Bitcoin-Wallet-Schlüssel entstehen aus radioaktivem Zerfall

Das im September 2026 von Entwickler Alexander Higgins veröffentlichte Repository Entropy32 Plus enthält die Firmware des Projekts, Leiterplattendesigns, Fertigungsdateien und ein druckbares Gehäuse. Higgins beschreibt das Gerät als experimentelles und lehrreiches Projekt und warnt Nutzer davor, ihm vor einer unabhängigen Überprüfung größere Geldbeträge anzuvertrauen.

Das als „The Universe Bifurcator“ bekannte Gerät nimmt Impulse von einem Geigerzähler auf und misst die Zeit zwischen erkannten Ereignissen. Seine Firmware wandelt Vergleiche zwischen aufeinanderfolgenden Intervallen in Bits um, sammelt einen 512-Bit-Eingabepool und verarbeitet die Daten mit SHA-256.

Entropy32 Plus formatiert anschließend einen Teil des resultierenden Hashs als standardmäßige BIP39-Wiederherstellungsphrase. Laut veröffentlichtem Design arbeitet das Gerät ohne WLAN, Bluetooth oder dauerhafte Seed-Speicherung.

Entropy32 Plus misst die Zeit zwischen Strahlungsereignissen

Radioaktiver Zerfall erfolgt auf der Ebene einzelner Atome unvorhersehbar. Entropy32 Plus nutzt den Zeitpunkt erkannter Zerfallsereignisse als physikalische Zufallsquelle, anstatt sich ausschließlich auf einen softwaregenerierten Wert zu verlassen.

Das aktuelle Design empfängt Impulse über einen 3,5-Millimeter-Anschluss von einem GQ Electronics GMC-320S Geigerzähler. Laut Dokumentation kann der Zähler Emissionen einer radioaktiven Quelle oder Hintergrundstrahlung erkennen.

Nach Empfang eines Impulses wandelt ein LM393-Komparator das analoge Signal des Zählers in einen digitalen Eingang um. Die speziell angefertigte Leiterplatte leitet dieses Signal an einen ATmega328P-Mikrocontroller weiter.

Die Firmware des Projekts zeichnet jedes akzeptierte Ereignis mit einem Mikrosekunden-Timer auf. Sie vergleicht das neueste Intervall mit dem vorherigen und erzeugt eine Eins, wenn das neue Intervall länger ist, und eine Null, wenn es kürzer ist.

Gleiche Intervalle werden verworfen. Messungen unter 200 Mikrosekunden werden als mögliche Störungen abgelehnt, während akzeptierte Vergleiche fortgesetzt werden, bis das Gerät 512 Bits gesammelt hat.

Higgins erklärt, dass diese Methode die Impulszeit nutzt, weil die genaue Ankunft eines einzelnen Zerfallsereignisses nicht vorhergesagt werden kann. Der Entwickler behauptet nicht, dass jeder gesammelte Vergleich ein volles Bit gemessener Entropie beiträgt.

SHA-256 konditioniert die rohen Bitcoin-Seed-Daten

Sobald der 512-Bit-Pool vollständig ist, verarbeitet Entropy32 Plus alle 64 Bytes durch seinen integrierten SHA-256-Code. Die Firmware verwendet die ersten 16 Bytes des resultierenden Hashs für eine 12-Wort-Phrase oder alle 32 Bytes für eine 24-Wort-Phrase.

Laut Projekt soll das Hashing sichtbare Muster reduzieren, die mit der Totzeit des Detektors, Änderungen der Zählrate oder Korrelationen zwischen Messungen zusammenhängen. Hash-Konditionierung kann verfügbare Entropie über eine Ausgabe verteilen, beweist aber nicht, wie viel Unvorhersehbarkeit in den ursprünglichen Daten vorhanden war.

Die Firmware enthält einen Starttest für SHA-256. Sie berechnet den Hash von „abc“ und vergleicht das Ergebnis mit einem bekannten Wert. Das Gerät stoppt vor der Entropieerfassung, wenn die Antwort falsch ist.

Das Bestehen des Selbsttests bestätigt, dass die Implementierung das erwartete Ergebnis für diesen Testvektor liefert. Es testet weder den Geigerzähler, bewertet die Impulsunabhängigkeit noch misst es die minimale Entropie, die in den Hash eingeht.

Das Projekt sammelt doppelt so viele Vergleichsbits wie die maximale 256-Bit-BIP39-Eingabe, die es erzeugt. Bis die physikalische Quelle einer formalen Messung unterzogen wird, legt das Repository nicht fest, wie viel nutzbare Entropie jeder Vergleich enthält.

Das Gerät ordnet konditionierte Daten BIP39-Wörtern zu

Nach der SHA-256-Konditionierung wendet das Gerät den in der BIP39-Spezifikation definierten Prozess an. BIP39 wandelt eine zugelassene Entropielänge in einen mnemonischen Satz um, der aus einer standardisierten Liste von 2.048 Wörtern ausgewählt wird.

Für eine 12-Wort-Phrase verwendet Entropy32 Plus 128 Bits konditionierter Daten und berechnet eine Vier-Bit-Prüfsumme. Die kombinierten 132 Bits werden in zwölf 11-Bit-Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe ein Wort auswählt.

Die 24-Wort-Einstellung verwendet 256 Bits und eine Acht-Bit-Prüfsumme. Die Aufteilung der resultierenden 264-Bit-Sequenz erzeugt 24 Wortindizes.

