【レポート No.98】 復元フレーズ、HDウォレットの仕組み

今回のレポートは、復元フレーズの仕組みについて解説します。

復元フレーズの仕組みがどうなっているのか、過去に多く質問を頂いていたのですが、回答が複雑になるためレポートにしました。
今回は、そのあたりの復元フレーズにまつわる仕組みや謎について解説、お答えします。
以下、会員のみなさんから寄せられた質問を抜粋します
「複数通貨に対応しているウォレットのパスフレーズについて質問で、1つのパスフレーズしか発行されない(=1つのパスフレーズで複数通貨の秘密鍵が復元できる)技術的な仕組みを知りたいです」
「時々ウォレットの復元とか、パスフレーズ、シード、BIP39/44準拠等の話題がでるかと思いますが、この辺りを歴史を含めて包括的に解説いただくようなレポートをお願いできたらと思っています。ネットではもちろん情報はいろいろあるのですが、これを見れば基礎からすべて理解できる、といったようなものはなく….
元々の秘密鍵-公開鍵というシンプルな体系から、現在主流のHDウォレットのニューモニックのフレーズ→シード→親秘密鍵→….への流れや、仕組み、BIP32/39/44それぞれのプロトコルの意味するところ、等です。」
「質問特集で、ウォレットのレポートを書かれるとありましたが、それに加えてほしい質問です。各アドレスに対する秘密鍵の集合体が復元フレーズである、といった感じの表現がどこかにありましたが、ピンときません。復元フレーズ作成後にアドレスが新規作成されても、そのアドレスの秘密鍵を復元できるのが不思議です。また、Trezorの一つのシードで、BitcoinやEtheriumの全アドレスの秘密鍵を復元できるのも不思議です」
このあたりの踏み込んだ質問に関しても、お答えできるレポートになるかとおもいます。
概要
・まずおさらい、秘密鍵
・初期のウォレット(ランダムウォレット)
・HDウォレットの登場
・シードから、すべての鍵を生成する
・HDウォレットの階層構造
・複数コインを扱えるBIP44の規格
・派生パスとツール
・イーサリアムウォレットの互換性の話
・アドバンスド: 鍵を導出するアルゴリズムについて
・HDウォレットの仕組みであらゆるコインが一元管理できるの?
・ウォレットの互換性について
・おまけ:復元フレーズの単語列はどのように作成されているか?

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