硬體錢包如何與外部世界連線，一直在加密貨幣持有者間引發激烈爭論，但從來沒有攻擊者透過攔截 USB 或藍牙訊號來竊取資金。所有有紀錄的攻擊，都集中在韌體、實體晶片，或周邊基礎設施上。真正的問題不是「要剪掉哪一條線」，而是「你要為哪一種威脅模型做準備」。
TL;DR
- 斷網錢包消除了某些遠端攻擊向量，但又透過 QR 解析與 microSD 微控制器引入新風險，且無法支援 anti-klepto 簽名協議。
- 具認證安全元件的 USB 錢包，從未透過資料連線被入侵；僅能透過持續連線通道實作的 anti-klepto 協議，代表真正的安全性進步。
- 儘管社群多年來對藍牙憂心忡忡，至今沒有任何硬體錢包曾因藍牙被利用；安全元件隔離讓攔截 BLE 在實務上對攻擊者毫無用處。
並非所有硬體錢包都是同一種東西
硬體錢包的共同原則是：私鑰 保持在裝置內部，交易簽名在與主機電腦隔離的環境中完成。除了這個共同基礎之外，各種裝置之間的差異非常大：連線方式、晶片架構、韌體透明度與外觀設計，依廠牌與型號而大幅不同。
以連線方式來看，市場大致分成三派。僅支援 USB 的裝置，如 Trezor Safe 3 和 BitBox02，直接插在電腦上使用。支援藍牙的錢包，如 Ledger Nano X 與 Ledger Stax，可與手機無線配對。斷網簽名器如 Coldcard、Foundation Passport、Keystone 3 Pro、NGRAVE ZERO 和 Ellipal Titan，則完全不連接任何網路。
每一種做法都有取捨。
USB 提供低延遲的雙向通訊，但同時建立了一條實體資料通道。
藍牙增加了行動裝置的便利性，卻打開 了無線介面。斷網則徹底消除電子資料通道，代價是會限制裝置能支援的安全協定。
價格與理念差異也很大。一台 Trezor Safe 3 或 Ledger Nano S Plus 約 79 美元。Coldcard Mk4 約 148 美元，Foundation Passport 199 美元，NGRAVE ZERO 則高達 398 美元。免費選項則有 AirGap Vault，可將任何閒置智慧型手機變成離線簽名器。
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「斷網」實際上是什麼意思？
NIST 將 斷網定義為系統間的實體隔離，以防止未授權的資料傳輸。套用在硬體錢包上，代表沒有 USB 資料傳輸、沒有 Wi-Fi、沒有藍牙、沒有 NFC，也沒有行動網路。裝置與外部世界之間唯一的橋樑是光（QR code）或可卸除式儲存媒體。
斷網錢包大多遵循一套標準流程。手機或電腦上的搭配應用程式會建立一筆未簽名交易，通常格式為 PSBT（依 BIP-174 制定的 Partially Signed Bitcoin (BTC) Transaction）。
之後會將該交易編碼成 QR code，或存到 microSD 卡上。斷網裝置掃描 QR 或讀取檔案，在受信任螢幕上顯示交易細節，並以儲存在安全元件中的私鑰簽名，最後輸出已簽名的 QR code 或檔案。
以 QR 為基礎的簽名流程，對於較大的交易會依賴 動畫 QR 序列。像 Blockchain Commons 所提出、搭配噴泉碼的 Uniform Resource 規格，或 Coinkite 的 BBQr 協議，都會把資料拆成數十個畫面。單一 QR 畫面大約在 3 到 5 KB 左右就接近極限，再大就難以辨識，所以複雜的多重簽章或 CoinJoin 交易會很耗時間。
以 microSD 為基礎的簽名方式則完全避開容量限制。Coldcard 就是以此為主要方法。但 microSD 卡內含具可修改韌體的微控制器，正如研究員 Bunnie Huang 所示。把一台迷你電腦插進你的錢包，是否真的能維持「斷網」，值得商榷。
斷網裝置的生態系中，存在幾種截然不同的作法：
- Coldcard Mk4（148 美元）僅支援 Bitcoin，採用來自不同供應商的雙安全元件，完全開源且韌體可重現編譯，並具備可在受脅時摧毀裝置的陷阱 PIN 等功能
- NGRAVE ZERO（398 美元）宣稱其 ProvenCore 可信執行環境通過 EAL7 認證，但僅限該環境本身，整體裝置並非如此，且韌體多半未開源
- Foundation Passport（199 美元）將 Coldcard 式安全架構與較易上手的消費級設計結合，硬體與軟體皆完全開源
