استعادة المفتاح السري المخزن.

نظرًا إلى ورود المعنيين في نقاشات العملات المشفرة، ينبغي للمستخدمين الانتباه إلى السياق.

عندما تقول المحفظة إنها تشفر مفتاحًا خاصًا، فالمقصود عادةً أنها تخزن مفتاح البلوكشين الخاص بصيغة مشفرة.

أما في كتب التشفير، فقد يشير مصطلح تشفير المفتاح الخاص إلى التشفير بالمفتاح المتماثل، لا إلى تخزين مفاتيح محافظ البلوكشين.

أهمية تشفير المفتاح الخاص

تنبع أهمية تشفير المفتاح الخاص من أن معاملات البلوكشين غير قابلة للعكس عادةً، وأن المفاتيح الخاصة تتحكم مباشرةً في نقل الأصول.

إذا سُرق المفتاح الخاص، يستطيع المهاجم توقيع المعاملات ونقل الأموال والموافقة على عقود ضارة وتغيير إعدادات المدققين أو الاستيلاء على الحساب.

وعلى خلاف كلمة مرور مصرفية، لا يمكن عادةً لفريق دعم العملاء إعادة تعيين مفتاح خاص مسروق على البلوكشين.

يساعد التشفير على حماية المفاتيح الخاصة عند فقدان الجهاز أو نسخ ملف أو انكشاف نسخة احتياطية أو الوصول إلى قاعدة بيانات المحفظة دون إذن.

فعلى سبيل المثال، يكون ملف keystore المشفر أكثر أمانًا من المفتاح الخاص الخام، لأن المهاجم يظل بحاجة إلى كلمة المرور أو سر فك التشفير.

لكن التشفير وحده لا يوفر حلًا أمنيًا كاملًا.

إذا كانت كلمة المرور ضعيفة أو سجلت البرمجيات الخبيثة كلمة المرور أو فكّت المحفظة تشفير المفتاح على جهاز مصاب أو خُزنت عبارة الاسترداد في مكان آخر كنص واضح، فقد تظل الأموال عرضة للسرقة.

لذلك يمثل تشفير المفتاح الخاص طبقة واحدة من أمان المحفظة.

وينبغي دمجه مع كلمات مرور قوية وأجهزة آمنة ونسخ احتياطية غير متصلة بالإنترنت ومحافظ أجهزة وضوابط متعددة التوقيعات ومراجعة دقيقة للمعاملات.

تشفير المفتاح الخاص بوصفه تشفيرًا متماثلًا

في علم التشفير التقليدي، يشير مصطلح تشفير المفتاح الخاص غالبًا إلى التشفير المتماثل.

يستخدم التشفير المتماثل مفتاحًا سريًا واحدًا لتشفير البيانات وفك تشفيرها.

وهذا يختلف عن التشفير بالمفتاح العام، الذي يعمل فيه المفتاح العام والمفتاح الخاص كزوج.

يكون التشفير المتماثل أسرع عادةً من التشفير غير المتماثل، ويُستخدم على نطاق واسع لتخزين البيانات وملفات المحافظ وجلسات المراسلة الآمنة والنسخ الاحتياطية المشفرة وحماية قواعد البيانات.

في محافظ العملات المشفرة، يُستخدم التشفير المتماثل غالبًا لحماية مفتاح البلوكشين الخاص الفعلي على القرص.

قد تطلب المحفظة كلمة مرور، ثم تعالجها عبر دالة اشتقاق مفتاح، وتنشئ مفتاح تشفير، وتستخدمه لتشفير ملف المفتاح الخاص.

لا يُستخدم المفتاح الخاص للبلوكشين عادةً بوصفه مفتاح التشفير المتماثل في تصاميم تخزين المحافظ.

بل يكون المفتاح الخاص للمحفظة هو البيانات الحساسة المطلوب حمايتها.

يساعد هذا التمييز على منع الخلط بين تشفير المفتاح الخاص بمعناه التشفيري العام والتخزين المشفر للمفاتيح الخاصة.

تشفير المفتاح الخاص لحماية مفاتيح المحافظ

يعني تشفير المفتاح الخاص في محافظ البلوكشين عادةً تشفير مفتاح المحفظة قبل حفظه.

قد تخزن المحفظة المفتاح المشفر في قاعدة بيانات محلية أو ملف keystore بصيغة JSON أو مخزن آمن على الهاتف أو خزنة إضافة متصفح أو نسخة احتياطية سحابية مشفرة أو مساحة ذاكرة في محفظة أجهزة.

تحول خوارزمية التشفير المفتاح الخاص الخام إلى نص مشفر.

ويجب على المستخدم تقديم كلمة مرور أو عبارة مرور أو سر محمي بالقياسات الحيوية أو موافقة من الجهاز أو طريقة استرداد لفك تشفيره لاحقًا.

تصف معيار keystore ERC-2335 ملف keystore بأنه ملف JSON يشفر مفتاحًا خاصًا ويدعم نقل المفاتيح الخاصة بين الأجهزة.

كما توفر Bitcoin Core تشفيرًا للمحفظة عبر وثائق RPC الخاصة بـ encryptwallet، التي توضح ضرورة استخدام عبارة مرور قبل تنفيذ الإجراءات المتعلقة بالمفاتيح الخاصة بعد التشفير.

