BIP39：使用助记词生成确定性钱包秘钥

BIP:39
层：应用层
标题：使用助记词生成确定性钱包秘钥
作者：Marek Palatinus <slush@satoshilabs.com>
Pavol Rusnak <stick@satoshilabs.com>
Aaron Voisine <voisine@gmail.com>
Sean Bowe <ewillbefull@gmail.com>
状态：已经被提议
类型：标准化跟踪
创建日期：2013-09-10
译者：kimziv

摘要
这个BIP描述了使用助记码或者助记句子（简称助记词）–一组便于记忆的单词来生成确定性钱包。
这个BIP由两部分构成：生成助记词和把生成的助记词转化成一个二进制种子。这个种子后面会更急类似于BIP32的方法生成确定性钱包。

动机
与处理原始的二进制或者十六进制的钱包种子相比，在人机交互过程中助记词是更胜一筹的。这些助记单词可以被写在纸上或者通过电话说出来。
本指南旨在通过人类可读的转录来传输计算机生成的随机性。并不是将用户创建的句子（也称为脑钱包）处理到钱包种子中的方法。

生成助记词
助记符必须以32位的倍数编码熵。随着熵的安全性提高，同时句子的长度也在增加。我们将初始熵长度称为ENT。ENT允许的大小为128-256位。
首先，生成ENT位的初始熵。通过取第一个生成的校验和

ENT/32

它的SHA256哈希的位。该校验和附加到初始熵的末尾。接下来，这些连接的比特位被分成多个11位的组，每个组用从0-2047的数字编码，用作单词表的索引。最后，我们将这些数字转换为单词，并将加入的所有单词组成助记句。
下表描述了初始熵长度（ENT），校验和长度（CS）和生成助记词（MS）的长度之间的关系。

CS = ENT / 32
MS = (ENT + CS) / 11

ENT		CS		ENT + CS	MS
------------------------------
128		4		132			12
160		5		165			15
192		6		198			18
224		7		231			21
256		8		264			24

单词表
理想的单词列表具有以下特点：

智能选词
单词列表以这种方式创建：输入前四个字母来就足以明确地标识这个单词；
避免相似的单词
“build” and “built”, “woman” and “women”, or “quick” and “quickly” 这样的词对，不仅使记忆困难，而且更容易出错，更难猜到；
排序的单词列表
排序的单词列表允许更有效地查找代码字（即，实现可以使用二分搜索而不是线性搜索）
这也允许使用字典树（前缀树），例如用于更好的压缩

单词表可以包含本土字符，但必须使用规范化形式兼容性分解（NFKD）以UTF-8编码。

从助记词到种子
用户可以决定用密码保护他们的助词。如果密码不存在，则使用空字符串“”代替。
要通过助记词创建一个二进制种子，我们使用助记符作为密码（UTF-8 NFKD）和字符串“mnemonic”+ passphrase 作为盐（再次以UTF-8 NFKD）来调用PBKDF2函数。迭代计数设置为2048，HMAC-SHA512用作伪随机函数。派生密钥的长度为512位（= 64字节）。
该种子可以随后用于使用BIP-0032或类似方法产生确定性钱包。
助记词转换为二进制种子完全独立于生成这个助记词。这导致相当简单的代码; 助记词结构没有约束，客户可以自由地实现自己的单词列表，甚至是整个助记词的生成器，允许字典列表中的输入错误检测或其他用途的灵活性。
虽然使用的助记词可能不是通过“生成助记词”部分中描述的算法生成的，但这是不建议的，软件必须使用单词表计算助记词的校验和，如果无效则发出警告。
所描述的方法还提供似乎可信的可否认性，因为每个密码短语产生一个有效的种子（因此产生确定性钱包），但是只有正确的那一个才能使所需的钱包可用。

单词列表
https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/bip-0039-wordlists.md
如果一个 HD 钱包助记词是 12 个单词，一共有 2048 个单词可能性，如何算出随机的生成的助记词可能性是一个排列问题，根据公式： n!/( n – r )! ，既 2048!/(2048-12)! = 5.2715379713014884760003093175282e+39。
Wordlists

English https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/english.txt
Japanese https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/japanese.txt
Korean https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/korean.txt
Spanish https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/spanish.txt
Chinese (Simplified) https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/chinese_simplified.txt
Chinese (Traditional) https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/chinese_traditional.txt
French https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/french.txt
Italian https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0039/italian.txt

开发库
Node.js
https://www.npmjs.com/package/bip39
Python
https://github.com/trezor/python-mnemonic

其他实现

中文助记词

var bip39 = require('bip39')
var mnemonic = bip39.generateMnemonic(128, null, bip39.wordlists.chinese_simplified)
console.log(mnemonic)

var seed = bip39.mnemonicToSeed(mnemonic)
var hdwallet = hdkey.fromMasterSeed(seed)
var key1 = hdwallet.derivePath("m/44'/60'/0'/0/0")
var address1 = util.pubToAddress(key1._hdkey._publicKey, true)
address1 = util.toChecksumAddress(address1.toString('hex'))

演示

> var bip39 = require('bip39')
undefined

> var mnemonic = bip39.generateMnemonic(128, bip39.randomBytes, bip39.wordlists.chinese_simplified)
undefined

> console.log(mnemonic)
俄 判 菌 诗 仪 偏 方 都 激 输 失 稀
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