- Keystone 3 Pro（149–169 美元）運行客製化 Android 8.1，內建三顆安全元件晶片，也是第一個將安全元件韌體開源的錢包
- Ellipal Titan 2.0（169 美元）採用全金屬封裝機身，具備防拆解的自我摧毀機制
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USB 與藍牙錢包依賴的是安全元件，而非「隔離」
透過 USB 連線的錢包，通常是以 USB HID 協定溝通，再在其上加上專有應用層。Ledger 採用 APDU 這套智慧卡標準。Trezor 則以 protobuf over HID 搭配作為常駐程式的 Trezor Bridge。BitBox02 以 Noise Protocol Framework 建立加密的 protobuf 訊息通道，形成透過配對碼驗證的端對端加密連線。這種加密在 USB 錢包中相當少見。即使主機電腦被完全攻陷，也無法讀取或竄改傳輸中的資料。
這類錢包安全性的骨幹是安全元件（secure element）——一種防拆晶片，能抵抗實體探測、電壓毛刺與側信道分析。Ledger 較新的裝置使用 等級為 EAL6+ 的 ST33K1M5 晶片，Ledger 自家作業系統 BOLOS 直接跑在安全元件上，從安全邊界內部驅動螢幕與按鍵。
Trezor 多年來走的是另一條路。
早期機型完全沒有安全元件。Safe 3 與 Safe 5 新增了 EAL6+ 等級的 Infineon OPTIGA Trust M 晶片，用來做 PIN 驗證與裝置證明。但密碼學簽名仍然是在 一般微控制器上執行，而不是在安全元件裡。即將推出的 Trezor Safe 7 則引入 TROPIC01——由 Tropic Square（SatoshiLabs 子公司）開發的首顆完全可稽核、開源的安全元件。
支援藍牙的錢包，則是把 Bluetooth Low Energy 單純當成傳輸層使用。Ledger 的實作預設 將 BLE 連線視為已遭入侵。內含 BLE 無線電的 STM32WB55 MCU 只充當中繼器，安全元件則獨立控制螢幕與按鍵。私鑰永遠不會離開安全元件邊界。
Ledger 裝置 BLE 實作的關鍵安全特性包括：
- 配對時使用 Numeric Comparison，為 BLE 標準中最強的一種方式，並搭配 AES-CMAC 驗證以防止中間人攻擊
- 無線通道上僅傳輸公開資料（未簽名交易、已簽名交易），種子與私鑰絕不經過
- 使用者可完全停用藍牙，隨時改用 USB
- 安全元件會在 BLE 堆疊之外獨立驗證並顯示交易細節
Trezor 在多年避免無線連線之後，仍在 Safe 7 上加入藍牙，顯示產業已形成某種共識：只要有妥善的安全元件隔離，BLE 是可接受的。
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真實攻擊全都指向韌體與物理層，而非那條線
硬體錢包安全領域中最耐人尋味的一點是：自產業出現以來，所有已紀錄的攻擊之中，沒有一次成功入侵是依賴 攔截或操控資料傳輸通道完成的。不是 USB、不是藍牙，也不是 QR code。
Shift Crypto（BitBox）共同創辦人 Douglas Bakkum 系統性整理了所有已知的漏洞，結論是斷網通訊在實務上只帶來很有限的額外安全性，卻大幅犧牲使用體驗。
Kraken Security Labs 在 2020 年 1 月示範，可用約 75 美元的設備，在約 15 分鐘內從 Trezor One 與 Trezor Model T 抽取種子。該攻擊透過電壓毛刺將 STM32 微控制器的讀取保護從 RDP2 降級到 RDP1，接著用 ARM SWD 除錯介面讀出加密種子，再暴力破解 PIN。
這項弱點是 STM32 晶片家族本身的固有限制，無法透過韌體更新修補。Trezor 的因應建議是使用 BIP39 密語，該密語不會儲存在裝置上。
2020 年 6 月 Ledger 資料庫外洩造成 的實際傷害，比所有硬體層面的漏洞加總還多。一次設定錯誤的 API 金鑰，曝光了 110 萬筆電子郵件地址，以及約 27 萬 2 千筆包含姓名、住家地址的完整客戶紀錄。 addresses, and phone numbers.
