Розробка мобільного криптогаманця (iOS)

Розробка мобільного криптовалютного гаманця

Мобільний гаманець — це не просто «програма яка показує баланс». Це система управління ключами, інтерфейс до блокчейн-мереж та security-critical продукт, де помилка в key derivation або storage може коштувати користувачу всіх коштів. Розробка вимагає чіткого розуміння криптографії (BIP-32, BIP-39, BIP-44), особливостей мобільних Secure Enclave/Keystore та WalletConnect/EIP протоколів.

Повна картина від ключової ієрархії до signing flow, з акцентом на security-критичні деталі.

Управління ключами: HD Wallet архітектура

BIP-39: мнемонічна фраза

Відправна точка — 128-256 бітів випадковості, перетворена в 12-24 слова з BIP-39 словника (2048 слів). Слова — людино-читабельний бекап ключів. Критично: ентропія повинна бути згенерована криптографічно безпечним CSPRNG (iOS: SecRandomCopyBytes, Android: SecureRandom).

// iOS: генерація 128 бітів ентропії
var entropy = [UInt8](repeating: 0, count: 16)
let result = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, entropy.count, &entropy)
guard result == errSecSuccess else { throw WalletError.entropyGenerationFailed }

// Перетворення в мнемоніку через бібліотеку (WalletKit, BitcoinKit, TrustWalletCore)
let mnemonic = try Mnemonic.generate(from: entropy)
// ["abandon", "ability", "able", "about", "above", ...]

BIP-32/BIP-44: ієрархічна деривація ключів

З seed (отриманого з мнемоніки через PBKDF2) будується дерево ключів. BIP-44 задає стандартний шлях: m / purpose' / coin_type' / account' / change / address_index.

Приклади шляхів:

• Ethereum: m/44'/60'/0'/0/0 — перша ETH адреса
• Bitcoin: m/44'/0'/0'/0/0 — перша BTC адреса
• Solana: m/44'/501'/0'/0'

import { HDKey } from '@scure/bip32';
import { mnemonicToSeedSync } from '@scure/bip39';

const seed = mnemonicToSeedSync(mnemonic);
const root = HDKey.fromMasterSeed(seed);

// Деривація першого ETH аккаунту
const ethKey = root.derive("m/44'/60'/0'/0/0");
const privateKey = ethKey.privateKey!; // Uint8Array
const address = computeAddress(privateKey); // ethers.js або viem

Важливо: ' означає hardened derivation — дочірні ключі не можна вичислити з батьківського публічного ключа. Рівні purpose, coin_type, account — завжди hardened. Рівні change та index — не hardened (дозволяє генерувати публічні ключі без приватного ключа для watch-only функції).

Secure Storage: ключи в пам'яті пристрою

Приватні ключі та seed ніколи не зберігаються в plaintext. Стратегії за рівнем безпеки:

iOS Keychain + Secure Enclave. iOS Keychain — зашифроване сховище системи. Для максимальної безпеки: ключ створюється прямо в Secure Enclave (окремий процесор, ключ ніколи не покидає чип). Операції підпису відбуваються всередині Enclave — програма отримує тільки результат підпису, але не приватний ключ.

Android Keystore. Аналог Keychain, ключі в Hardware-backed keystore (TEE). Підтримує EC ключі, включаючи secp256k1 (Android 9+). KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore").

Додатковий рівень шифрування. Поверх OS keychain: seed шифрується через AES-256-GCM з ключем захищеним у Keychain. Double encryption додає захист при гіпотетичній компрометації Keychain API.

Transaction Signing Flow

Побудова транзакції

Для EVM мереж: nonce, to, value, data, gasLimit, maxFeePerGas, maxPriorityFeePerGas, chainId (формат EIP-1559). Формування відбувається в програмі, підпис — в безпечному контексті:

// viem: побудова та підпис транзакції
import { createWalletClient, http, parseEther } from 'viem';
import { mainnet } from 'viem/chains';

const transaction = {
  to: recipientAddress,
  value: parseEther('0.1'),
  chainId: 1,
};

// Оцінка газу
const gasEstimate = await publicClient.estimateGas(transaction);

// Отримання поточних даних про комісії
const feeData = await publicClient.estimateFeesPerGas();

const signedTx = await walletClient.signTransaction({
  ...transaction,
  gas: gasEstimate,
  maxFeePerGas: feeData.maxFeePerGas,
  maxPriorityFeePerGas: feeData.maxPriorityFeePerGas,
});

EIP-712 для підписування структурованих даних

Більшість DeFi взаємодій — не просто ETH передачі. approve, permit, signTypedData — всі це EIP-712 типовані підписи. Гаманець повинен:

1. Парсити структуру EIP-712 з запиту dApp
2. Відображати людино-читабельні дані користувачу (не raw hex)
3. Після підтвердження — підписати та повернути signature

Декодування та відображення EIP-712 — нетривіальне завдання. ethers.js v6 та viem мають вбудовану підтримку. Для коректного відображення в UI потрібно рекурсивно розгортати типовані структури.

