Розробка криптовалютного гаманця

Розробка криптовалютного гаманця

Криптовалютний гаманець — це не сховище монет. Монети живуть у блокчейні. Гаманець зберігає приватні ключі та підписує транзакції. Це принципіальне розходження визначає всю архітектуру: головне завдання — безпечне управління ключами, а не збереження балансів. Неправильна робота з ключами робить будь-який красивий UI безглуздим — якщо seed phrase зберігається в localStorage або передається на сервер, гаманець небезпечний незалежно від усього іншого.

Розробка гаманця ділиться на два принципово різні класи: кастодіальний (ключі в сервісу) та некастодіальний (ключи у користувача). Це не просто технічний вибір — це юридичне та бізнес-рішення з різними вимогами до compliance.

Типи гаманців та архітектурні рішення

HD Wallet (Hierarchical Deterministic, BIP-32/BIP-44)

Стандарт для більшості некастодіальних гаманців. З однієї seed phrase (12/24 слова BIP-39) виводиться дерево ключів. Кожен ланцюг, кожен аккаунт, кожна адреса — окремий дочірній ключ.

import { ethers } from 'ethers';
import * as bip39 from 'bip39';

// Генерація seed phrase
const mnemonic = bip39.generateMnemonic(256); // 24 слова
// "word1 word2 ... word24"

// Деривація HD гаманця
const hdNode = ethers.HDNodeWallet.fromPhrase(mnemonic);

// Аккаунт за стандартним derivation path (BIP-44)
// m/44'/60'/0'/0/0 — перший Ethereum аккаунт
const wallet = hdNode.derivePath("m/44'/60'/0'/0/0");
console.log(wallet.address);      // 0x...
console.log(wallet.privateKey);   // 0x... (НІКОЛИ не показувати)

// Наступні аккаунти
const wallet1 = hdNode.derivePath("m/44'/60'/0'/0/1");
const wallet2 = hdNode.derivePath("m/44'/60'/0'/0/2");

// Різні ланцюги (SLIP-44 coin types):
// ETH: m/44'/60'/...
// BTC: m/44'/0'/...
// Solana: m/44'/501'/...
// Cosmos: m/44'/118'/...

Одна seed phrase → всі гаманці для всіх ланцюгів. Користувачу потрібно запам'ятати тільки 12/24 слова.

Безпечне зберігання ключів на пристрої

Найбільш критичне місце. Кілька рівнів захисту:

iOS/Android: Secure Enclave / Keystore

// React Native: expo-secure-store або @react-native-async-storage
// + шифрування на рівні ОС

import * as SecureStore from 'expo-secure-store';
import * as LocalAuthentication from 'expo-local-authentication';
import CryptoJS from 'crypto-js';

async function storeEncryptedMnemonic(mnemonic: string, pin: string): Promise<void> {
  // Дериворуємо ключ шифрування з PIN через PBKDF2
  const salt = CryptoJS.lib.WordArray.random(128 / 8).toString();
  const key = CryptoJS.PBKDF2(pin, salt, {
    keySize: 256 / 32,
    iterations: 100000,  // 100K ітерацій — повільно для атакуючого, прийнятно для користувача
  });

  const encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(mnemonic, key.toString()).toString();

  // Зберігаємо в Secure Enclave (iOS) або Android Keystore
  await SecureStore.setItemAsync('encrypted_mnemonic', encrypted);
  await SecureStore.setItemAsync('pbkdf2_salt', salt);
}

async function loadMnemonic(pin: string): Promise<string | null> {
  // Опціонально: біометрія перед розшифровкою
  const biometricResult = await LocalAuthentication.authenticateAsync({
    promptMessage: 'Confirm identity',
  });

  if (!biometricResult.success) return null;

  const encrypted = await SecureStore.getItemAsync('encrypted_mnemonic');
  const salt = await SecureStore.getItemAsync('pbkdf2_salt');

  if (!encrypted || !salt) return null;

  const key = CryptoJS.PBKDF2(pin, salt, { keySize: 256/32, iterations: 100000 });
  const bytes = CryptoJS.AES.decrypt(encrypted, key.toString());
  return bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}

Web/Extension: не зберігаємо приватний ключ в localStorage

Приватний ключ у розширенні браузера зберігається в зашифрованому сховищі Chrome (chrome.storage.local) з паролем користувача. MetaMask використовує саме цей підхід з PBKDF2 + AES-256-GCM.

