Der Coldcard-Entropy-Bug hat das Vertrauen in die Sicherheit von Kryptowährungen erneut erschüttert und eine kritische Schwachstelle in einer der etabliertesten Hardware-Wallets auf dem Markt offengelegt — ein Gerät, das von Bitcoin-Anhängern der Selbstverwahrung wegen seines Air-Gap-Designs und der Open-Source-Firmware seit Langem geschätzt wird.

Die Schwachstelle, die am 31. Juli vom Coldcard-Hersteller Coinkite offengelegt wurde, betrifft mehrere Coldcard-Geräte. Nach Angaben von Forschern bei Galaxy Digital haben Angreifer den Fehler ausgenutzt, um mehr als 1.596 Bitcoin zu stehlen — im Wert von mindestens 100 Millionen US-Dollar — und zwar über eine Reihe koordinierter Angriffe.

Der Vorfall hat Hardware-Wallet-Hersteller dazu gezwungen, einen Prozess öffentlich zu erklären, über den die meisten Nutzer selten nachdenken: wie ihre Geräte die privaten Schlüssel erzeugen, die ihr Bitcoin schützen. Die verstärkte Aufmerksamkeit kommt zu einer Zeit, in der die Selbstverwahrung zunehmend an Bedeutung gewinnt, beschleunigt durch prominente Börsenpleiten wie FTX im Jahr 2022, die viele Nutzer dazu veranlasst haben, die Kontrolle über ihre privaten Schlüssel direkt zu übernehmen, statt sie Drittplattformen anzuvertrauen.

Michael Tanguma, Head of Product beim Bitcoin-Verwahrungsunternehmen Onramp Bitcoin, sagte gegenüber Cointelegraph Magazine:

"The whole model rests on trust that the vendor got it right […] Almost no individual can audit the hardware, the firmware and the entropy generation underneath their device."

Coinkite hat Firmware-Patches veröffentlicht und betroffene Nutzer angewiesen, ihre Gelder zu migrieren. Dennoch hat der Vorfall Bitcoin-Inhaber tief verunsichert und eine drängende Frage aufgeworfen: Wenn Coldcard-Wallets kompromittiert werden können, sind dann alle Hardware-Wallets potenziell verwundbar?

Ein Fehler im Fundament: Zufälligkeit

Die Coldcard-Schwachstelle griff nicht Bitcoin selbst an und brach auch keine moderne Kryptografie. Stattdessen zielte sie auf etwas viel Grundlegenderes: Zufälligkeit.

Jede Bitcoin-Wallet beginnt mit der Erzeugung einer Seed-Phrase aus einem Pool zufälliger Daten. Diese Zufälligkeit muss ausreichend unvorhersehbar sein, damit die daraus entstehenden privaten Schlüssel praktisch nicht zu erraten sind. Entropie ist das Maß für diese Unvorhersehbarkeit.

Wird die Zufälligkeit aus irgendeinem Grund geschwächt, können Angreifer die Zahl der möglichen Schlüssel eingrenzen und sie schließlich reproduzieren.

Coinkite warnte Nutzer erstmals am 31. Juli, dass Wallets, die auf betroffener Firmware erstellt wurden, als gefährdet gelten sollten, und riet Kunden, ihre Gelder auf neu erzeugte Wallets zu übertragen. Als Forscher den Fehler in den darauffolgenden Tagen genauer untersuchten, stellte sich zunehmend die Frage, wie eine so kritische Schwachstelle über mehr als fünf Jahre unentdeckt bleiben konnte.

Der Core-Lightning-Entwickler Dustin Dettmer vermutete, der Fehler könne während Firmware-Änderungen im Jahr 2021 entstanden sein. Er glaubt, dass Code, der eigentlich mit dem Hardware-Zufallszahlengenerator interagieren sollte, diesen stattdessen deaktiviert habe, wodurch die Wallet-Erstellung auf den schwächeren Yasmarang-Pseudozufallszahlengenerator von MicroPython zurückgefallen sei.

