Zar Atışları Bitcoin Anahtarlarını Çevrimdışı Tutuyor, Ancak Herkes Bununla Uğraşmayacak

Zar Atışını Tahmin Etmek Neden Bu Kadar Zor?

Bilgi teorisini kuran matematikçi Claude Shannon, bir sonucun ne kadar belirsiz olduğunu ölçmek için entropiyi kullanmıştır. Adil bir altı yüzlü zarda, her yüzün çıkma olasılığı altıda birdir. Bu da her atışa yaklaşık 2,585 bit entropi sağlar. Bir madeni para atışı 1 bit, sekiz yüzlü bir zar ise 3 bit üretir.

Son zamanlarda yaşanan Coldcard tartışmaları, sosyal medyada zar tabanlı tohum oluşturma konusunu gündeme getirdi. Bazı kullanıcılar bunu artık vazgeçilmez bir unsur olarak görüyor, diğerleri ise bunun fonlarını koruduğunu söylüyor; deneyimli operatörler ise çoğu yeni kullanıcının yavaş ve hataya açık bir kurulum sürecine tahammül göstermeyeceğini belirtiyor.

Önemli olan, yuvarlanan bir zarın atomik düzeyde rastgele davranması değildir. Öyle değildir. Sonuç fizik kurallarına tabidir, ancak aynı anda çok fazla küçük değişken değişmektedir ve bu da sonucun güvenilir bir şekilde hesaplanmasını imkansız kılar. Zar, elden belirli bir hız, açı, yükseklik ve dönüşle ayrılır, ardından masaya çarpar ve her sıçrayışta yön değiştirir.

Uygulamada, atıştaki en ufak bir değişiklik bile tamamen farklı bir sonuca yol açabilir. Parmak pozisyonundaki hafif bir değişiklik veya biraz daha sert bir atış, yörüngeyi o kadar değiştirir ki, hareketi izleyerek nihai sayı tahmin edilemez. Sonuç teoride deterministik olabilir, ancak cüzdan oluşturma açısından önemli olan, bir saldırganın bunu yeniden üretememesi veya hesaplayamamasıdır.

Zar Atışlarını Kullanılabilir Verilere Dönüştürme

Bir bilgisayar, zar sonuçları listesini doğrudan kullanamaz. Atışlar önce ikili verilere dönüştürülmelidir ve bu dönüştürme yöntemi önemlidir.

Temel bir tek-çift yöntemi anlaşılması kolaydır, ancak mevcut entropinin büyük bir kısmını boşa harcar. Zar yaklaşık 2,6 bitlik bilgi üretmesine rağmen, her atış tek bir bite indirgenir. Daha verimli yöntemler, uzun bir atış dizisini toplar ve genellikle kriptografik bir karma fonksiyon aracılığıyla tüm dizgiyi işler. Bu, rastgeleliğin çok daha fazlasını korur.

Aynı ilke, güvenli parolalar oluşturmak için uzun süredir kullanılan bir yöntem olan Diceware’de ve manuel Bitcoin cüzdan oluşturmada da görülür. Tipik bir 12 kelimelik cüzdan kurtarma ifadesi, 128 bit entropiden oluşur. Her atış başına yaklaşık 2,6 bit olmak üzere, yaklaşık 50 adil atış bu eşiği aşmak için yeterli ham bilgi sağlar.

Coldcard donanım cüzdanının üreticisi Coinkite, 256 bite yakın entropi arayan kullanıcılara 99 veya daha fazla atış yapılmasını önerir. Bu, cüzdanın kullanımını iki kat daha zor hale getirmez, ancak oluşturulan gizli anahtara çok daha büyük bir matematiksel güvenlik marjı sağlar.

Zarlarla Oluşturulan Tohumların Gerçek Dünya Testi

Bu ayrım, Coinkite'in 2021 yılına dayanan bir donanım yazılımı sorununu açıklamasının ardından önem kazandı. Bazı Coldcard cihazlarında, yazılım dahili donanım rastgele sayı üretecini atlayıp bunun yerine gizli olmayan cihaz bilgileriyle bağlantılı daha zayıf bir süreç kullanabiliyordu.

Bu işlemin bazı kısımları yeniden oluşturulabildiğinden, saldırganlar tüm anahtar alanını taramak yerine olası cüzdan anahtarlarını daraltabildiler. Bu güvenlik açığı, Doğu saatiyle öğleden sonra 1 itibarıyla yaklaşık 1.100 adresten tahmini 1.128,6633 BTC’nin çalınmasıyla ilişkilendirildi.

Tamamen yeterli sayıda bağımsız zar atışından oluşturulan cüzdan tohumları, aynı yolla açığa çıkmadı. Bu kullanıcılar kendi entropilerini sağlamışlardı, dolayısıyla hatalı donanım üreteci, birincil cüzdan gizli anahtarının oluşturulmasından sorumlu değildi.

Ancak bu koruma, yalnızca zar atışlarından üretilen tohum için geçerliydi. Cihaz tarafından üretilen diğer tüm gizli bilgileri otomatik olarak korumuyordu.

Wizard Sardine, Küçük Yazıları İnceliyor

Güvenlik araştırmacısı Kevin Loaec, 1 Ağustos'ta Wizard Sardine'in web sitesinde Coldcard güvenlik açığına ilişkin bir değerlendirme yayınladı. En önemli gözlemi, birincil cüzdan tohumundan ayrı olarak kendi gizli anahtarlarını üreten Coldcard özellikleriyle ilgiliydi.

