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Secure Element

機器の内部にあるセキュリティチップ

盗んだウォレットを手にしても、その秘密を取り出せるとは限りません。Secure Elementは攻撃を難しくするための部品ですが、あらゆるbitcoinの損失を防ぐわけではありません。

Secure Elementは、機密データを保護し、機器がどの条件で使えるかを制御する専用チップです。安全に支払いへ署名する独立した機器であるHardware Walletでは、盗まれた機器からの秘密の抽出を難しくしたり、機器のロックを解除するコードであるPINの入力試行回数を制限したりします。別のウォレットではなく、ウォレット内部の保護領域だと考えてください。どんな情報をそこで守り、他の部品とどう組み合わせるかによって効果は変わります。

アンナがハードウェアウォレットをなくしました。盗んだ人はPINを試すだけでなく、機器を分解してメモリを読もうとするかもしれません。Secure Elementは、保護データへのアクセスを決められた規則に従わせ、物理的な干渉を難しくする設計です。ただし、耐性は特定の攻撃と攻撃者の能力を前提に評価します。サイドチャネルは、例えば消費電力や計算時間から秘密を推測することです。fault injectionは計算中に意図的に誤りを起こします。画面で普通にパスワードを入力する場合とは別の問題です。チップの役割は必要な手間と費用を増やすことで、あらゆる状況での無敵を約束することではありません。 [1] [2]

Private Keyは、ウォレットがbitcoinの支出を承認するデジタル署名を作るための秘密の数値です。設計によっては、その鍵をセキュリティチップ内に保存し、そこで使用します。別の設計では、他の場所にある保護データを開くための補助的な秘密を保存します。Secure Elementは試行回数を数えたり、機器の証明書を保持したりすることもあります。したがって「鍵はチップから出ない」には、どの鍵が、どの機種で、という説明が必要です。主マイクロコントローラーは機器の他の動作を制御するプロセッサーであり、チップを追加してもその役割は消えません。箱に同じ表示があっても、保護が同じとは限りません。 [1] [3] [5]

Trezorの文書によると、Safe 3とSafe 5はOPTIGA Trust M (V3)を使用します。そこに保存する補助的な秘密が、利用者のPINとともに主チップ上の秘密鍵を保護します。この組合せによって、盗まれた機器への攻撃を難しくする狙いです。すべてのBitcoin署名をSecure Element内で作るという説明ではありません。メーカーはハードウェアによる試行制限、真正性の確認、ウォレット作成時の乱数への寄与も挙げています。乱数はここでは、鍵に使う予測不能な値を供給します。これらの機種の説明であって、すべてのハードウェアウォレットに共通する設計ではありません。 [1]

アンナが機器ではなく、復元用の単語であるSeed Phraseを書いた紙をなくしたとします。復元に必要な情報をすべて入手した人は、別の場所でウォレットを復元できます。元のチップの保護やPINはそれを止めません。同様に、アンナが意図した相手ではなく詐欺師のアドレスを承認しても、チップだけでは分かりません。バックアップの安全な保管、信頼できる画面でのアドレス全体と金額の確認、そして機器内部のプログラムであるfirmwareは依然として重要です。Air-Gapped Wallet、つまりその運用でネットワークへ直接つながないウォレットという名称も、チップの耐性自体を示しません。データ転送の分離と物理攻撃への防御は、異なる部分を扱います。 [1] [4]

Device attestationは、機器の証明書と検証用の問いへの応答を使って真正性を確かめます。プロトコルの範囲内でメーカーとの関係を示せても、誰に払いたいかまでは分かりません。侵害されたコンピューターが別のアドレスを示したとき、真正性確認に通っても正しいアドレスには戻りません。機器の確認、firmwareの検査、利用者による具体的な支払いの承認は別々の手順です。初心者は証明書の暗号技術を詳しく知らなくても構いませんが、アプリの緑のチェックが何を確認したものかは理解しておきましょう。 [1] [4]

Common Criteriaは、定義された評価対象を所定のセキュリティ要件に照らして評価する枠組みです。チップのEAL6+は、機器全体、画面、将来のあらゆるfirmwareも同じ評価を受けたという意味ではありません。Protection Profileは、一定の製品の種類と構成に求める安全特性を示します。例えばGlobalPlatformは2025年7月に、CC:2022に対応したこのプロファイルのバージョン2.0を公開しました。略語は具体的な証明書と合わせて初めて役立ちます。何を、どんな設定で、どんな脅威に対して評価したのか。広告の数字が大きいだけでは答えになりません。 [2] [1]

Tropic SquareはTROPIC01の設計資料を公開しています。デジタル回路の動作を機械処理できる形で表したRTL、アプリケーションfirmware、セキュリティ構成が含まれます。チップはRISC-V命令セットのコアと、暗号処理を担う補助プロセッサーSPECTを使います。ただし今回の編集時点では、firmwareを起動するプログラムであるbootloaderは、IP提供者の権利のため非公開とされています。ここでIPはライセンスされた設計部品であり、インターネットアドレスではありません。公開性とは、公開された部分を検証できることです。欠陥がないことや、製造された全チップが資料どおりであることの自動的な証明ではありません。 [3]

Trezorは、Ledger Donjonが2026年1月に単体で試験したTROPIC01での発見を説明しています。実験室でレーザーにより誤りを起こすlaser fault injectionで、firmwareの検証を回避し、そのチップの秘密を取得できました。物理的なアクセスと専門機材が必要でした。公表された影響分析によると、Safe 7では一つの保護層に当たり、OPTIGAとSTM32U5が他の層を担います。この発見だけで機器全体が侵害されたとは言えません。それでも実在する脆弱性であり、「破れない」の一言で片づけるべきではありません。メーカーは、この問題のハードウェア上の原因を遠隔のfirmware更新で修正できないと説明しています。したがって評価には、正確な機種、欠陥の範囲、メーカーの対応が必要で、チップがあるかどうかだけでは不十分です。 [4]

理解を深めるには、この項目とあわせて次もお読みください Hardware Wallet, Trezor, Tropic Square, TROPIC01, Private Key, Air-gapped Wallet. 次の項目からも参照されています Air-gapped Wallet, Duress Wallet, Tropic Square, TROPIC01.

DOC · 001Trezor — Secure Elements in Trezor Safe devices文書 DOC · 002GlobalPlatform — Secure Element Protection Profile and Extensions仕様 DOC · 003Tropic Square — TROPIC01 public design repository一次資料 DOC · 004Trezor — TROPIC01 chip vulnerability disclosure一次資料 DOC · 005Bitcoin Developer Guide — Wallets文書
改訂日: 一次資料を優先 · 投資助言ではありません