Welche Arten von Mnemotechnik-Seed-Phrasen werden bei Bitcoin verwendet?

Es gibt im Wesentlichen vier Arten von mnemonischen Seed-Phrasen, die bei Bitcoin verwendet werden:

• BIP39
• Electrum
• Shamir-Anteile (SLIP39)
• LND (AEZEED)

Warum gibt es sie? Was unterscheidet sie voneinander? Können wir sie leicht identifizieren? In diesem kurzen Leitfaden werden wir versuchen, diese Fragen zu beantworten. 

Wozu dienen mnemonische Seed-Phrasen?

Der Hauptzweck mnemonischer Seeds besteht darin, eine sehr große Zahl (einen privaten Schlüssel) in eine für Menschen lesbare Form umzuwandeln, die von Menschen kopiert und gesichert werden kann, ohne elektronische Geräte zu verwenden. Warum ist das wichtig? Nun, elektronische Geräte und insbesondere Geräte mit Internetverbindung können leichter gehackt werden als physische Seed-Backups (zum Beispiel auf Papier oder Metall). Geräte mit Internetverbindung und digitale Speicher ermöglichen Fernangriffe, während physische Backups physischen Zugriff erfordern und viel schwieriger zu hacken sind.

BIP39

Dieses Format wurde 2013 erstellt und hat seitdem die größte Verbreitung und Nutzung erfahren. Es unterstützt die Kodierung von 128 bis 256 Bits Entropie, eine Prüfsumme und ein optionales Passwort für zusätzlichen Schutz des Seeds. Die Wortliste ist fest vorgegeben und besteht aus 2048 Wörtern. Zusätzlich zur englischen Liste gibt es noch sieben weitere Sprachen, diese werden jedoch nicht häufig verwendet.  Dieses Format unterstützt bewusst keine Versionierung (aus Gründen der Einfachheit).

Electrum

Electrum verwendet zwei Seed-Formate. Die „alte“ Version von etwa 2011 bis etwa 2014. Ab Version 2.0 verwendet Electrum ein „neues“ Seed-Format.

• Altes Electrum-Seed-Format (Electrum-Versionen vor 2.0): Die Wortliste enthält 1626 englische Wörter. Es gibt Überschneidungen zwischen dieser Liste und der BIP39-Wortliste, aber sie sind nicht identisch. Dieses Format verwendet eine bidirektionale Kodierung zwischen Seedphrase und Entropie. „Bidirektional“ bedeutet hier, dass Sie binäre Entropie in eine Mnemonik umwandeln und umgekehrt. Dieses Format verwendet keine Prüfsumme. Aktuelle Versionen von Electrum können dieses Format immer noch erkennen und solche Wallets importieren (der Vorgang erfolgt automatisch beim Eingeben des Seeds).
• Neues Electrum-Seed-Format: Ab Electrum-Version 2.0 wurde ein neues Seed-Format eingeführt, das „Seed Version System“, um einige der wahrgenommenen Nachteile von BIP39 zu beheben. Dieses Format leitet Schlüssel und Adressen aus einem Hash der UTF8-normalisierten Seedphrase ab, ohne von einer festen Wortliste abhängig zu sein. Obwohl es nicht von einer festen Wortliste abhängig ist, verwendet es dieselbe englische Wortliste mit 2048 Wörtern wie BIP39. Ein weiteres charakteristisches Merkmal dieses Formats ist die in den Seed kodierte Versionsnummer. Der Zweck der Versionsnummer besteht darin, die Abwärtskompatibilität mit zukünftigen Versionen der Wallet zu gewährleisten. Die Versionsnummer kodiert auch den Typ der Ausgabeadressen (Legacy, P2SH-Segwit, Native Segwit), das verwendete Netzwerk (Mainnet oder Testnet) und ob es sich um eine Single- oder Multisig-Wallet handelt, was die zukünftige Wiederherstellung erleichtert. Die vollständige Beschreibung dieses Formats finden Sie hier.

