硬件錢包上的達摩克利斯之劍：隱秘的中間人威脅

2025年6月16日 17:49

作者：RevanZhang 來源：Medium

近年來，硬件錢包在Blockchain行業中，被視為相對安全的私鑰存儲方式之一。私鑰生成后，會存儲在硬件錢包的安全芯片（SecureElement）中，僅用于對外部傳入的信息進行簽名。這種無法聯網的封閉式硬件設計，配合禁止導出私鑰的軟件機制，構建起了強大的保護屏障。

然而，這種安全架構也有其“軟肋”—— 硬件錢包高度依賴外部客戶端軟件和通信通道。一旦這些外圍環節被篡改，攻擊者便可實施“中間人攻擊”（MITM），在用戶毫無察覺的情況下替換信息，造成資產損失。什么是中間人攻擊

中間人攻擊是指攻擊者秘密地介入通信雙方之間，攔截、篡改或偽造雙方的通信內容，而通信雙方誤以為他們在直接交互。

這種攻擊常見于網絡監聽、數據偽造、身份盜用和地址替換等場景。在加密資產領域尤其危險，因為攻擊者只需替換一個地址，就可能造成巨大的資產損失。

舉個生活中的例子：你寄給朋友一封重要信件。一個“壞郵差”在途中截獲，將信件內容進行替換，然后重新封好寄出。朋友收到信件后，此時獲取的信息因為被郵差替換，已經不再準確了。

在這個例子中，郵差扮演了中間人的角色，通過替換信件內容實施了中間人攻擊。

在Blockchain系統中，由于大多數公鏈轉賬只需要收款地址，而不需要額外的諸如姓名的驗證。這種場景的中間人攻擊更容易得手，且造成的損失往往更大，更難追回。

硬件錢包通信流程：看不見的郵差

市面上主流的硬件錢包大致采用四種通信方式：

USB：最常見且穩定，通過數據線實現雙向傳輸

藍牙：低功耗藍牙BLE，常用于移動端

二維碼：airgap，較為新型的方式，物理隔離，通過互相掃碼達到通信的目的

NFC：近場通信，暫時較少使用

其中，USB與藍牙最為常見。無論采用哪種方式，通信流程大致相同：

“錢包端”發起連接，例如瀏覽器插件錢包或者手機APP錢包

向“硬件錢包”發送請求，例如獲取硬件內部的地址，發起簽名等等

請求經上述“通信通道”送達硬件設備

設備完成處理并返回響應

“錢包端”接收并顯示結果

盡管硬件錢包自身是安全的“保險庫”，但通信過程卻依賴客戶端、通信通道這一“郵差鏈條”。一旦“郵差”遭到劫持或者作惡，傳遞的數據信息就可能早已被調包。

這正是“達摩克利斯之劍”懸于硬件錢包之上的隱秘威脅——中間人攻擊。實戰案例：基于惡意腳本的中間人攻擊聲明

所有代碼和操作均發生在 2023年9月，距本文發布時間（2025年6月）已超過20個月。

所有演示基于當時公開版本的官方軟件，具體版本信息已在文中注明。

所涉及的攻擊方式，已于當時向相關團隊披露并確認。

本文所有內容僅供學習與安全研究之用，觀點僅代表作者本人。

本文不對由此引發的任何行為或后果承擔責任。Trezor通信的基本流程

Trezor通過USB連接Metamask瀏覽器錢包時可選擇通過TrezorBridge進行通信，TrezorBridge的基本流程

安裝軟件之后，會在用戶的電腦中，在本地21325端口啟動HTTP服務器

Metamask連接Trezor硬件錢包時，會通過彈出 https://connect.trezor.io 網頁來加載JSSDK

Trezor的SDK會嘗試的將基于protobuf的序列化數據，發送向這個本地服務器

TrezorBridge接收到數據后，通過lib-usb庫查找本地滿足條件的PIDVIDTrezor設備并傳輸數據

當檢測到本地已安裝TrezorBridge時，所有通過 https://connect.trezor.io 網頁，也就是TrezorSDK的序列化數據都會經由本地TrezorBridge服務器轉發給設備，而不使用WebUSB。TrezorBridge的基本信息

