[Objective]
Crypto wallet is fully controled by private key, if private key is lost, the wallet is no longer accessible. This is secure in one way. However, it cause a lot of trouble in real application. This solution is to provide a way to recover private key using second way.
編者注：本文主要內容來自墨客區塊鏈CEO陳小虎。
一、背景
私鑰非常重要，可以說是區塊鏈世界的鑰匙。當下主要用于控制虛擬數字資產，但預期未來可能擴展到各種資產、身份的控制上（比如汽車鑰匙、數字身份、證書）。私鑰一旦丟失，這些私鑰的數字資產及控制權將全部丟失。同時，你還不能要求任何人或組織幫你找回自己的私鑰。要想區塊鏈知識與應用持續普及，私鑰存盤及恢復方案將成為區塊鏈世界的基礎配置。
本文的目的在于提供一種基于加密委托技術的區塊鏈密鑰保管及恢復方法，以解決現有用戶密鑰安全性不高或用戶丟失后不能恢復的技術問題。此類解決方案應遵循以下三個標準：
外部特性：服務程式不能訪問私鑰。
可定制：即使在私鑰丟失的情況下，用戶也應該能夠理解和配置恢復選項。
安全：不應該有簡單的方法通過恢復選項劫持另一個人的私鑰，只有真正擁有帳戶的人才能恢復私鑰。
二、現有解決方案
目前比較通用的私鑰恢復方案有多種：
2.1 助記詞
預先備份一份助記詞（私鑰的另一種形式），備份方式取決于用戶自己。通常建議是抄寫在紙上放在家里，有些要求嚴格的可能把這張紙放進保險柜。但這種解決方案還是面臨“單點失敗”的風險，比如，這張紙可能因為各種原因丟失。
2.2 Secret sharing
要做到去中心化的存盤和恢復私鑰，Secret sharing是不錯的解決方案。
它的原理是把一個秘密分散、加密存盤在多個參與者那里，只有當達到一定數量的參與者的時候才能拼出原始秘密，而少量參與者本身無法獲得這個秘密。這樣既可以減少單一節點失敗造成的風險，又能在一定條件下恢復私鑰。
技術本身不難，難點是把存盤和恢復程序標準化、產品化。存盤在誰那里？恢復的時候怎么驗證身份？如何保證存盤人的動力，如何避免存盤人聯合起來欺詐私鑰所有者。
行業里面有相關工具提供， 比如：Vault12的解決方案是私鑰持有人可以邀請親朋好友作為保管人，每月支付保管費，可以根據保管資料的安全等級來設定恢復難易程度（比如不太關鍵的可以只要一個保管人確認來恢復，特別關鍵的可能要3/5來恢復），在恢復前需要朋友通過視頻、電話等方式確認身份。整體說來，該方案比較完善、詳細，具備靈活性和可操作性，也足夠專注在密鑰恢復上。
這個解決方案最大的問題是，一定數量的朋友組成員可以一起作業，從所有者那里竊取對帳戶的訪問權，即使所有者沒有要求他們這樣做。這就是為什么理想情況下，小組成員不應該知道小組中還有誰。而當用戶真正需要找回私鑰的時候，互動流程又顯得過于復雜，體驗大打折扣。
2.3 標準KYC程式
與現代銀行對新客戶執行KYC程式的方式類似，用戶可以向KYC提供商表明自己的身份，以便重新獲得資金。但是，用戶需要執行一次已經設定好的程序，以便提供者知道地址背后的標識。
KYC驗證的不足是，該程序通常由第三方提供商（如IDNOW）處理，這是一項成本高昂且有點違反區塊鏈原則的作業。
三、技術實作方案
3.1 注冊準備階段
用戶在本地對用戶私鑰進行加密，并向管理柜臺提出注冊申請；
剛開始的時候，用戶需要保存用密碼（password）加密過的私鑰（private key），我們定義為EPK1；同時，還需要保存用安全問題（security answers）加密過的可恢復內容，并用公鑰再次加密，我們定義為EPK2。
這些資訊都保存到服務提供者資料庫中。
因此，可以用以下公式表達它們之間的關系：
這樣，在服務提供者的資料庫里，保存了以下資訊：
編號 內容
1 User Name
2 Hashed User Password
3 EPK1
4 EPK2
5 Security Q
6 Vender Pubkey
3.2 用戶注冊流程
用戶注冊流程圖如下：
主要步驟包括：
（1）將私鑰在本地加密后（EPK1）保存；
（2）將用戶密碼在本地加密后（PassHash）保存；
（3）將用戶設定的問題及答案，在本地用私鑰加密后（EPK'），再使用平臺公鑰加密后（EPK2）保存；
（4）保存用戶設定的問題（Security Q）；
（5）保存平臺公鑰（PUBkey）；
3.3 私鑰恢復
如果用戶密碼（password）沒有丟失，登錄并獲取私鑰流程圖如下：
主要步驟包括：
（1）登錄時輸入password，得到passhash；
（2）跟保存在資料庫中的passhash比較，如果相同，回傳EPK1；
（3）用戶在本地使用password從EPK1解密出私鑰；
（4）用私鑰進行本地簽名，并發送交易到區塊鏈網路；
3.4 登錄并獲取私鑰
如果用戶密碼（password）丟失，或者想用新密碼重新保存私鑰，密碼重置程序需重新保存資料庫內容，流程圖如下：
主要步驟包括：
（1）登錄時輸入新密碼newpass，得到passhash；
（2）跟保存在資料庫中的passhash比較，如果不相同，申請重新保存，此時得到平臺私鑰（vendor privatekey）；
（3）從資料庫拿出EPK2，使用平臺私鑰解密，得到EPK'；
（4）此時用戶需要回答資料庫中的問題，回答（可以是生物特征比如指紋、或普通問題的答案）正確，可以從EPK’中恢復私鑰；
（5）使用newpass和privatekey生成新的EPK1，并更新資料庫；
（6）這樣，用戶下次就可以使用新密碼進行私鑰簽名或發送交易了。
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標籤：區塊鏈技術
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