Diese Theorie gilt inzwischen als eine der führenden Erklärungen dafür, wie der Fehler in die produktive Firmware gelangt sein könnte, auch wenn Coinkite die genaue Abfolge der Ereignisse nicht bestätigt hat. Das Unternehmen sagt, es werde "soon" einen vollständigen technischen Postmortem-Bericht veröffentlichen.

Ein Coinkite-Sprecher sagte gegenüber Cointelegraph Magazine:

"Certain firmware versions had a fallback path in seed generation that could produce weak entropy when generated on the device firmware itself."

Geräte, bei denen Nutzer ihre eigene Entropie durch Würfeln oder ähnliche manuelle Methoden erzeugt hatten, "were not affected by this specific fallback path," so der Sprecher.

Schwache Zufallszahlengenerierung (RNG) ist nicht beispiellos, aber anders als viele andere Sicherheitsmängel nur schwer zu erkennen. Der Sicherheitsexperte für Bitcoin, Jameson Lopp, wies darauf hin, dass RNG-Schwachstellen bereits zahlreiche Kryptowallets und Bibliotheken betroffen haben, darunter die Android-Wallet von Blockchain.com und Trust Wallet.

Ledger-Direktor für Produktsicherheit Vincent Bouzon sagte gegenüber Cointelegraph Magazine, dass "weak randomness passes output tests," was bedeutet, dass kompromittierte Zufallszahlengeneratoren weiterhin Werte erzeugen können, die zufällig erscheinen, wodurch Fehler extrem schwer zu identifizieren sind.

Unterschiedliche Wallets, unterschiedliche Ansätze für Zufälligkeit

Hersteller von Hardware-Wallets sind sich einig, dass sichere Entropieerzeugung nicht verhandelbar ist, verfolgen jedoch deutlich unterschiedliche Strategien, um sie zu erreichen.

Ledger setzt auf dedizierte Sicherheits-Hardware. Bouzon erklärte, Ledger-Geräte erzeugten Seeds mithilfe eines echten Zufallszahlengenerators, der in einem zertifizierten Secure Element eingebettet ist. Die Entropiequelle ist nach dem Standard AIS-31 PTG.2 zertifiziert, und das Secure Element durchläuft eine Common-Criteria-Zertifizierung. Er sagte:

"This Coldcard incident was a failure in one specific implementation, not a verdict on secure self-custody […] The generation of that entropy must be anchored in secure hardware, with an architecture that cannot silently downgrade to an untrusted software-based source."

Trezor verfolgt einen anderen Ansatz und kombiniert Zufälligkeit, die im Gerät erzeugt wird, mit Zufälligkeit, die vom Host-Computer bereitgestellt wird, anstatt sich auf eine einzelne Entropiequelle zu verlassen. Neuere Trezor-Modelle integrieren zudem zusätzliche Hardware-Entropiequellen. Das Unternehmen führt außerdem Entropieprüfungen durch, um zu bestätigen, dass das Gerät bei der Wallet-Erstellung tatsächlich unvorhersehbare Zufälligkeit beigesteuert hat.

Tomáš Sušánka, Chief Technical Officer von Trezor, sagte gegenüber Cointelegraph Magazine:

"The takeaway for the whole industry is that randomness cannot depend on a single source or a single line of code being correct."

Foundation's Passport-Wallet stützt sich ebenfalls auf mehrere Entropiequellen und legt dabei großen Wert auf Transparenz. Geschäftsführer Zach Herbert sagte, Passport kombiniere Zufälligkeit, die von getrennten Hardwarekomponenten erzeugt werde, bevor eine Wallet erstellt werde. Die Firmware wird zudem als freie und Open-Source-Software mit reproduzierbaren Builds veröffentlicht, sodass unabhängige Forscher überprüfen können, ob die auf dem Gerät laufende Software mit dem veröffentlichten Code übereinstimmt.

Herbert sagte:

"The bug itself was specific to Coldcard [...] The larger warning is that this went unnoticed for more than five years while people trusted the product with life-changing amounts of money."