توضح هذه الأمثلة أن تشفير المفتاح الخاص جزء اعتيادي من أمان المحافظ.

والهدف هو جعل استخدام المفاتيح المخزنة أصعب إذا حصل شخص على الملف دون كلمة المرور.

آلية عمل تشفير المفتاح الخاص

يبدأ تشفير المفتاح الخاص بمفتاح خاص حساس أو سر مرتبط بعبارة الاسترداد يتعين حمايته.

ثم تطلب المحفظة من المستخدم كلمة مرور أو تستخدم مصدرًا آخر للسر.

لا تُستخدم كلمة المرور عادةً مباشرةً كمفتاح تشفير، لأن كلمات المرور البشرية غالبًا ما تكون منخفضة العشوائية.

وبدلًا من ذلك، تُعالج كلمة المرور عبر دالة اشتقاق مفتاح.

تشرح توصية NIST بشأن اشتقاق المفاتيح المعتمد على كلمات المرور أساليب اشتقاق مفاتيح رئيسية من كلمات المرور أو عبارات المرور لحماية البيانات الإلكترونية المخزنة أو مفاتيح حمايتها.

تزيد دالة اشتقاق المفتاح تكلفة هجمات التخمين بإضافة حسابات وذاكرة وملح ومعالجة متكررة.

بعد ذلك، يُستخدم مفتاح التشفير المشتق مع خوارزمية تشفير لتحويل المفتاح الخاص إلى نص مشفر.

وقد تخزن المحفظة بيانات وصفية مثل الملح ومعلمات اشتقاق المفتاح ونوع التشفير وعلامة المصادقة أو رمز مصادقة الرسائل.

وعندما يفتح المستخدم المحفظة، تُستخدم كلمة المرور والمعلمات نفسها لاشتقاق مفتاح فك التشفير واستعادة المفتاح الخاص في الذاكرة.

المفاتيح الخاصة كنص واضح مقارنةً بالمفاتيح المشفرة

يُخزّن المفتاح الخاص كنص واضح بصيغة مقروءة.

أما المفتاح الخاص المشفر فيُخزن بصيغة مبهمة، يفترض ألا تكون مقروءة دون سر فك التشفير الصحيح.

يشكل التخزين كنص واضح خطرًا، لأن البرمجيات الخبيثة ولقطات الشاشة وسجل الحافظة وإضافات المتصفح وأدوات المزامنة السحابية والنسخ الاحتياطية غير المتأنية قد تكشف المفتاح.

يحد التخزين المشفر من الضرر إذا نُسخ الملف المشفر دون معرفة كلمة المرور.

لكن المفتاح المشفر ليس آمنًا إذا كانت كلمة المرور ضعيفة أو مستخدمة من قبل.

قد يشن المهاجمون هجمات لتخمين كلمات المرور على ملفات المحافظ المشفرة المسروقة.

ولهذا تُعد قوة كلمة المرور وإعدادات اشتقاق المفتاح أمرين بالغَي الأهمية.

لا تستطيع خوارزمية تشفير قوية حماية المحفظة إذا اختار المستخدم كلمة مرور شائعة أو اسمًا أو تاريخًا أو كلمة مرور تسجيل دخول مستخدمة في مكان آخر.

يحمي تشفير المفتاح الخاص البيانات المخزنة، لكنه لا يلغي الحاجة إلى عادات أمنية سليمة.

تشفير المفتاح الخاص مقارنةً بالتشفير بالمفتاح العام

ينبغي عدم الخلط بين تشفير المفتاح الخاص والتشفير بالمفتاح العام.

يستخدم التشفير بالمفتاح العام مفتاحًا عامًا ومفتاحًا خاصًا يعملان كزوج.

في أنظمة البلوكشين، يوقّع المفتاح الخاص المعاملات، بينما يساعد المفتاح العام أو العنوان الآخرين على التحقق من التحكم.

أما تشفير المفتاح الخاص بمعنى تخزين المحافظ، فيحمي المفتاح الخاص نفسه أثناء تخزينه.

ولا يحل ملف المحفظة المشفر محل المفتاح الخاص للبلوكشين.

بل هو مجرد حاوية محمية للمفتاح الخاص.

عندما تحتاج المحفظة إلى توقيع معاملة، يجب أن تفك تشفير المفتاح الخاص أو تستخدم آلية توقيع آمنة تستطيع الوصول إليه.

وهذا يعني أن التشفير بالمفتاح العام يتحكم في الملكية على البلوكشين، بينما يحمي تشفير المفتاح الخاص السر الذي يتيح تلك الملكية.

كلاهما مهم، لكنهما يعالجان مشكلتين مختلفتين.

تشفير المفتاح الخاص مقارنةً بالحماية بكلمة مرور

ترتبط الحماية بكلمة مرور بتشفير المفتاح الخاص، لكنهما ليسا الشيء نفسه دائمًا.

قد لا تفعل كلمة مرور المحفظة سوى قفل واجهة التطبيق إذا كانت المحفظة لا تشفر مواد المفتاح فعليًا وبأمان.

يعني التشفير القوي للمفتاح الخاص حماية بيانات المفتاح الحساسة تشفيريًا، لا مجرد إخفائها خلف شاشة تسجيل دخول.

ينبغي للمحفظة الجيدة استخدام اشتقاق مفاتيح معتمد على كلمة المرور والتشفير وفحوص سلامة البيانات وممارسات تخزين آمنة.