Shamir Secret Sharing alias SLIP39

Im Jahr 2019 veröffentlichte SatoshiLabs ein Seed-Splitting-Format mit dem Codenamen SLIP39, das auf der Idee des Secret Sharing basiert, die 1979 von Adi Shamir veröffentlicht wurde. Der Hauptzweck dieses Formats ist die Möglichkeit, den Seed in N Wortlisten so zu kodieren, dass zur Wiederherstellung des Seeds nur M Anteile erforderlich sind (wobei M <= N ist). Es ist ein Schwellenwert-Seed-Splitting-Schema, bei dem man den Seed zum Beispiel in 3 verschiedene Anteile (Seedphrasen) kodieren kann, von denen nur 2 Anteile zur Wiederherstellung des Seeds erforderlich sind. Es werden bis zu 16 Anteile unterstützt.

Dieses Kodierungsschema unterstützt eine robuste Prüfsumme auf Basis des Reed-Solomon-Codes, die die Erkennung jedes Fehlers garantiert, der höchstens 3 Wörter betrifft, und eine geringere als 1 zu 10^9 Chance hat, mehr Fehler nicht zu erkennen. Wie BIP39 unterstützt es auch ein optionales Passwort für zusätzlichen Schutz/Multi-Account-Setups.

Dieses Format unterstützt keine Versionierung. Die Wortliste enthält 1024 englische Wörter. Die typische Länge einer mnemonischen Seedphrase beträgt 20 Wörter. 33 Wörter sind ebenfalls möglich. Ab 2024 verwendet Trezor standardmäßig dieses Seed-Schema (20 Wörter, ein einzelner Anteil). Es gibt Ihnen die Möglichkeit, Ihr Single-Share-Setup auf ein Multi-Share-Setup umzustellen, wenn Sie dies wünschen.

LND (AEZEED)

Weder BIP39 noch das Electrum-Format war robust genug, um die Anforderungen der Entwickler des Lightning Network Daemons zu erfüllen, die 2018 ein neues Format erstellten. Die Hauptgründe gegen die Verwendung von BIP39 waren:

• mangelnde Versionierung (so dass zukünftige Versionen der Wallet möglicherweise nicht wissen, wie alle erforderlichen Adressen abgeleitet werden)
• fehlendes Wallet-Geburtsdatum (so dass Wallets möglicherweise nicht wissen, wie weit zurück in der Kette sie suchen müssen)

Und so wurde LND AEZEED erstellt. Es ist ein versioniertes Schema, das ein Geburtsdatum kodiert. Es unterstützt ein optionales Passwort und verwendet dieselbe BIP39-Wortliste. Die mnemonische Seedphrase ist 24 Wörter lang.

Interessanterweise verwendet keine andere Lightning-Network-Wallet das AEZEED-Format. Zum Beispiel verwendet Eclair BIP39 und C–Lightning die in Bitcoin Core integrierte Wallet.

AEZEED hat einige interessante Eigenschaften, die es wert sind, erwähnt zu werden:

• Die Mnemonik selbst ist ein Chiffretext, was bedeutet, dass es ratsam ist, sie im Klartext zu belassen, wenn der Benutzer auch ein Passwort setzt. Dies steht im Gegensatz zu BIP 39, wo die Mnemonik allein (ohne Passwort) ausreichen kann, um Gelder zu stehlen.
• Ein Cipherseed kann geändert werden, um das Passwort zu ändern. Das bedeutet, dass der Benutzer, wenn er ein stärkeres Passwort möchte, es entschlüsseln (mit dem alten Passwort) und dann neu verschlüsseln (mit einem neuen Passwort) kann. Das Endergebnis ist, dass der Benutzer das Passwort aktualisiert hat, aber denselben HD-Schlüsselpfad wie zuvor verwendet (dieselbe Wallet-Adressen). Im Vergleich zu BIP 39, wo der Benutzer, wenn er ein Passwort verwendet hat, da die Zuordnung unidirektional ist, das Passwort seines bestehenden HD-Schlüsselketten nicht ändern kann (die Änderung des Passworts in BIP39 erzeugt eine völlig neue HD-Schlüsselkette und damit Adressen).
• Der Nachteil des oben Genannten ist, dass Sie nicht mehrere Passwörter mit einer einzigen Mnemonik verwenden können (wie Sie es mit BIP39 können). Die Verwendung eines neuen Passworts in AEZEED erstellt eine neue Mnemonik, weil das Passwort verwendet wird, um die endgültige Mnemonik zu kodieren. In BIP39 wird das Passwort nur im letzten Schritt verwendet, um die Mnemonik in einen binären Seed umzuwandeln.

