안전한 암호화폐 관리를 위한 FPGA 기반의 핫 월렛

Abstract

비트코인, 이더리움 등의 암호화폐 거래가 활발해지면서 암호 화폐의 안전한 관리가 중요해지고 있다. 일반적으로 소프트웨어 형태의 핫 월렛은 인터넷과 연결된 어느 곳에서나 거래가 가능하 다는 점에서 편리하지만 서버 내에 사용자의 개인 키가 보관되기 때문에 보안적으로 취약하다. 이에 비해, 콜드 월렛은 하드웨어 내 부에서 사용자의 개인 키가 관리되고 외부로 나오지 않기 때문에 안전하다. 하지만 사용자가 직접 지갑을 관리하고 지니고 있어야 거래를 할 수 있다는 점에서 불편하고 분실이나 파손의 위험이 존 재한다. 본 논문에서는, 콜드 월렛의 보안성과 핫 월렛의 편리성을 결 합한 FPGA 기반의 핫 월렛을 제시한다. FPGA 기반의 핫 월렛은 FPGA를 식별할 수 있는 개인 키를 포함하는 FPGA 카드를 서버 와 연결하고 원격의 사용자가 FPGA로 지갑 비트스트림을 전송하 여 FPGA 내에 지갑을 설치하는 시스템이다. 따라서, 사용자는 온 라인으로 암호화폐를 거래할 수 있고 사용자의 개인 키를 사용하 는 연산들은 서버 시스템과 하드웨어적으로 격리된 FPGA 내부에 서 수행되기 때문에 안전하다. 또한, 분실이나 파손에 취약한 기존 의 하드웨어 지갑과 달리 FPGA 기반의 핫 월렛에서 사용자의 지 갑은 암호화된 비트스트림으로 존재하기 때문에 지갑이 분실이나 파손되더라도 쉽게 복구할 수 있다.

Secure management of cryptocurrency becomes important as transactions of cryptocurrency such as bitcoin and ethereum become active. Generally, a software-based hot wallet is convenient because it can transaction cryptocurrency anywhere connected to the Internet, but is not secure because private keys are stored on the server. Cold wallet, on the other hand, is safe because the private key is kept inside the hardware and does not come out. However, users have to manage and carry their wallet to make transactions so there are inconvenience and risk of loss or damage. In this paper, we present an FPGA-based hot wallet that combines the security of a cold wallet with the convenience of a hot wallet. An FPGA-based hot wallet is a system that connects an FPGA card containing a private key for identifying the FPGA to a server and a remote user sends their wallet bitstream to the FPGA to install their wallets within the FPGA. Therefore, the user can transaction the cryptocurrency online, and the operations using the private key are secure because they are performed inside the FPGA, which is isolated from the hardware of the server system. Unlike traditional hardware wallets that are vulnerable to loss or damage, the wallet is an encrypted bitstream and can be easily recovered if lost or damaged.