ويجب ألا تخزن المفتاح الخاص الخام كنص واضح، مع الاكتفاء بحجب الشاشة بطلب كلمة مرور.

ينبغي للمستخدمين تفضيل المحافظ التي تشرح بوضوح نموذج تخزين المفاتيح لديها.

وعلى المطورين تجنب تسويق الحماية المبهمة بكلمة مرور على أنها تشفير كامل ما لم تكن مواد المفاتيح الأساسية مشفرة بالفعل.

وللأموال ذات القيمة العالية، ينبغي للمستخدمين التفكير أيضًا في محافظ الأجهزة أو ترتيبات التوقيع المتعدد بدلًا من الاعتماد على كلمة مرور التطبيق وحدها.

قد تكون كلمة المرور جزءًا من التشفير، لكنها لا تمثل تصميم الأمان كاملًا.

تشفير المفتاح الخاص مقارنةً بحماية عبارة الاسترداد

عبارة الاسترداد نسخة احتياطية مقروءة للبشر يمكنها إعادة إنشاء مفتاح خاص واحد أو أكثر.

لا يؤدي تشفير مفتاح المحفظة الخاص تلقائيًا إلى تشفير عبارة استرداد مكتوبة على ورقة أو محفوظة في الصور أو تطبيق الملاحظات أو التخزين السحابي.

وهذا خطأ شائع يرتكبه المستخدمون.

قد تشفر المحفظة ملف المفتاح الخاص المحلي، بينما يكشف المستخدم عبارة الاسترداد في مكان آخر.

إذا حصل المهاجم على عبارة الاسترداد، فعادةً ما يستطيع إعادة إنشاء المحفظة دون الحاجة إلى الملف المحلي المشفر.

لذلك يجب التعامل مع حماية عبارة الاسترداد على نحو مستقل.

ينبغي تخزين عبارات الاسترداد دون اتصال بالإنترنت، وتجنب التقاط صور لها أو حفظها في ملاحظات سحابية أو إرسالها عبر الرسائل، كما يمكن التفكير في نسخ معدنية طويلة الأمد.

يستخدم بعض الأشخاص أيضًا امتدادات للمحفظة تعتمد على عبارة مرور أو أنظمة نسخ احتياطي لتقسيم السر، لكن إعدادها يتطلب عناية.

تشفير المفتاح الخاص مفيد، لكن أمان عبارة الاسترداد يظل بالغ الأهمية.

ملفات keystore

ملف keystore ملف مشفر يخزن مفتاحًا خاصًا أو مفتاح مدقق بتنسيق منظم.

غالبًا ما تستخدم ملفات keystore على نمط Ethereum صيغة JSON تضم حقولًا تصف التشفير ودالة اشتقاق المفتاح والملح والمعلمات والسر المشفر.

يُعد تنسيق Ethereum Web3 Secret Storage مثالًا معروفًا لمفاتيح الحسابات الخاصة.

كما يُستخدم تنسيق keystore آخر هو ERC-2335 لمفاتيح BLS12-381، لا سيما في سياق مدققي Ethereum.

تتميز ملفات keystore بإمكانية نقلها بين الأدوات المتوافقة.

وهذه الإمكانية مفيدة، لكنها تنطوي أيضًا على مخاطر.

إذا نسخ شخص ملف keystore وخمّن كلمة المرور، فقد يتمكن من استعادة المفتاح الخاص.

ينبغي للمستخدمين التعامل مع ملفات keystore على أنها نسخ احتياطية حساسة حتى عندما تكون مشفرة.

وينبغي للمطورين استخدام معلمات قوية لدالة اشتقاق المفتاح وتشفير موثّق أو فحوص للسلامة لمنع العبث الخفي.

يُعد ملف keystore أكثر أمانًا من المفتاح الخام، لكنه يظل خطرًا إذا لم يُتعامل معه بعناية.

اشتقاق المفاتيح المعتمد على كلمة المرور

اشتقاق المفاتيح المعتمد على كلمة المرور هو عملية تحويل كلمة مرور بشرية إلى مفتاح تشفيري.

تكتسب هذه العملية أهميتها لأن معظم كلمات المرور البشرية ليست عشوائية بما يكفي لاستخدامها مباشرةً كمفاتيح تشفير.

قد تستخدم دالة اشتقاق المفتاح ملحًا لمنع المهاجمين من إعادة استخدام جداول كلمات مرور محسوبة مسبقًا.

وقد تستخدم أيضًا عددًا كبيرًا من التكرارات أو عمليات تتطلب ذاكرة لإبطاء محاولات التخمين.

تشمل دوال اشتقاق المفاتيح الشائعة في سياق المحافظ PBKDF2 وscrypt، بحسب المعيار والتنفيذ.

يفرض تنسيق Ethereum Web3 Secret Storage دعم PBKDF2 في التطبيقات المتوافقة بالحد الأدنى، كما يدعم معلمات تحدد طريقة الاشتقاق.

تجعل الإعدادات الأقوى لدالة اشتقاق المفتاح اختراق كلمة المرور أصعب، لكنها قد تبطئ فتح المحفظة على الأجهزة منخفضة الطاقة.

على مصممي المحافظ الموازنة بين الأمان وسهولة الاستخدام.