Vertrauen, Transparenz und Verifikation

Der eigentliche Unterschied zwischen Ledger, Trezor und Foundation liegt nicht in der Bedeutung von Zufälligkeit, sondern darin, wie Nutzer sich vergewissern können, dass die Entropieerzeugung tatsächlich korrekt funktioniert.

Ledger argumentiert, dass eine unabhängige Zertifizierung die stärkste Absicherung biete. Foundation setzt auf Open-Source-Entwicklung, reproduzierbare Builds und die aktive Zusammenarbeit mit externen Forschern, während Trezor offene Firmware mit mehreren Entropieschichten kombiniert, um nicht von einer einzelnen Komponente abhängig zu sein.

Auch Coinkites Umgang mit Sicherheitsmeldungen steht in der Kritik. Mehrere Bitcoin-Entwickler haben das Unternehmen wegen früherer Reaktionen auf Schwachstellenmeldungen und wegen des Fehlens eines klassischen Bug-Bounty-Programms kritisiert.

Herbert argumentiert, dass die Einbindung externer Forscher ebenso wie Open-Source-Entwicklung und unabhängige Audits ein wesentlicher Bestandteil sicherer Produkte sei.

Nick Percoco, Chief Security Officer bei Kraken und ehemaliger Chief Security Officer bei Uptake, sieht den Coldcard-Vorfall als Anlass für die Branche, strengere Standards einzuführen, unabhängig davon, welcher Designphilosophie die Hersteller folgen.

"The Coldcard entropy failure should be a wake-up call for the entire hardware wallet industry," sagte er und argumentierte, dass heutige Zertifizierungssysteme oft einzelne Komponenten validieren, ohne zu bestätigen, dass die Produktionsfirmware sie tatsächlich korrekt verwendet.

Percoco schlug einen branchenspezifischen Sicherheitsstandard vor, der eine unabhängige Validierung der Entropiequellen, die Verifikation, dass die Firmware den vorgesehenen Hardware-Zufallszahlengenerator aufruft, sowie eine an bestimmte Hardware- und Firmware-Versionen gebundene Zertifizierung verlangen würde.

Die Debatte geht jedoch über die technische Umsetzung hinaus. Stimmen wie Herbert argumentieren, dass Open-Source-Entwicklung auch die Sicherheitskultur prägt, und verweisen auf Bug-Bounty-Programme und konstruktive Zusammenarbeit mit unabhängigen Forschern als wesentliche Elemente sicherer Produktentwicklung.

Was sollten Bitcoin-Inhaber jetzt tun?

Für Coldcard-Nutzer hat zunächst oberste Priorität, Coinkites Migrationshinweise zu befolgen, wenn sie glauben, dass ihre Wallets mit betroffener Firmware erstellt wurden.

Langfristig sollten Bitcoin-Inhaber diese Episode als Lernmoment betrachten, betont Tanguma — insbesondere mit Blick auf die Notwendigkeit, Architekturen zu vermeiden, bei denen ein einzelner Fehler die Gelder kompromittieren kann.

"Today, realistically, you want multisig and independently generated entropy [...] The mitigation that actually scales is architectural: setups where no single device, vendor or institution being wrong can lose the funds," sagte er. Multisignatur, oder Multisig, ist eine Konfiguration, die mehrere unabhängige Zustimmungen — von separaten Geräten oder Parteien — erfordert, um eine Bitcoin-Transaktion zu autorisieren, sodass kein einzelner Ausfallpunkt die Gelder freigeben kann.

Für den Moment scheint die Antwort also nein zu lauten; nicht alle Hardware-Wallets sind unsicher. Der Coldcard-Vorfall hat eine Schwachstelle in einer bestimmten Implementierung offengelegt, zugleich aber die Hersteller gezwungen, den Vorhang über den Prozess zu lüften, der im Zentrum der Selbstverwahrung steht: die Erzeugung eines Geheimnisses, das niemand sonst vorhersagen kann.