TrezorBridge使用 Golang 開發，當前用戶版本為v2.0.27。

從GitHub開源倉庫可見，v2.0.27使用 xgo 進行跨平臺編譯，從而生成MacOS，Windows和linux的安裝包。

以MacOS為例，安裝時會在 /Applications/Utilities/TREZOR\Bridge/trezord 目錄創建 trezord 服務器二進制文件，并在用戶本地創建 com.bitcointrezor.trezorBridge.trezord.plist 文件，通過 KeepAlive 實現開機自啟和進程守護。

SDK讀取公鑰階段的 hexbodyStr 和 hexres 在多次調用時，對同一設備的不同時間操作參數和返回結果完全相同。通過日志篩選，發現Metamask讀取ETH地址時的 call 函數調用數據如下：

根據日志比對，

003700000000 和 000b0000001f08ac8080800808bc80808008088080808008080008002207426974636f696e 等數據，均為發送、接收報文的序列化結果。

經過重放測試，在信息構建過程中并沒有時間戳等參數，可以非常簡單輕易的模擬攻擊手法，即針對部分發送報文，硬編碼返回的結果，進行結果替換：

在這個例子中，我們針對性的將數據進行了替換，當接收到SDK獲取ETH公鑰的請求時，不再使用硬件返回的結果，而是直接使用上述代碼中硬編碼的結果。重新通過文檔編譯后制作二進制文件，同時制作守護進程等攻擊必要組件。

準備工作完成后，當用戶不慎安裝和運行惡意軟件后。每當用戶使用Metamask連接Trezor并且發送數據時，通過bridge通信的數據不再是硬件讀取出來的信息，而是上述代碼中硬編碼的序列化數據，再基于業務SDK的反序列化，讀取地址的信息即替換成功。完整的攻擊如上述視頻所示。與團隊的溝通

整理好問題及操作之后，我第一時間已與Metamask和Trezor團隊進行了溝通，以下是所有溝通信息及郵件信息

Metamask溝通記錄：https://hackerone.com/reports/2166893

Trezor郵件溝通信息：

盲簽的威脅，可能比我們想象中的更大

按照這種攻擊手段和攻擊方式，我們可以得出結論：所有硬件非確定性的信息，都是理論上不安全的。

所有的盲簽同理，雖然盲簽硬件上有確認，但是這個確認的信息對于用戶來說并不可讀，所以他也滿足硬件非確定性的信息，無法確保不被中間人攻擊。

safe多簽錢包的案件就是一個典型，錢包構造的簽名信息被服務器惡意javascript代碼替換，同時因為ledger錢包是盲簽，導致這一次攻擊的發生。通信通道的中間人攻擊，方式眾多

除了用戶本地有惡意軟件以外，一些錢包的通信和構建流程可能涉及到服務器（例如一些錢包encodeTx需要通過服務端進行構建）。這些都是潛在的攻擊對象和被攻擊點。

通信通道當然還包括硬件層面，例如不安全的電腦攝像頭外設，不安全的USB數據線等等。從物理層到應用層，在通信層面，所有環節都有被攻擊的可能。主動提升安全意識，任重而道遠

客戶端到硬件錢包的完整通信，核心流程理論上是不需要聯網的。所以即使有端到端的加密通信，也無法100%確保流程安全。

增加端到端的加密之后，對于真正的黑客來說，增加的只是逆向客戶端，對通信信道的破解成本。而對于攻擊本身，從來都不是難度的較量，而是黑客付出的成本和法律后果的考量。

同時，大部分Blockchain的產品團隊，一般在面對這類中間人攻擊的威脅時，會將這部分的優化放在整個迭代中處于低優先級，變相等于允許一部分中間人攻擊的風險出現。如上面的團隊溝通郵件，如Metamask的bugbounty界面，就將MITM中間人攻擊排除在外：https://hackerone.com/metamask。

所以對于用戶來說，更需要主動我們自身提高防范意識。對于重要資產，即使是使用硬件錢包，也最好隔離電腦，不連接不可信的網絡，不訪問不可信的網頁等等等等。寫在最后

硬件錢包的“安全神話”并非來自單一設備本身，而是建立在整個生態系統的協作安全。

當我們忽視客戶端的可信性、放松對通信通道的防護，那把“達摩克利斯之劍”便悄然懸于我們的資產之上。

真正的安全，從不止于硬件，而在于每一個你以為“無關緊要”的細節。

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