Важливо: ключ повинен бути в пам'яті тільки поки гаманець розблокований. При блокуванні — ключ видаляється з пам'яті, залишається тільки зашифрований blob.

Інтеграція апаратного гаманця: HID/WebUSB

import TransportWebUSB from '@ledgerhq/hw-transport-webusb';
import Eth from '@ledgerhq/hw-app-eth';

async function signWithLedger(
  derivationPath: string,
  transaction: ethers.TransactionRequest
): Promise<string> {
  const transport = await TransportWebUSB.create();
  const eth = new Eth(transport);

  // Отримуємо адресу з Ledger (верифікація)
  const { address } = await eth.getAddress(derivationPath);
  console.log('Ledger address:', address);

  // Серіалізуємо транзакцію для підпису
  const unsignedTx = ethers.Transaction.from(transaction);
  const serialized = ethers.getBytes(unsignedTx.unsignedSerialized);

  // Підписуємо на пристрої — приватний ключ ніколи не покидає Ledger
  const signature = await eth.signTransaction(derivationPath, Buffer.from(serialized).toString('hex'), null);

  const signedTx = ethers.Transaction.from({
    ...transaction,
    signature: {
      r: '0x' + signature.r,
      s: '0x' + signature.s,
      v: parseInt(signature.v, 16),
    },
  });

  return signedTx.serialized;
}

Мультиланцюгова підтримка

Сучасний гаманець підтримує EVM-сумісні мережі (Ethereum, Polygon, Arbitrum, BSC, Avalanche — один ключ, різні RPC) та non-EVM (Solana, Bitcoin, Cosmos — різні алгоритми підпису).

EVM ланцюги: один ключ

class EVMWalletProvider {
  private wallet: ethers.Wallet;

  constructor(privateKey: string) {
    this.wallet = new ethers.Wallet(privateKey);
  }

  getProvider(chainId: number): ethers.Provider {
    const rpcUrls: Record<number, string> = {
      1: 'https://eth-mainnet.alchemyapi.io/v2/...',
      137: 'https://polygon-mainnet.alchemyapi.io/v2/...',
      42161: 'https://arb-mainnet.g.alchemy.com/v2/...',
      8453: 'https://base-mainnet.g.alchemy.com/v2/...',
    };
    return new ethers.JsonRpcProvider(rpcUrls[chainId]);
  }

  async sendTransaction(
    tx: ethers.TransactionRequest,
    chainId: number
  ): Promise<ethers.TransactionResponse> {
    const provider = this.getProvider(chainId);
    const connectedWallet = this.wallet.connect(provider);
    return connectedWallet.sendTransaction({ ...tx, chainId });
  }
}

Баланси токенів: Пакетування запитів

Окремий RPC виклик на токен на ланцюг = величезна затримка. Multicall3 дозволяє отримати всі баланси в одному вищові:

import { createPublicClient, http } from 'viem';
import { mainnet } from 'viem/chains';
import { erc20Abi } from 'viem';

async function getAllTokenBalances(
  address: `0x${string}`,
  tokenAddresses: `0x${string}`[]
) {
  const client = createPublicClient({ chain: mainnet, transport: http(RPC_URL) });

  // Multicall: один запит для N токенів
  const results = await client.multicall({
    contracts: tokenAddresses.map(token => ({
      address: token,
      abi: erc20Abi,
      functionName: 'balanceOf',
      args: [address],
    })),
  });

  return tokenAddresses.map((addr, i) => ({
    token: addr,
    balance: results[i].status === 'success' ? results[i].result : 0n,
  }));
}