後果極為慘烈。被動了手腳、內建惡意韌體的假 Ledger 錢包被寄送給受害者。勒索郵件要求受害者支付 700 至 1,000 美元的比特幣。接著出現一連串針對加密貨幣持有者的實體攻擊模式，並一路延續至今。2025 年 1 月，Ledger 共同創辦人 David Balland 在法國遭綁架，甚至被割下了一根手指。
2023 年 5 月的 Ledger Recover 爭議粉碎了許多使用者一直以來的核心假設。Ledger 選購的每月 9.99 美元 Recover 服務，會將使用者的種子片語加密後，切成三個片段，分別分送給 Ledger、Coincover 和第三方託管方，並要求通過 KYC 身分驗證。
社群憤怒的焦點在於一項根本性的揭露：Ledger 的韌體一直都「技術上有能力」從安全元件中取出種子片語。技術長 Charles Guillemet 解釋，這是任何硬體錢包架構所固有的特性。共同創辦人 Éric Larchevêque 也在 Reddit 上確認，只要使用 Recover，資產就有可能被政府凍結。
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反 Klepto 問題讓 USB 擁有真正的安全優勢
由 Frostsnap 共同創辦人 Lloyd Fournier 與 Nick Farrow 以及 BitVM 開發者 Robin Linus 在 2024 年 8 月共同披露的 Dark Skippy，顯示惡意韌體可以僅透過兩筆交易簽名，就把使用者完整的種子片語外洩出去。
這個攻擊把種子資料嵌入到簽名用的隨機數（nonce）中。只要攻擊者監控公開區塊鏈，就可以利用 Pollard 的袋鼠演算法重建種子。這影響所有硬體錢包，與是否連網無關。
對抗 Dark Skippy 的防禦機制就是 anti-klepto（反 Klepto）協定。在標準的 ECDSA 簽名流程中，硬體錢包會在內部產生隨機 nonce。
如果韌體是惡意的，它可以自行選擇把私鑰資訊編碼進去的 nonce，而使用者完全無從察覺。
由 BitBox02 在 2021 年初率先實作的 anti-klepto 簽名，要求主機端軟體額外提供一個隨機 nonce。硬體錢包必須把這個外部 nonce 納入簽名流程中；如果錢包沒有正確納入，簽名驗證就會失敗。這讓祕密外洩變成可被偵測的行為。
這個協定需要一條持續、低延遲、雙向的通訊管道，而 USB 與藍牙正好能提供這種能力。用 QR Code 掃描則幾乎不切實際，因為每一輪 anti-klepto 驗證都需要再掃一次動態 QR 序列。目前只有 BitBox02 與 Blockstream Jade 實作了 anti-klepto 簽名。完全隔離（air-gapped）的錢包在實務上幾乎無法支援這套協定。
這並不代表 air-gap 純屬作秀。它確實消除了幾種真實存在的攻擊向量：
- BadUSB 攻擊：被動過手腳的裝置會偽裝成鍵盤接上主機
- USB 裝置枚舉指紋辨識：藉由裝置枚舉過程洩漏連線系統的資訊
- 2019 年由 Christian Reitter 發現的 OLED 功耗側通道攻擊：藉由量測 USB 供電來部份還原畫面顯示的 PIN 或種子資訊
- 對非安全 MCU 的 JTAG 偵錯攻擊，例如 Kraken Security Labs 在 Ledger Nano X 上發現的漏洞，可在安裝 App 之前修改韌體
這些都是 air-gap 能實際消除的攻擊面，同時也是當使用安全元件架構、加密 USB 協定與驗證開機流程之後，大多能被大幅降低風險的向量。
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硬體錢包上，藍牙從未成為實際攻擊入口
儘管社群對藍牙普遍感到焦慮，但實證紀錄很清楚：從未有任何加密貨幣硬體錢包是透過藍牙連線遭到入侵的。這包含了對所有主要 BLE 漏洞類型的測試。
2017 年披露的 BlueBorne，一組八個 CVE，能夠在未配對的情況下遠端執行程式碼，影響超過 50 億台藍牙裝置。
但它利用的是作業系統藍牙協定棧的實作缺陷，而不是 BLE 硬體本身。
KNOB（CVE-2019-9506）會在藍牙經典版（Bluetooth Classic）配對時，把加密金鑰的熵降到 1 個位元組，但不影響硬體錢包實際採用的 BLE。