ينبغي للمستخدمين اختيار كلمات مرور طويلة وفريدة، لأن دوال اشتقاق المفاتيح لا تستطيع إنقاذ كلمة مرور ضعيفة تمامًا.

وتظل كلمة المرور العنصر الأساسي في نظام التشفير الذي يتحكم فيه الإنسان.

خوارزميات التشفير المستخدمة لمفاتيح المحافظ

قد تستخدم المحافظ خوارزميات تشفير متماثل معروفة لحماية المفاتيح الخاصة.

ومن التصاميم الشائعة استخدام نمط من AES مع مفتاح مشتق من كلمة مرور المستخدم.

تعتمد الخوارزمية الدقيقة على المحفظة والمعيار والمنظومة.

لا يحتاج المستخدمون عادةً إلى اختيار خوارزمية التشفير يدويًا.

لكن على المطورين ومزودي المحافظ اختيار خوارزميات ومعلمات آمنة.

وينبغي تجنب الخوارزميات القديمة وتصاميم التشفير المخصصة وتوليد الأرقام العشوائية الضعيف والتشفير غير الموثّق الذي لا يكشف العبث.

ينبغي أن يحمي تشفير المفتاح الخاص الحديث السرية وسلامة البيانات.

تعني السرية عجز المهاجم عن قراءة المفتاح الخاص.

وتعني سلامة البيانات قدرة المحفظة على اكتشاف تعديل الملف المشفر.

وقد تظل المحفظة التي تشفر البيانات دون القدرة على كشف العبث سببًا في أوضاع فشل خطيرة للمستخدمين.

محافظ الأجهزة وتشفير المفتاح الخاص

تحمي محافظ الأجهزة المفاتيح الخاصة بتخزينها في جهاز مخصص مصمم لعزل الأسرار عن الحواسيب متعددة الأغراض.

قد يُستخدم تشفير المفتاح الخاص داخل أنظمة محافظ الأجهزة أو حولها، لكن الحماية الأساسية تأتي من إبعاد مفاتيح التوقيع عن الأجهزة المتصلة بالإنترنت.

عندما يوقّع المستخدم معاملة باستخدام محفظة أجهزة، ينبغي أن يبقى المفتاح الخاص داخل الجهاز.

يرسل الحاسوب أو الهاتف بيانات المعاملة إلى محفظة الأجهزة.

تعرض المحفظة التفاصيل للموافقة ثم توقّع داخليًا.

يحد ذلك من تعرض المفتاح للبرمجيات الخبيثة على الحاسوب المتصل.

لكن محافظ الأجهزة ليست حلًا سحريًا.

ما زال على المستخدمين حماية عبارة الاسترداد والتحقق من تفاصيل المعاملة وشراء الأجهزة من مصادر موثوقة وتحديث البرامج الثابتة بحذر وتجنب التصيد الاحتيالي.

إذا انكشفت النسخة الاحتياطية لعبارة الاسترداد، فقد لا تعود الحماية الداخلية لمفتاح محفظة الأجهزة ذات فائدة.

تكون محافظ الأجهزة أقوى عند دمجها مع حماية جيدة للنسخ الاحتياطية وسلوك حذر عند التوقيع.

تشفير المفتاح الخاص في محافظ الهاتف

تستخدم محافظ الهاتف غالبًا ميزات أمان الجهاز لحماية المفاتيح الخاصة المشفرة.

وقد تشمل هذه الميزات مخازن آمنة معزولة ومصادقة حيوية وعزل التطبيقات ومخازن مفاتيح مدعومة بالأجهزة وتشفير نظام التشغيل.

عادةً ما تتيح القياسات الحيوية الوصول إلى سر، ولا تحل محل المفاتيح التشفيرية بحد ذاتها.

يسهل مسح بصمة الإصبع أو الوجه الاستخدام، لكن ينبغي أن تظل المحفظة تستخدم التشفير والتخزين السليمين في الخلفية.

تتعرض محافظ الهاتف لمخاطر مثل التطبيقات الضارة وطبقات الشاشة الخادعة وسرقة الحافظة والنسخ الاحتياطية السحابية وهجمات تبديل SIM وروابط التصيد والأجهزة المخترقة.

ينبغي للمستخدمين تحديث هواتفهم وتجنب تثبيت التطبيقات المشبوهة واستخدام رموز مرور قوية للأجهزة والامتناع عن حفظ عبارات الاسترداد في الصور أو الملاحظات.

يفيد تشفير المفتاح الخاص عند فقدان الهاتف أو نسخه، لكنه قد لا يفيد إذا التقطت البرمجيات الخبيثة كلمة المرور عندما تكون المحفظة مفتوحة.

ينبغي أن تتناسب سهولة استخدام الهاتف مع حدود معقولة للأموال المخزنة فيه.

غالبًا ما تكون الحيازات الكبيرة طويلة الأجل أكثر حماية في تخزين بارد أو إعداد متعدد التوقيعات.

تشفير المفتاح الخاص في محافظ المتصفح

غالبًا ما تشفر محافظ المتصفح المفاتيح الخاصة أو مواد عبارة الاسترداد داخل خزنة محلية يتحكم فيها المستخدم بكلمة مرور.

وهذا يجعلها ملائمة لـ DeFi وNFTs والألعاب والتفاعل مع العقود الذكية.

لكنه يوسّع سطح الهجوم لأن محافظ المتصفح تتفاعل باستمرار مع المواقع الإلكترونية.