Симуляція транзакцій

Перед відправкою показуємо користувачу що буде. Tenderly Simulation API або Alchemy's alchemy_simulateAssetChanges:

async function simulateTransaction(tx: ethers.TransactionRequest): Promise<SimulationResult> {
  const response = await fetch(`https://eth-mainnet.g.alchemy.com/v2/${ALCHEMY_KEY}`, {
    method: 'POST',
    headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
    body: JSON.stringify({
      id: 1,
      jsonrpc: '2.0',
      method: 'alchemy_simulateAssetChanges',
      params: [{
        from: tx.from,
        to: tx.to,
        data: tx.data,
        value: tx.value ? `0x${BigInt(tx.value).toString(16)}` : '0x0',
      }],
    }),
  });

  const result = await response.json();
  // result.result.changes: список змін балансів
  // result.result.error: якщо транзакція reverts

  return {
    willSucceed: !result.result.error,
    balanceChanges: result.result.changes,
    gasEstimate: result.result.gasUsed,
  };
}

Якщо симуляція показує що транзакція reverts або неочікувано зменшує баланс — попередити користувача перед реальною відправкою.

Інтеграція WalletConnect v2

Стандартний протокол підключення гаманця до dApp:

import { WalletKit } from '@reown/walletkit';
import { Core } from '@walletconnect/core';

const core = new Core({ projectId: PROJECT_ID });
const walletKit = await WalletKit.init({ core, metadata: { name: 'My Wallet', ... } });

// Обробка запиту підключення від dApp
walletKit.on('session_proposal', async ({ id, params }) => {
  // Показуємо користувачу: dApp запрашує підключення
  const userApproved = await showConnectionModal(params);

  if (userApproved) {
    await walletKit.approveSession({
      id,
      namespaces: {
        eip155: {
          chains: ['eip155:1', 'eip155:137'],
          methods: ['eth_sendTransaction', 'personal_sign', 'eth_signTypedData_v4'],
          events: ['accountsChanged', 'chainChanged'],
          accounts: ['eip155:1:' + walletAddress, 'eip155:137:' + walletAddress],
        },
      },
    });
  }
});

// Обробка запиту підпису від dApp
walletKit.on('session_request', async ({ id, params }) => {
  const { method, params: reqParams } = params.request;

  if (method === 'eth_sendTransaction') {
    const tx = reqParams[0];
    const simulation = await simulateTransaction(tx);

    // Показуємо користувачу: що робить транзакція
    const userApproved = await showTransactionModal(tx, simulation);

    if (userApproved) {
      const signedTx = await wallet.sendTransaction(tx);
      await walletKit.respondSessionRequest({ id, response: { result: signedTx.hash } });
    }
  }
});

Безпека: контрольний список

Технологічний стек

Мобільне (React Native): React Native + expo-secure-store + ethers.js v6 + viem + WalletConnect SDK + Reown AppKit.

Розширення браузера (Chrome/Firefox): React + WebExtension API + chrome.storage + MetaMask Snap API (для розширення існуючих гаманців).

Web-based (PWA): Next.js + wagmi + viem + WalletConnect — для кастодіальних або MPC-based гаманців, де ключи не зберігаються в браузері.

Процес роботи

Архітектурне рішення (1 тиждень). Кастодіальний або некастодіальний. Мобільний, web або розширення. Список підтримуваних ланцюгів та токенів. Інтеграція апаратного гаманця.

Розробка core (3-4 тижні). Управління ключами, HD wallet, підпис транзакцій, мультиланцюгова підтримка.

Розробка UI (2-3 тижні). Onboarding (генерація/імпорт seed), portfolio view, send/receive, історія транзакцій, dApp browser.

Security review (1-2 тижні). Penetration testing ключових функцій, аудит зберігання seed.

Тестування та запуск (1-2 тижні). TestFlight/Play Store beta, тести mainnet з малими сумами.

Повний цикл мобільного гаманця: 3-4 місяці. Вартість залежить від набору функцій та платформ.