Інтеграція WalletConnect v2

WalletConnect v2 — протокол комунікації між dApp та гаманцем через зашифрований relay. Гаманець сканує QR-код або отримує deep link → встановлює зашифрований канал → отримує JSON-RPC запити від dApp.

import { Core } from '@walletconnect/core';
import { Web3Wallet } from '@walletconnect/web3wallet';

const core = new Core({ projectId: WC_PROJECT_ID });
const wallet = await Web3Wallet.init({ core, metadata: { name: 'MyWallet', ... } });

// Обробка session proposal (користувач сканує QR)
wallet.on('session_proposal', async (proposal) => {
  const { id, params } = proposal;
  
  // Показуємо користувачу що запрашує dApp
  const approved = await showApprovalUI(params.proposer.metadata, params.requiredNamespaces);
  
  if (approved) {
    await wallet.approveSession({
      id,
      namespaces: {
        eip155: {
          accounts: [`eip155:1:${userAddress}`, `eip155:137:${userAddress}`],
          methods: ['eth_sendTransaction', 'personal_sign', 'eth_signTypedData_v4'],
          events: ['accountsChanged', 'chainChanged'],
        },
      },
    });
  }
});

// Обробка запитів на підпис
wallet.on('session_request', async (request) => {
  const { topic, params } = request;
  const { method, params: callParams } = params.request;
  
  if (method === 'eth_sendTransaction') {
    const tx = callParams[0];
    const approved = await showTransactionUI(tx);
    
    if (approved) {
      const signedTx = await signTransaction(tx);
      const txHash = await broadcastTransaction(signedTx);
      await wallet.respondSessionRequest({ topic, response: { id: request.id, result: txHash } });
    }
  }
});

WalletConnect v2 підтримує мультиланцюг: одна сесія може керувати адресами на Ethereum, Polygon, Arbitrum одночасно.

Мультиланцюгова архітектура

Chain Registry та управління RPC

Сучасний гаманець підтримує 10-50+ мереж. Паттерн: chain registry з конфігурацією кожної мережі:

interface ChainConfig {
  chainId: number;
  name: string;
  rpcUrls: string[];        // кілька для failover
  fallbackRpcUrls: string[]; // публічні RPC як fallback
  nativeCurrency: { symbol: string; decimals: number };
  blockExplorer: string;
  isTestnet: boolean;
}

// RPC з автоматичним failover
class RobustProvider {
  private providers: JsonRpcProvider[];
  private currentIndex = 0;
  
  async call(method: string, params: any[]) {
    for (let i = 0; i < this.providers.length; i++) {
      try {
        return await this.providers[this.currentIndex].send(method, params);
      } catch (err) {
        this.currentIndex = (this.currentIndex + 1) % this.providers.length;
      }
    }
    throw new Error('All RPC endpoints failed');
  }
}

Token Discovery та отримання балансів

Moralis API, Alchemy Token API, Ankr Advanced API — спеціалізовані endpoints для отримання всіх токенів та NFT адреси без ітерації всіма можливими ERC-20 контрактами. Набагато швидше ніж окремі balanceOf виклики.

Для production гаманця: комбінація Alchemy/Moralis для основних мереж + власний кеш балансів в SQLite (React Native з expo-sqlite або MMKV).

Безпека на рівні програми

Jailbreak/Root detection

На зламаному пристрої (jailbreak/root) Keychain/Keystore не гарантують захист — інші програми з root доступом можуть читати захищені дані. Визначення jailbreak:

iOS: перевірка наявності /Applications/Cydia.app, /private/var/lib/apt, здатності писати /private/test-jailbreak. Android: перевірка su бінарників, Magisk/SuperSU програм, наявності тестових ключів складання.

Реакція: блокування деяких функцій (seed backup), попередження користувача, опціонально — повна заборона (спірно: деякі гаманці дозволяють з попередженням).

Захист від запису екрану

Екрани з seed фразою та приватним ключем повинні бути недоступні для скриншотів та запису:

// iOS: захист від скриншотів для конкретного view
override func viewWillAppear(_ animated: Bool) {
    super.viewWillAppear(animated)
    
    // Додавляємо secure text field як overlay — системний механізм захисту
    let field = UITextField()
    field.isSecureTextEntry = true
    self.view.addSubview(field)
    field.centerXAnchor.constraint(equalTo: self.view.centerXAnchor).isActive = true
    field.sendActions(for: .editingDidBegin)
}

Android: WindowManager.LayoutParams.FLAG_SECURE для активітів з чутливими даними.

Безпека Clipboard

Копіювання seed або приватного ключа в clipboard — ризик: інші програми можуть його читати. Попередження користувача, автоматичне очищення clipboard через 60 секунд:

await Clipboard.setStringAsync(seedPhrase);
setTimeout(async () => {
  await Clipboard.setStringAsync(''); // очистити через 60 секунд
}, 60_000);

Стек розробки

React Native — кросс-платформена розробка iOS + Android з одного codebase. Expo спрощує нативні модулі. Але для крипто-операцій: нативні модулі критичні (React Native JavaScript bridge занадто повільний для крипто, особливо BIP-32 деривації).

TrustWallet Core — нативна бібліотека (C++), підтримує 60+ блокчейнів: HD Wallet, підпис, деривація адреси. Bindings для Swift, Kotlin, TypeScript. Позбавляє від необхідності самостійно реалізувати BIP-32/BIP-44 для кожного ланцюга.

Графік. MVP з базовими функціями (створення/імпорт гаманця, ETH/ERC-20 відправка/отримання, WalletConnect) — 3-4 місяці. Повнофункціональний гаманець з мультиланцюгом, NFT, інтеграцією DeFi, security hardening — 6-9 місяців.

Обов'язкові етапи: security review перед публікацією в App Store/Google Play + penetration testing на реальних пристроях. Apple та Google перевіряють гаманці суворіше за звичайні програми — вимоги до privacy policy, документації управління ключами, відповідності місцевим фінансовим регуляціям.

Вартість розраховується після детальної специфікації цільових мереж та функціонального scope.