لا يستطيع موقع ضار عادةً قراءة الخزنة المشفرة مباشرةً، لكنه قد يخدع المستخدم لتوقيع معاملة ضارة بعد فتح المحفظة.

وقد تشكل إضافات المتصفح الضارة خطرًا كبيرًا إذا حصلت على بيانات المحفظة أو محتوى الصفحات.

ينبغي للمستخدمين تثبيت الإضافات الموثوقة فقط ومراجعة أذوناتها وتجنب تنزيل المحافظ المزيفة والتحقق بعناية من طلبات توقيع المعاملات.

يحمي تشفير المفتاح الخاص الأسرار المخزنة، لكنه لا يحمي المستخدمين من الموافقة على إجراءات ضارة.

في محافظ المتصفح، لا تقل سلامة التوقيع أهمية عن تشفير التخزين.

ينبغي للمستخدمين فصل المحافظ الصغيرة النشطة عن محافظ التخزين طويل الأجل.

فذلك يحد من الضرر إذا تعرضت بيئة المتصفح للاختراق.

تشفير المفتاح الخاص في الأنظمة الوصائية

تدير أنظمة حفظ العملات المشفرة المفاتيح الخاصة نيابةً عن المستخدمين.

وقد لا يتحكم المستخدمون في هذه الأنظمة بالمفاتيح الخاصة مباشرةً.

ينبغي للجهة الحافظة تشفير المفاتيح واستخدام وحدات أمان الأجهزة وتطبيق ضوابط الوصول ومراقبة نشاط التوقيع وفصل المهام بين المشغلين.

توصي إرشادات OWASP لإدارة المفاتيح بعدم تخزين المفاتيح التشفيرية كنص واضح وبحمايتها عبر ممارسات آمنة لإدارة المفاتيح.

يختلف تشفير المفاتيح في أنظمة الحفظ عن تشفير محافظ الحفظ الذاتي، لأن المستخدم في الحالة الأولى يحتاج إلى الوثوق بضوابط الجهة الحافظة.

قد تستخدم جهة الحفظ القوية التوقيعات العتبية والمحافظ متعددة التوقيعات والتخزين البارد وموافقات السحب والتدقيقات وترتيبات التأمين.

أما الجهة الضعيفة، فقد تشفر المفاتيح مع امتلاكها ضوابط وصول داخلية سيئة.

يساعد التشفير، لكن أمن الحفظ يعتمد أيضًا على الحوكمة والعمليات والامتثال والمراقبة والاستجابة للحوادث.

ينبغي للمستخدمين معرفة ما إذا كانوا يتحكمون في مفاتيحهم الخاصة بأنفسهم أم يعتمدون على طرف ثالث.

تشفير المفتاح الخاص والمحافظ متعددة التوقيعات

تتطلب المحافظ متعددة التوقيعات أكثر من مفتاح واحد للموافقة على المعاملة.

ويظل تشفير المفتاح الخاص مهمًا فيها، إذ يجب حماية مفتاح كل موقّع.

قد تقلل المحفظة متعددة التوقيعات خطر استنزاف الأموال عند سرقة مفتاح واحد.

لكن الحماية تضعف إذا خُزنت مفاتيح عدة موقّعين بطريقة غير آمنة أو جُمعت جميع النسخ الاحتياطية في مكان واحد.

ينبغي لكل موقّع استخدام تخزين آمن للمفاتيح وتشفير قوي وممارسات سليمة للنسخ الاحتياطي.

وينبغي للمؤسسات توزيع أدوار الموقّعين بين أشخاص ومواقع وأجهزة مختلفة.

كما ينبغي توثيق إجراءات الاسترداد واستبدال الموقّعين والاستجابة للطوارئ.

يحمي تشفير المفتاح الخاص مفاتيح الموقّعين الفردية، بينما تحمي المحفظة متعددة التوقيعات الأموال من الاعتماد على مفتاح واحد فقط.

والنهجان متكاملان.

غالبًا ما تستخدم الخزائن ذات القيمة العالية تخزينًا مشفرًا للمفاتيح وضوابط سياسات متعددة التوقيعات معًا.

تشفير المفتاح الخاص ومحافظ MPC

يشير MPC إلى الحوسبة متعددة الأطراف.

قد تُقسّم مواد المفتاح في محفظة MPC إلى حصص، بحيث لا يحتفظ جهاز أو طرف واحد بالمفتاح الخاص كاملًا في مكان واحد.

وقد يُستخدم تشفير المفتاح الخاص لحماية كل حصة أثناء تخزينها.

قد يقلل MPC خطر كشف جهاز مسروق لمفتاح التوقيع كاملًا.

وقد يدعم أيضًا الاسترداد وضوابط السياسات للفرق والمؤسسات.

لكن MPC لا يلغي جميع المخاطر.

ما زال على المستخدمين حماية الأجهزة وعوامل المصادقة والنسخ الاحتياطية السحابية ومسارات الاسترداد وسياسات التوقيع.

إذا اختُرقت حصص كافية من المفتاح، فقد يتمكن المهاجمون من التحكم في المحفظة.

وإذا كانت قواعد الاسترداد ضعيفة جدًا، فقد يستغل المهاجمون الهندسة الاجتماعية للوصول.

يحسن MPC بنية المفاتيح، لكن يظل التشفير والأمن التشغيلي ضروريين.