Wiederherstellungsphrasen enthalten die Informationen, die zur Wiederherstellung des Wallet-Zugriffs erforderlich sind. Jeder, der die richtigen Wörter in der richtigen Reihenfolge erhält, kann die Schlüssel des Wallets neu erstellen.

Eine Seed-Phrase ist selbst keine Sammlung unabhängig generierter Wörter. Moderne Bitcoin-Wallets leiten viele private Schlüssel von einem Master-Seed ab. Schwächen in der ursprünglichen Entropie können daher jede daraus generierte Adresse beeinträchtigen.

Entropy32 Plus kompiliert die vollständige englische BIP39-Liste in seine Firmware. Laut Repository belegt die Wortliste 13.117 Bytes, also etwa 43 % der Flash-Kapazität des Mikrocontrollers.

Mit OLED-Schnittstelle, SHA-256-Implementierung und Erfassungslogik belegt das kompilierte Programm 30.006 der 30.720 verfügbaren Bytes des Chips. Nur 714 Bytes bleiben ungenutzt.

Offline-Design hält Seeds von verbundenen Geräten fern

Die veröffentlichten Hardware-Dateien führen keine drahtlose Kommunikationshardware auf. Nutzer bedienen den Generator über zwei Tasten und lesen die Phrase von einem 0,91-Zoll-OLED-Bildschirm ab.

Generierte Wortindizes verbleiben vorübergehend im RAM des Mikrocontrollers. Sobald der Nutzer die Phrase notiert hat, öffnet das Drücken beider Tasten einen Bestätigungsprozess, der das Wort-Array überschreibt und die Entropieerfassung neu startet.

Die Firmware löscht den ursprünglichen Pool, nachdem sie ihn zur Verarbeitung kopiert hat. Temporäre Hash-, Prüfsummen- und Entropiepuffer werden überschrieben, nachdem die BIP39-Indizes berechnet wurden.

Laut Entwickler speichert das Gerät keine Wiederherstellungsphrase im persistenten Speicher. Das Open-Source-Design enthält kein sicheres Element und keinen Mechanismus, der beweist, dass die installierte Firmware mit dem öffentlichen Code übereinstimmt.

Physische Isolation beseitigt mehrere netzwerkbasierte Angriffswege, verifiziert jedoch nicht, dass ein Gerät korrekt zusammengebaut oder mit vertrauenswürdiger Software geladen wurde. Eine modifizierte Einheit könnte vorgegebene Wörter anzeigen oder generierte Daten speichern, ohne ihr äußeres Erscheinungsbild zu verändern.

Wiederherstellungsphrasen von Telefonen, Cloud-Konten, Fotos und anderen verbundenen Systemen fernzuhalten, ist gängige Wallet-Sicherheitspraxis. Der bildschirmbasierte Prozess von Entropy32 Plus ist mit Offline-Transkription vereinbar, sofern Hardware und Firmware vertrauenswürdig sind.

Unabhängige Entropietests bleiben unvollständig

Das Repository gibt an, dass die Geiger-basierte Entropiequelle nicht nach NIST Special Publication 800-90B getestet wurde. Die NIST-Methodik umfasst die Bewertung physikalischer Entropiequellen und enthält separate Verfahren für unabhängige und nicht unabhängige Daten.

Higgins fordert die Aufzeichnung roher Ankunftszeitintervalle über einen langen Zeitraum und deren Untersuchung mit den NIST-Schätzern für minimale Entropie bei nicht-IID-Daten. Die Firmware-Kommentare warnen, dass allgemeine statistische Testergebnisse allein keine ausreichende Entropie belegen würden.

„Bitte verifizieren Sie die Entropiequelle, die Sie verwenden möchten, andernfalls verstehen Sie, dass Sie das Gerät auf eigenes Risiko verwenden“, heißt es in der README.

Der Entwickler empfiehlt, die Geiger-abgeleiteten Daten mit einer anderen unabhängig validierten Quelle zu mischen, bevor ein Wallet für wertvolle Gelder erstellt wird. Bis zum 13. September waren keine externe Prüfung, NIST-Bewertung oder öffentlicher Rohdaten-Datensatz im Repository enthalten.

Frühere Wallet-Ausfälle zeigen, warum Entropietests über die Bestätigung hinausgehen, dass die endgültigen Wörter der BIP39-Formatierung entsprechen. Unabhängige Wallet-Tests sind nach früheren Seed-Generierungsschwachstellen entscheidend.

Schwache Entropie kann Bitcoin-Wallets gefährden, ohne preiszugeben, welche Personen die betroffenen Geräte verwenden. Angreifer können mögliche Seeds generieren, ihre öffentlichen Adressen ableiten und die Blockchain nach Übereinstimmungen durchsuchen.

Vorhersagbare Seed-Generierung blieb historisch ausnutzbar, nachdem zugrunde liegende Schwachstellen jahrelang existierten. Die Korrektur fehlerhafter Firmware kann früher generierte Phrasen nicht reparieren; betroffene Nutzer müssen neue Wallets erstellen und ihre Vermögenswerte übertragen.

Entropy32 Plus befindet sich weiterhin in aktiver Entwicklung. Der Commit-Verlauf zeigt einen ersten Commit vom 4. September, gefolgt von Änderungen an Firmware, Leiterplatte und Gehäuse. Bis zum 13. September gab es keine getaggte Produktionsversion und keinen veröffentlichten Zeitplan für den Abschluss einer unabhängigen Sicherheitsbewertung.