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UKey Sicherheitsmechanismus und Protokollarchitektur für die Datenmigration

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Verfasst von UKey Wallet

UKey-ÜbertragungDabei handelt es sich um eine fortschrittliche, sichere Kommunikationskomponente, die in den UKey Wallet-Client integriert ist und speziell für die endübergreifende Verschlüsselungsmigration der Software-Wallet privater Schlüssel und vertraulicher Daten zwischen verschiedenen physischen Geräten verwendet wird. Ziel dieses Dokuments ist es, den mehrschichtigen kryptografischen Abwehrmechanismus und das dieser Komponente zugrunde liegende sichere Kommunikationsprotokoll näher zu erläutern.

Beschreibung des Funktionsumfangs:Die aktuelle Version der UKey Transfer-Komponente ist nur für die Datenmigration in Software-Wallets offen. Da Hardware-Wallet komplexe Interaktionen zwischen dem zugrunde liegenden physischen Sicherheitschip (SE) und der isolierten Ausführungsumgebung beinhaltet, werden die relevanten hardwareseitigen Dateninteroperabilitätsprotokolle derzeit entwickelt und evaluiert und in zukünftigen Firmware- und Client-Updates eingesetzt.

1. Grundlegende Sicherheitsprinzipien und architektonische Grundlage

Die Sicherheitsarchitektur von UKey Transfer basiert auf den folgenden drei technischen Grundprinzipien:

  • Komplett Open Source und transparent geprüft:UKey folgt dem dezentralen Open-Source-Prinzip. Der zugrunde liegende Quellcode unseres Client-App- und Relay-Servers wurde im offiziellen Repository veröffentlicht und unterliegt einer Codeüberprüfung durch die globale Netzwerksicherheitsgemeinschaft und Entwickler. Sicherheitsansprüche werden anhand mathematischer und kryptografischer Fakten überprüft.

  • Ende-zu-Ende-Verschlüsselungssystem (E2EE): Alle zu migrierenden privater Schlüssel-Daten werden auf höchster Ebene im lokalen Speicher des Sendergeräts verschlüsselt und gekapselt und können nur lokal auf dem vorgesehenen Empfängergerät entschlüsselt und wiederhergestellt werden. In der gesamten Datenübertragungsverbindung kann kein Drittknoten, einschließlich des offiziellen UKey-Servers, den Klartext der Daten entschlüsseln oder ausspionieren.

  • Zero-Knowledge-Beweis für Relay-Server (Zero-Knowledge):UKey Der offizielle Server fungiert während des Migrationsprozesses nur als zugrunde liegende Netzwerkeinrichtung für „Signaling Relay“ und „Traffic Routing“. Der Server ist überhaupt nicht in der Lage, wichtige Materialien oder Geschäftsdateninhalte zu kontaktieren, darauf zuzugreifen oder sie zu kennen.

2. Hybrider Kryptografieschlüssel-Ableitungsmechanismus

Um gezielten Angriffen unter extremen Bedingungen standzuhalten, nutzt UKey Transfer heterogene Daten aus mehreren Quellen, um gemeinsam den endgültigen Verschlüsselungsschlüssel abzuleiten (Key Derivation Function, KDF). Um Daten zu entschlüsseln, muss ein Angreifer gleichzeitig mehrere physische und Cyber-Verteidigungsebenen gefährden.

1. Elliptic Curve Dynamic Key Exchange (ECDHE)

  • Technische Grundlagen: Zu Beginn der Datenmigration session verhandeln die Geräte an beiden Enden direkt, um über den ECDHE-Algorithmus einen temporären, einmalig gemeinsam genutzten session-Schlüssel zu generieren.

  • defensiver Vorteil: Verfügt über Vorwärtssicherheit (Forward Secrecy). Dieser Schlüssel wird vollständig lokal generiert und niemals im Klartext über das Netzwerk übertragen, sodass er dem Relay-Server unbekannt ist. Selbst wenn der Bildschirm in böswilliger Absicht aufgezeichnet wird und der Pairing-Code durchsickert, können die Daten in der Übertragungsstrecke nicht abgefangen und entschlüsselt werden.

2. Asymmetrische Identifikation und Pairing-Code-Routing

Der vom System generierte lange Pairing-Code ist logisch in zwei Teile unterteilt:

  • Routen-ID (erste 10 Zeichen): Wird nur als öffentliche Verbindungs-ID an den Relay-Server gesendet und dient dazu, zwei Zielgeräte im Netzwerk zu lokalisieren, die einen Handshake erfordern.

  • Schlüsselmaterial mit hoher Entropie (letzte 40 Zeichen): Als zentrales Hochentropie-„Salz“ der lokalen Schlüsselableitung,Absolut nichtan ein externes Netzwerk oder einen Server gesendet werden.