تشفير المفتاح الخاص والنسخ الاحتياطية السحابية

توفر بعض المحافظ نسخًا احتياطية سحابية مشفرة للاسترداد.

وقد يساعد ذلك المستخدمين على تجنب فقدان الأموال عند ضياع الهاتف أو تلفه.

لكن النسخ الاحتياطية السحابية تنشئ مخاطر جديدة، إذ قد تُخزن مواد المفاتيح المشفرة لدى مزود خدمة سحابية خارجي.

إذا كانت كلمة مرور النسخة الاحتياطية ضعيفة، فقد يحاول المهاجمون اختراقها بعد سرقتها أو الوصول إليها.

وإذا كانت آلية استرداد الحساب ضعيفة، فقد يخترق المهاجمون الحساب السحابي للمستخدم.

إذا كان مزود المحفظة يتحكم بجزء من عملية الاسترداد، فقد يختلف نموذج الثقة عن الحفظ الذاتي الكامل.

ينبغي للمستخدمين معرفة البيانات التي تشملها النسخة الاحتياطية والجهات التي يمكنها الوصول إليها وكلمة المرور التي تحميها وآلية الاسترداد.

النسخة الاحتياطية السحابية المشفرة أكثر أمانًا من نسخة سحابية غير مشفرة، لكنها ليست آمنة تلقائيًا بقدر التخزين دون اتصال بالإنترنت.

ينبغي الموازنة بعناية بين السهولة والأمان.

ويجب ألا يفترض المستخدمون أن التشفير السحابي يزيل جميع مخاطر النسخ الاحتياطي.

هجمات شائعة على المفاتيح الخاصة المشفرة

الهجوم الشائع الأول هو تخمين كلمات المرور.

إذا سرق المهاجم ملف محفظة مشفرًا، فقد يجرب كلمات مرور كثيرة حتى تنجح إحداها.

الهجوم الثاني هو التصيد الاحتيالي.

قد تطلب محفظة أو موقع مزيف من المستخدم إدخال كلمة مرور أو عبارة استرداد أو مفتاح خاص.

الهجوم الثالث هو البرمجيات الخبيثة.

قد تنتظر البرمجيات الخبيثة حتى تُفتح المحفظة، ثم تسرق المفتاح بعد فك تشفيره أو توقع المعاملات.

الهجوم الرابع هو اختطاف الحافظة.

قد تستبدل البرمجيات الخبيثة عناوين المحافظ أو تلتقط الأسرار المنسوخة.

الهجوم الخامس هو اختراق الحساب السحابي.

قد يحصل المهاجمون على النسخ الاحتياطية المشفرة ويحاولوا اختراقها دون اتصال بالإنترنت.

الهجوم السادس هو الهندسة الاجتماعية.

قد يخدع المهاجمون المستخدمين أو فرق الدعم لإعادة تعيين الوصول أو كشف معلومات الاسترداد.

الهجوم السابع هو ضعف توليد الأرقام العشوائية.

إذا أُنشئ المفتاح الخاص الأصلي على نحو سيئ، فلا يستطيع التشفير إصلاح ضعف المفتاح.

قيود تشفير المفتاح الخاص

يحمي تشفير المفتاح الخاص المفاتيح أثناء تخزينها، لكنه لا يحميها في كل لحظة من استخدامها.

عندما توقّع المحفظة معاملة، يجب أن يكون المفتاح أو إمكان التوقيع متاحًا لعملية التوقيع.

إذا اختُرق الجهاز في تلك اللحظة، فقد لا يمنع التشفير السرقة أو التوقيع الضار.

كما لا يستطيع التشفير استعادة كلمة مرور مفقودة إذا لم يتوفر نظام استرداد.

قد يفقد المستخدم الذي يشفر محفظته ثم ينسى كلمة المرور إمكانية الوصول نهائيًا.

ولا يستطيع التشفير تحديد ما إذا كانت المعاملة آمنة.

فقد يفتح المستخدم المحفظة ويوافق على عقد ضار.

ولا يحمي التشفير عبارة استرداد خُزنت في مكان منفصل كنص واضح.

كما لا يجعل تطبيق محفظة مزيفًا جديرًا بالثقة.

تشفير المفتاح الخاص ضروري، لكنه جزء واحد فقط من منظومة الأمان الكاملة للعملات المشفرة.

أفضل الممارسات للمستخدمين

ينبغي للمستخدمين اختيار كلمات مرور طويلة وفريدة للمحافظ المشفرة وملفات keystore.

ويجب ألا يعيدوا استخدام كلمات مرور البريد الإلكتروني أو وسائل التواصل الاجتماعي أو منصات التداول أو مواقع أخرى.

ينبغي تخزين عبارات الاسترداد دون اتصال بالإنترنت، وعدم رفعها إلى ملاحظات سحابية أو محادثات أو لقطات شاشة أو بريد إلكتروني.

كما ينبغي تحديث برامج المحفظة وتنزيلها من المصادر الرسمية فقط.

ويُستحسن استخدام محافظ الأجهزة للأموال ذات القيمة العالية متى أمكن.

ينبغي فصل محافظ الإنفاق اليومي عن محافظ التخزين طويل الأجل.

كما ينبغي اختبار استرداد المحفظة قبل تخزين مبالغ كبيرة، باتباع إجراءات آمنة واستخدام مبالغ صغيرة.