BIAS（CVE-2020-10135）可偽裝成已配對裝置，但同樣只針對 Bluetooth Classic。2021 年的 BrakTooth，一組影響超過 1,400 款產品的 16 個漏洞，也都是打 Bluetooth Classic 協定棧，不是 BLE。2020 年的 SweynTooth 則是專攻 BLE，能造成裝置當機或繞過安全機制，但從未在硬體錢包上被實際證明可行。
其架構上的理由其實很直接：即使攻擊者完全掌控 BLE 連線，也只會拿到未簽名與已簽名的交易資料，而這些資料最終都會被公開廣播到區塊鏈上。
他們無法取得被隔離在安全元件中的私鑰，也無法偽造交易核可，因為仍需實體按鈕按壓。他們也無法在不被發現的情況下竄改交易內容，因為可信顯示器上顯示的交易細節是從 SE 而非 BLE 通道讀取的。
有一點與藍牙「有關」的議題值得留意。2025 年，研究人員在 Espressif 的 ESP32 晶片中發現漏洞，這顆晶片被用在像 Blockstream Jade 之類的錢包。此缺陷在理論上可能允許透過晶片的無線介面注入惡意韌體。不過這屬於特定晶片實作品質問題，而不是藍牙協定本身的漏洞。
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誰實際上需要什麼等級的隔離
硬體錢包市場在 2025 年估計已達到 3.5 億到 6.8 億美元的規模（數字差異源於研究方法不同），且每年以 20% 到 30% 的速度成長。Ledger 仍居於龍頭位置，累計銷量超過 600 萬台。SatoshiLabs 則在 2024 年單年就出貨了 240 萬台 Trezor。USB 連線仍約占市場 47%，但佔比正在隨著藍牙成長而下滑。
對持有不到 50,000 美元 Ethereum (ETH)、Solana (SOL) 或比特幣的一般零售投資人來說，一款具備認證安全元件的 USB 錢包，已經提供了遠超足夠的安全性。
在這個資產級別，最主要的威脅是釣魚詐騙、社交工程與種子備份不當。任何連線方式都無法解決這些問題。易用性本身就是一種安全性：過於複雜的 air-gap 流程只會放大人為操作失誤的風險。
對大額持有人與長期冷儲存來說，air-gapped 錢包的確帶來實質好處，原因不在於消除了 USB 攻擊面，而是它強制實行的一整套營運安全（OpSec）模式。放在安全場所、與日常設備實體分離的 air-gapped 錢包，可以降低供應鏈攻擊、惡意軟體與實體竊盜的暴露面。
對頻繁操作 DeFi 以及以手機為主的交易者來說，藍牙是實際上的必要條件，而非安全妥協。搭配 Ledger Live 的 Ledger Nano X，或即將推出的 Trezor Safe 7，都能在維持與 USB 相同安全元件保護的前提下，支援行動端交易簽名。
Keystone 3 Pro 與 MetaMask 的 QR Code 整合，則在 EVM 鏈上提供了 air-gapped 替代方案，但每筆交易的操作摩擦顯著更高。
對機構級託管來說，計算方式則完全不同。企業客戶雖然單位數量較少，卻貢獻了約 69% 的硬體錢包營收。跨多個 air-gapped 裝置、甚至跨不同廠商部署的多重簽章架構，提供了任何單一裝置連線方式都無法比擬的縱深防禦。
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結論
關於 air-gap vs. USB vs. 藍牙的爭論，往往聲量遠大於實際意義。在整個硬體錢包的攻擊面裡，資料傳輸通道其實是最少被利用的一塊。所有已被證實的硬體錢包相關竊盜事件，最後都可以追溯到實體取出、供應鏈篡改、社交工程，或是周邊基礎設施被入侵，沒有任何一例是因為 USB 或藍牙傳輸被攔截所致。
air-gap 的真正價值在於營運安全紀律，而不是加密學層面的防禦。
一台放在保險庫裡、只用 QR Code 溝通的裝置比較難被攻擊，原因是它比較難接觸到，而不是因為 QR Code 比 USB 更「安全」。
與此同時，USB 的雙向通道則讓 anti-klepto 這種協定得以實作，而這是近年硬體錢包簽名安全性上最重大的進展之一，也是 air-gapped 錢包在結構上無法採用的防禦。做選擇時有三個關鍵事實應該放在最前面：安全元件的品質遠比連線方式重要；開源韌體能讓社群審核，與傳輸層無關；跨不同廠商裝置組成的多重簽章，比任何單一錢包的 air-gap 都更能提供完善保護。
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