3. Gemischte Injektion von Schlüsseln aus mehreren Quellen

Der symmetrische Schlüssel, der letztendlich zur Verschlüsselung von privater Schlüssel-Daten verwendet wird, wird durch die folgenden Faktoren generiert:

  • Entropiequelle der lokalen Umgebung: Die aktuellen Sperrbildschirm-Genehmigung-Anmeldeinformationen des Benutzergeräts, die von diesem session unabhängig generierte lokale Pseudozufallszahl, die global eindeutige Kennung (UUID) der App-Instanz und der integrierte, der Anwendung zugrunde liegende Schlüssel.

  • Kollaborative Cloud-Entropiequelle: Die unabhängige session-ID und serverseitige Zufallszahl, die vom Relay-Server vorübergehend für diese Verbindung ausgegeben wird.

3. Protokoll zur aktiven Verteidigung und Identitätsprüfung

Zusätzlich zur statischen kryptografischen Verschlüsselung setzt das System strenge aktive Abwehrmechanismen und manuelle Verifizierungsprozesse auf der Interaktionsebene ein.

1. Serverseitige Risikokontrolle und Verhinderung von Brute-Force-Cracking

  • Begrenzung der Anforderungsrate: Implementieren Sie eine strikte Frequenzbeschränkung für Signalisierungsanfragen einzelner Geräte auf Netzwerkebene (begrenzt auf eine einzelne Anfrage alle 3 Sekunden), um Hochfrequenz-Scanning- und Flooding-Angriffe grundsätzlich zu blockieren.

  • Leistungsschalter (Session-Terminierung): Die Obergrenze für Verbindungsüberprüfungsfehler für den Pairing-Code ist fest auf 10 Mal festgelegt. Sobald der Schwellenwert erreicht ist, macht das System session und die zugehörigen Schlüsselressourcen sofort und dauerhaft ungültig.

2. Lokales Genehmigung und bidirektionale physische Überprüfung

  • Authentifizierung über den Terminal-Sperrbildschirm: Wenn der private Schlüsselexport oder der Empfangsprozess ausgelöst wird, erzwingt das System den Aufruf des biometrischen Passworts (Face ID/Touch ID) auf Systemebene oder des Passworts für den Gerätesperrbildschirm. Verhindern Sie, dass das Gerät von anderen physisch gekapert wird und Vermögenswerte gestohlen werden, wenn es sich nicht um Gesperrt handelt.

  • 6-Bit-Hash-Digest-Verifizierungslinie zur Verteidigung: Nachdem das Gerät erfolgreich gekoppelt wurde, aber bevor die Datenübertragung beginnt, wird auf den Bildschirmen von Sender und Empfänger gleichzeitig die 6-stellige Nummer Bestätigungscode angezeigt, die von den Verbindungsparametern generiert wird.Benutzer müssen visuell überprüfen, ob die Zahlen an beiden Enden vollständig konsistent sind, bevor sie Genehmigung übertragen.Dieses Design ist die ultimative physische Verteidigungslinie gegen Man-in-the-Middle-Angriffe (MITM).

3. Ungültigmachung der Anmeldedaten und präventive Unterbrechung

  • Einzelgültigkeit: Alle Pairing-Verbindungscodes sind einmalige Token und werden sofort nach erfolgreicher Überprüfung oder dem Ende des session zerstört.

  • Beseitigung illegaler Verbindungspräemptionen: Wenn ein Angreifer den Pairing-Code abfängt und versucht, im Voraus eine falsche Verbindung herzustellen, wird die zugrunde liegende Logik des Systems, wenn das Gerät des legitimen Benutzers (Absender) eine echte Verbindungsanforderung initiiert, den vorherigen illegalen Verbindungsstatus direkt gewaltsam unterbrechen und verwerfen, um sicherzustellen, dass die Kontrolle absolut beim legitimen physischen Terminal liegt.

4. Erweiterte Sicherheits- und private Bereitstellungsoptionen

Dank der Flexibilität der Open-Source-Architektur ermöglicht UKey Benutzern mit extremen Datenschutzanforderungen die Einführung fortschrittlicher Datenisolationslösungen:

  • Bereitstellung eines privaten Relay-Servers: Benutzer können den UKey-Transferserver auf ihrer eigenen steuerbaren privaten Cloud oder ihrem lokalen Server bereitstellen, indem sie den offiziellen Open-Source-Servercode abrufen. und konfigurieren Sie es im Client【Benutzerdefinierter Server】, wodurch eine vollständig autonome und kontrollierbare Signalweiterleitung erreicht wird.

  • Physische LAN-Isolation und gegenseitige Übertragung (in Entwicklung): In zukünftigen Iterationen wird UKey Desktop die Funktion als Signalisierungsrelaisstation für ein lokales Netzwerk (LAN) unterstützen. Bis dahin können mobil-Geräte im selben LAN die privater Schlüssel-Migration abschließen und dabei vollständig vom öffentlichen Internet getrennt werden, wodurch eine echte Netzwerkisolationsübertragung auf physischer Ebene erreicht wird.

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