وينبغي الاحتفاظ بنسخ احتياطية من ملفات keystore المشفرة وعبارات الاسترداد في مواقع آمنة منفصلة عند الاقتضاء.

يجب التعامل مع ملفات المحافظ المشفرة على أنها بيانات حساسة، لا على أنها غير مؤذية.

وينبغي تذكر أن كل من يعرف كلمة المرور ولديه الملف المشفر قد يستطيع استعادة المفتاح.

أفضل الممارسات للمطورين

يجب ألا يخزن المطورون المفاتيح الخاصة كنص واضح مطلقًا.

وينبغي لهم استخدام مكتبات تشفير خضعت لمراجعة جيدة بدلًا من كتابة شيفرات تشفير مخصصة.

كما ينبغي تطبيق اشتقاق قوي للمفاتيح المعتمد على كلمات المرور، مع أملاح ومعلمات تكلفة مناسبة.

ويجب استخدام التشفير الموثّق أو فحوص سلامة البيانات حتى يمكن اكتشاف العبث.

ينبغي حماية المفاتيح بعد فك تشفيرها في الذاكرة ومسح مخازن البيانات الحساسة متى أمكن.

كما ينبغي تجنب تسجيل المفاتيح الخاصة أو عبارات الاسترداد أو كلمات المرور أو بيانات المحافظ المفكوكة التشفير في السجلات.

ويجب تصميم مسارات الاسترداد بحيث لا تضعف الحفظ الذاتي دون تنبيه.

ينبغي توضيح التنبيهات للمستخدمين عند تصدير مواد حساسة أو فك تشفيرها أو نسخها احتياطيًا أو كشفها.

كما ينبغي توثيق تنسيق التشفير ومعلمات دالة اشتقاق المفتاح وافتراضات النسخ الاحتياطي بلغة واضحة.

ويجب التعامل مع إدارة المفاتيح على أنها ميزة أمنية أساسية لا أمرًا ثانويًا.

تشفير المفتاح الخاص وتجربة المستخدم

قد يضيف تشفير المفتاح الخاص بعض الصعوبة، إذ يتعين على المستخدمين تذكر كلمات المرور وإدارة النسخ الاحتياطية وفهم مخاطر الاسترداد.

وقد تدفع الصعوبة المفرطة المستخدمين إلى كتابة كلمات المرور في أماكن غير آمنة أو حفظ عبارات الاسترداد عبر الإنترنت.

أما قلة القيود فقد تجعل المحافظ سهلة الاختراق.

ينبغي للتصميم الجيد للمحفظة أن يجعل السلوك الآمن أسهل من السلوك غير الآمن.

وقد يشمل ذلك إرشادات لقوة كلمة المرور وتحذيرات للنسخ الاحتياطية المشفرة ودعم محافظ الأجهزة وفحوص الاسترداد وتحذيرات واضحة عند التصدير وشروحات مبسطة للمعاملات.

ينبغي ألا تعرض المحافظ المفاتيح الخاصة الخام إلا إذا كان المستخدمون يفهمون الخطر بوضوح.

كما ينبغي تنبيه المستخدمين إلى أن الملفات المشفرة ما زالت تحتاج إلى كلمات مرور آمنة.

قد يفشل التشفير القوي عمليًا إذا أخفته تجربة استخدام مربكة.

يعتمد أمان العملات المشفرة على الرياضيات والسلوك البشري معًا.

يؤدي تشفير المفتاح الخاص أفضل أداء عندما يفهم المستخدمون ما يحميه وما لا يحميه.

مفاهيم خاطئة شائعة حول تشفير المفتاح الخاص

من المفاهيم الخاطئة أن سرقة المحفظة المشفرة مستحيلة.

فقد تُسرق ملفات المحفظة المشفرة أو تُنسخ أو تتعرض لهجمات دون اتصال بالإنترنت.

ومن المفاهيم الخاطئة أن التشفير يحمي الأموال بعد فتح المحفظة.

إذا تحكمت البرمجيات الخبيثة في الجهاز أثناء التوقيع، فقد لا يمنع التشفير أثناء التخزين الخسارة.

ومن المفاهيم الخاطئة أن كلمة مرور المحفظة هي نفسها عبارة الاسترداد.

تفتح كلمة مرور المحفظة عادةً البيانات المحلية المشفرة، بينما تستطيع عبارة الاسترداد إعادة إنشاء المحفظة.

ومن المفاهيم الخاطئة أن تشفير المفتاح الخاص هو نفسه التشفير بالمفتاح الخاص.

في أمان المحافظ، يعني تشفير مفتاح المحفظة الخاص، بينما قد يعني في علم التشفير العام التشفير المتماثل.

ومن المفاهيم الخاطئة أن التشفير القوي يعوض كلمة المرور الضعيفة.

غالبًا ما يمكن تخمين كلمة مرور ضعيفة إذا حصل المهاجمون على ملف المحفظة المشفر.

الأسئلة الشائعة

ما المقصود بتشفير المفتاح الخاص؟

قد يعني تشفير المفتاح الخاص التشفير بالمفتاح المتماثل في علم التشفير عمومًا، أو تشفير المفتاح الخاص لمحفظة بلوكشين لتخزينه بأمان أكبر.

