Como uma frase-semente aparentemente aleatória pôde ser decifrada com precisão?

O motivo pelo qual o Cold wallet é visto há muito tempo pelo mercado de criptomoedas como o último bastião de defesa de ativos é que o processo de geração de sua chave privada e de sua frase-semente possui uma aleatoriedade absoluta imprevisível.

No entanto, justamente quando todos acreditavam que um cold wallet estava seguro e livre de riscos, ocorreu uma grave crise de segurança do famoso fabricante de cold wallets para Bitcoin, a Coldcard, revelando ao mundo inteiro uma verdade cruel: se houver qualquer erro de segurança no processo, o cold wallet ainda pode ser decifrado.

Cold wallet substitui a proteção por software

De acordo com relatórios posteriores de análise técnica de segurança cibernética, a origem dessa tragédia pode ser atribuída à versão de firmware v4.0.0, lançada em 1º de março de 2021.

Naquela versão, havia uma falha de engenharia, que fez com que o dispositivo, ao executar o processo mais crucial de criação das palavras mnemônicas, pulasse diretamente o gerador de números aleatórios de hardware que fora originalmente projetado internamente para produzir entropia real. Isso levou à perda da imprevisibilidade das palavras mnemônicas.

Exposição do número do chip e diferença de tempo

Em geral, adivinhar, por meio de força bruta, os 24 itens de uma frase mnemônica de uma carteira fria de Bitcoin é uma tarefa praticamente impossível do ponto de vista matemático.

No entanto, a solução de software adotada pela Coldcard sob essa versão fez com que o hacker precisasse escrever algoritmos de alto desempenho específicos, e ainda combinasse isso com a capacidade de computação de uma matriz de GPU para realizar a comparação e a simulação em estado offline. Assim, em minutos — ou até em segundos — era possível reproduzir com precisão a frase mnemônica usada na época.

Todas as chaves privadas de assinatura única expostas por cinco anos

O que mais chocou a comunidade foi que a vulnerabilidade nesse código não afetava apenas um lote específico ou um único modelo de dispositivos de hardware, e sim estava profundamente enraizada na própria camada de arquitetura do software há cerca de cinco anos.

Isso significa que, não importa se o usuário comprou o Mk3, Mk4, Mk5 ou o mais recente modelo topo de linha Coldcard Q, ao clicar para criar uma nova carteira no dispositivo, ele já entregou a regra de quebra da chave privada a outra pessoa.

A onda de lavagem das baleias trazida por scripts automatizados

Depois que a lógica subjacente da vulnerabilidade foi comprometida, surgiu recentemente uma onda sem precedentes de venda e quebra de carteiras frias na blockchain. Os hackers utilizaram ferramentas de software altamente automatizadas para concluir uma cadeia de vendas em massa.

Essa ação de pilhagem voltada aos ativos de carteiras frias quebrou a crença tradicional do mercado de que ativos parados por muito tempo significam absoluta segurança. Muitas “carteiras de baleias” que dormiam há anos foram esvaziadas instantaneamente, sem nenhum aviso.

Ataque de precisão em nível de minutos

No dia em que o ataque foi iniciado, o hacker integrou profundamente um enorme banco de dados de chaves privadas calculadas antecipadamente com scripts automatizados de monitoramento de transações, plantando uma bomba-relógio em forma de relógio programado, do tipo “nível bomba nuclear”, antes mesmo de qualquer pessoa saber da situação.

Quando o comando de ataque foi oficialmente ativado, o script disparou e confirmou continuamente centenas de transferências on-chain em apenas 25 minutos. Em um instante, as 594 moedas de Bitcoin que estavam distribuídas em cerca de 500 endereços da Coldcard foram concentradas e transferidas para endereços controlados pelo hacker, usados para lavagem.

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As “baleias” adormecidas foram as maiores vítimas

A análise de dados na blockchain indica que, nesta onda de saques, o principal alvo não eram investidores que negociam com frequência; na verdade, eram aqueles que tinham mais paciência e eram os detentores de Bitcoin há mais tempo — as “baleias” — que sofreram o golpe mais pesado.

Entre os endereços que foram limpos, há uma proporção extremamente alta de que já ficaram “adormecidos” na blockchain por mais de três anos, sem qualquer registro de movimentação. Esses usuários, por conta de uma confiança extrema na segurança do hardware da Coldcard, guardaram o dispositivo offline de forma adequada após concluírem a configuração em 2021.

O mecanismo de múltiplas assinaturas demonstra proteção em nível máximo

Nessa terrível catástrofe on-chain, quase a única categoria de usuários da Coldcard que escapou praticamente ilesa foi a daqueles que armazenavam ativos usando uma arquitetura de múltiplas assinaturas.

Como os direitos de saque de uma carteira de múltiplas assinaturas ficam distribuídos entre várias chaves privadas independentes, mesmo que o hacker tenha conseguido calcular a chave privada de uma das Coldcards por meio da vulnerabilidade no firmware, ainda assim ele não consegue, sozinho, assinar e executar uma transação de transferência sem a autorização de outras chaves privadas independentes.

Reflexões da indústria e estratégias de resposta dos usuários

É claro que nenhum usuário quer ver a ocorrência do evento da Coldcard. Porém, o que ainda pode ser feito agora é refletir sobre como proteger melhor seus ativos no futuro.

Essa crise revelou que até mesmo marcas de carteiras de hardware com excelente reputação no mercado e que se destacam por segurança em alto padrão podem apresentar brechas fatais devido a negligências humanas no processo de compilação do software.

Transfira os fundos imediatamente e troque a frase mnemônica

Todo usuário que, após a atualização do firmware em março de 2021, criou ou redefiniu uma frase mnemônica de assinatura única no dispositivo afetado deve entender que existe um risco extremamente alto de que a chave privada desse endereço seja continuamente calculada “ao contrário” por hackers a qualquer momento.

Seja a Coldcard ou qualquer outra carteira Web3 de carteiras frias e quentes: sempre que ocorrer um evento perigoso que possa vazar as palavras de recuperação, recomenda-se trocar imediatamente de carteira para evitar que, em algum dia no futuro, quando houver entradas e saídas de grandes quantias de ativos, os hackers consigam roubá-los sem explicação.

A arquitetura mudou de assinatura única para múltiplas assinaturas

O caso da Coldcard confirma fortemente a natureza “frágil de vidro” da assinatura única diante de vulnerabilidades sistemáticas de código. No futuro, para evitar que um único nó consiga extrair ativos, recomenda-se que os usuários migrem para uma arquitetura de múltiplas assinaturas.

Pensar em defesas ainda mais avançadas envolve dispersar o risco da cadeia de suprimentos de hardware. Ao construir uma carteira de múltiplas assinaturas, não se deve depender totalmente de dispositivos de uma única marca. Assim, mesmo que qualquer uma das Coldcard, Trezor ou Ledger apresente problemas, fica difícil transferir diretamente os ativos da carteira.

O dilema entre código aberto e auditoria

Do ponto de vista do desenvolvimento da indústria, o incidente de vulnerabilidade da Coldcard também levou à reflexão sobre o equilíbrio entre código aberto e auditoria de segurança. Muitos usuários, no passado, confiaram cegamente em software de código aberto, acreditando que, se o código fosse publicado, isso seria equivalente a segurança absoluta.

A realidade é que, em geral, um grande e complexo conjunto de códigos costuma não contar com equipes profissionais de terceiros suficientes para realizar revisões profundas contínuas, em tempo real e abrangentes, o que faz com que falhas fatais fiquem escondidas no processo de construção por até anos sem serem percebidas.