ZUSAMMENFASSUNG

	Richtung	Standardlänge	Wortliste	Passwort	Verwendet seit
BIP39	Unidirektional	12 oder 24 Wörter	2048 Wörter	Optional	2013
Electrum (alter Seed)	Bidirektional	12 Wörter	1626 Wörter	Keines	2011-2014
Electrum (neuer Seed)	Unidirektional	12 Wörter	BIP39-Wortliste	Optional	2014
Shamir Secret Sharing (SLIP39)	Bidirektional	20 Wörter	1024 Wörter	Optional	2019
LND (AEZEED)	Bidirektional	24 Wörter	BIP39-Wortliste	Optional	2018

Bedeutet das, dass eine mnemonische Seed möglicherweise nicht ausreicht, um eine Bitcoin-Wallet wiederherzustellen?

Richtig. In einigen Fällen kann es nicht ausreichen, nur einen 12- oder 24-Wörter-Seed zu haben, um eine Wallet wiederherzustellen. Sie erinnern sich möglicherweise nicht daran, welche Wallet Sie verwendet haben, um den Seed zu erstellen, daher kann die Wiederherstellung bedeuten, einige verschiedene Kombinationen und Formate auszuprobieren. Hoffentlich wird Sie die obige Liste leiten.

Coldbit Steel hat alles abgedeckt

Unabhängig davon, welchen Typ mnemonischer Seed Sie verwenden, kann unser Metall-Wallet Coldbit Steel alle sichern. Es bietet Platz, um bis zu 24 Wörter auf eine 4 mm dicke Edelstahlplatte zu stempeln, und eine Zeile, um die Wallet-ID zu stempeln. Die Wallet-ID kann ein Name der Wallet sein, die verwendet wurde, um den Seed zu generieren (z. B. Ledger 1). 

Zusätzlich gibt es auf der Rückseite der 2 mm dicken Abdeckplatte Platz, um einige der oben genannten Metadaten zu stempeln, um eine leichtere Wiederherstellung in der Zukunft zu ermöglichen. Die Daten umfassen:

• Typ des mnemonischen Seeds (BIP39, Electrum oder LND)
• Ob der Seed passwortgeschützt ist
• Verwendete Ausgabeadresstypen (Legacy, P2SH-Segwit oder Native Segwit)
• Ob der Seed Teil eines Multisig-Setups oder eines Shamir-Anteils ist.

Coldbit Steel ist das einzige Metall-Wallet, das derzeit auf dem Markt erhältlich ist, mit dem Sie diese Metadaten zusammen mit dem Haupt-Seed aufzeichnen können, sicher gestempelt in wasserdichtem, feuerfestem und säurefestem Edelstahl, und es kann sogar 20 Tonnen Druck standhalten und jahrzehntelang sicher aufbewahrt werden.

Zusätzlich zur Sicherung des Haupt-Seeds wird jedes Wallet mit einer Passwort-Sicherung auf einem Edelstahl-Sechseckstab geliefert, der bis zu 6 Passwörter speichern kann (jedes bis zu 4-6 Wörter lang).