لماذا يُعد تشفير المفتاح الخاص مهمًا لمحافظ العملات المشفرة؟

لأن المفتاح الخاص يتحكم في أصول البلوكشين، ويساعد التشفير على حماية المفتاح إذا انكشفت ملفات المحفظة أو الأجهزة.

هل يجعل تشفير المفتاح الخاص المحفظة آمنة تمامًا؟

لا، فهو يحمي المفاتيح المخزنة، لكن المستخدمين يظلون معرضين لمخاطر كلمات المرور الضعيفة والبرمجيات الخبيثة والتصيد وكشف عبارة الاسترداد والمعاملات الضارة.

ما ملف keystore المشفر؟

هو ملف منظم يخزن مفتاحًا خاصًا بصيغة مشفرة، إلى جانب المعلمات اللازمة لفك تشفيره باستخدام كلمة المرور الصحيحة.

هل يستطيع المهاجم اختراق مفتاح خاص مشفر؟

قد يحاول المهاجم اختراقه عبر تخمين كلمة المرور، ولهذا تكتسب قوة كلمات المرور وإعدادات اشتقاق المفتاح أهمية كبيرة.

هل كلمة مرور المحفظة هي نفسها المفتاح الخاص؟

لا، فكلمة مرور المحفظة تفك تشفير بيانات المحفظة المحلية عادةً، بينما المفتاح الخاص هو السر التشفيري الذي يتحكم في التوقيع على البلوكشين.

هل تُشفّر عبارة الاسترداد تلقائيًا؟

ليس بالضرورة، فعندما تُكتب عبارة الاسترداد أو تُصوّر أو تُحفظ في الملاحظات، لا تحميها تشفيرات المحفظة المحلية.

هل تستخدم محافظ الأجهزة تشفير المفتاح الخاص؟

قد تستخدم محافظ الأجهزة وسائل داخلية لحماية المفاتيح، لكن ميزتها الأمنية الأساسية هي عزل المفاتيح الخاصة عن الأجهزة متعددة الأغراض المتصلة بالإنترنت.

ماذا يحدث إذا نسيت كلمة مرور محفظة مشفرة؟

إذا لم تتوفر طريقة استرداد صالحة، فقد يؤدي نسيان كلمة المرور إلى تعذر استخدام المفتاح الخاص المشفر وفقدان الأموال.

هل ينبغي تخزين المفاتيح الخاصة المشفرة في السحابة؟

يكون التخزين السحابي أكثر أمانًا عندما تكون البيانات مشفرة بقوة، لكن ينبغي للمستخدمين مراعاة قوة كلمة المرور وأمان الحساب السحابي وانكشاف النسخة الاحتياطية ومخاطر الاسترداد.

ما أفضل طريقة لحماية المفتاح الخاص؟

عادةً ما يجمع النهج الأفضل بين التشفير القوي والنسخ الاحتياطي لعبارة الاسترداد دون اتصال بالإنترنت ومحافظ الأجهزة والأجهزة الآمنة والتوقيع الحذر وضوابط متعددة التوقيعات للأموال عالية القيمة.

هل يستطيع تشفير المفتاح الخاص منع التصيد الاحتيالي؟

لا، فلا يستطيع التشفير منع المستخدم من إدخال عبارة الاسترداد في موقع مزيف أو الموافقة على معاملة ضارة بعد فتح المحفظة.

الخلاصة

تشفير المفتاح الخاص مفهوم مهم في أمان العملات المشفرة، وله معنيان شائعان: التشفير بالمفتاح المتماثل في علم التشفير عمومًا، وتخزين المفاتيح الخاصة للبلوكشين بصيغة مشفرة في أنظمة المحافظ.

أما المعنى العملي لمعظم مستخدمي العملات المشفرة فهو حماية المفتاح الخاص للمحفظة أو ملف keystore أو مفتاح المدقق أو النسخة الاحتياطية، كي لا تُخزن بصيغة مقروءة.

يستخدم تشفير المفتاح الخاص القوي خوارزميات مثبتة واشتقاقًا للمفاتيح معتمدًا على كلمات المرور وأملاحًا وفحوص سلامة وتخزينًا آمنًا وتعاملًا حذرًا مع مواد المفاتيح بعد فك تشفيرها.

يساعد ذلك على حماية المستخدمين إذا انكشف جهاز أو ملف أو نسخة احتياطية، لكنه لا يغني عن حماية عبارة الاسترداد أو محافظ الأجهزة أو مراجعة المعاملات أو الحماية من البرمجيات الخبيثة أو عادات النسخ الاحتياطي الجيدة.

ينبغي للمستخدمين فهم أن التشفير يحمي المفاتيح أثناء التخزين، بينما تحمي سلامة التوقيع المفاتيح والأموال أثناء الاستخدام النشط للمحفظة.

ينبغي للمطورين اعتبار تشفير المفتاح الخاص جزءًا أساسيًا من تصميم المحفظة، وتجنب كلمات المرور الضعيفة والتخزين كنص واضح والتشفير المخصص ومسارات الاسترداد غير الواضحة وافتراضات التعامل الخفية مع المفاتيح.

وأبسط طريقة لفهم تشفير المفتاح الخاص أنه يقفل السر الذي يتحكم في محفظة العملات المشفرة داخل بيانات مشفرة، لكن قوة هذا القفل تعتمد على كلمة المرور والتنفيذ وأمان الجهاز وعملية الاسترداد المحيطة به.