Loaec, etkilenen sistemin şemasını sunmadan önce X'te şöyle yazdı: “Aşağıdaki özellikleri kullanan, zarla tohum içe aktaran veya üreten kullanıcıların bile savunmasız olduğunu vurgulamak son derece önemli.”

Şemada, kusurlu rastgele sayı üretecinin birkaç ikincil Coldcard işlevine veri sağladığı gösteriliyor. Bunlar arasında kağıt cüzdan oluşturma, cihaz klonlama, USB oturumu şifreleme, Secret Teleport aktarım özelliği, ortak imzalama anahtarı oluşturma, yerleşik şifre üreteci ve donanım güvenlik modülü kimlik doğrulama kodları yer alıyor.

99 zar atışıyla oluşturulan birincil cüzdan, sistemin ayrı bir bölümünde kalıyordu. Sorun, diğer araçların hâlâ hatalı üretecten yeni rastgelelik talep edebilmesiydi. Sonuç olarak, güvenli bir tohum, aynı cihazda oluşturulan her şifrenin, yedeğin, kimlik doğrulama kodunun veya ikincil anahtarın eşit derecede güvenli olacağını garanti etmiyordu.

Neden Çoğu Yeni Kullanıcı Zar Atmayacak?

Zar ile üretilen entropi, doğru şekilde uygulandığında teknik olarak sağlamdır, ancak çoğu yeni kullanıcı için gerçekçi bir varsayılan seçenek değildir. Bir zarı 50 veya 99 kez atmak, her sonucu doğru bir şekilde girmek ve hiçbir atışın atlanmadığını veya tekrarlanmadığını doğrulamak, sabır ve yoğun konsantrasyon gerektirir. Tek bir rakamın yanlış girilmesi, nihai cüzdanı tamamen değiştirebilir ve çoğu cihaz, hatanın kötü bir zar atışından, giriş hatasından mı yoksa talimatların yanlış anlaşılmasından mı kaynaklandığını ayırt edemez.

Bu süreç, düzgün çalışan bir donanım üretecinde bulunmayan riskleri de beraberinde getirir. Kullanıcılar atış sonuçlarını kağıda yazabilir, fotoğrafını çekebilir, çevrimiçi bir araca girebilir veya listeyi başka bir kişinin bulabileceği bir yere bırakabilir. Bazı kişiler zarları tekrarlayan veya kontrollü bir şekilde atar, hileli veya hasarlı zarlar kullanır ya da sürecin aşırı geldiğini düşünerek erken durur. Matematiksel temeli sağlam olsa da, sonuç yalnızca kullanıcının uyguladığı prosedür kadar güvenlidir.

Bu nedenle, zar atma yöntemi, deneyimli bitcoin kullanıcıları arasında bile birçok kişi tarafından her zaman en iyi yöntem olarak görülmez. Bu yöntem, bir cihaza duyulan güveni manuel bir sürece duyulan güvenle değiştirir. Entropiyi anlayan, yöntemi doğrulayan ve zar atma sırasını gizli tutan, teknik açıdan dikkatli bir kullanıcı için bu değiş tokuş mantıklı olabilir. İlk kez cüzdan kuran ortalama bir alıcı için ise bu, kalıcı bir hata yapma olasılığını artırırken, aynı zamanda can sıkıcı bir süreçtir.

İnsanların bir masada oturup, fon alabilmeleri ve bunu güvenli bir şekilde yapabilmeleri için 99 zar sonucunu kaydetmelerine bağlı olarak bitcoin'in yaygın olarak benimsenmesini hayal etmek de zordur. Güvenlik uygulamaları, gerçek ev ortamlarına, yoğun programlara, dikkat dağınıklıklarına ve kriptografi öğrenmek istemeyen kullanıcılara dayanabilmelidir. Manuel entropi, gelişmiş bir seçenek olarak kullanılabilir kalmalıdır, ancak uzun vadeli hedef, güçlü rastgeleliği doğru bir şekilde üreten, neler olduğunu net bir şekilde açıklayan ve mümkün olduğunca az uzmanlık bilgisi gerektiren donanım ve yazılımdır.

Coldcard Sahiplerinin Kontrol Etmesi Gerekenler

Etkilenen Coldcard cihazlarının sahipleri, öncelikle cihazda yüklü olan donanım yazılımı sürümünü doğrulamalıdır. Ardından, yalnızca ana cüzdan tohumunun nasıl üretildiğine odaklanmak yerine, eski donanım yazılımını kullanırken hangi özellikleri kullandıklarını gözden geçirmelidirler.

Etkilenen cihazı kağıt cüzdan, klonlama gizli anahtarı, şifre, ortak imza anahtarı veya kimlik doğrulama kodu oluşturmak için kullanan herkesin bu materyali derhal değiştirmesi gerekebilir. Güncellemeyi yüklemek, aynı sorunun yeni gizli anahtarları etkilemesini önler, ancak daha önce oluşturulan hiçbir şeyi düzeltmez.

Bu olay, çoklu satıcı cüzdan yapılandırmalarının pratikteki önemini de daha da artırmaktadır. Çoklu imza düzenlemesinde, bir işlemi onaylamak için farklı üreticilere ait ayrı donanım cihazları gerekebilir. Bu yapı, donanım yazılımı hatalarını tamamen ortadan kaldırmaz, ancak tek bir kusurlu rasgele sayı üretecinin tek başına tüm cüzdanı tehlikeye atmasını önleyebilir.