Coldcard: Forscher entdeckte Sicherheitsrisiko bereits 2025 – meldete es aber nicht!

Blocktrainer.de berichtete bereits ausführlich über die schwere Schwachstelle bei mehreren Coldcard-Modellen. Die Geräte verwendeten bei sicherheitskritischen Vorgängen offenbar über Jahre hinweg nicht den vorgesehenen Hardware-Zufallsgenerator, sondern einen einfachen Software-Fallback.

Dadurch besaßen auf mehreren Geräten erzeugte Seeds erheblich weniger Entropie als vorgesehen. Bei der besonders stark betroffenen Coldcard Mk3 sollen es teilweise nur ungefähr 40 Bit statt der angestrebten 256 Bit gewesen sein. Bei Mk4, Mk5 und Coldcard Q spricht Coinkite von rund 72 Bit, obwohl mindestens 128 Bit erwartet wurden.

Für Angreifer schrumpfte der praktisch unvorstellbar große Suchraum damit auf eine Größe, die mit erheblicher Rechenleistung zumindest unter bestimmten Bedingungen durchsuchbar wurde. Ein Angreifer hat mögliche Seeds berechnet, die zugehörigen Bitcoin-Adressen überwacht und gefundene Wallets anschließend automatisch geleert.

Besonders heikel ist die Vorgeschichte des nun veröffentlichten Karma-X-Berichts. Nach eigenen Angaben untersuchte das Sicherheitsteam die Coldcard-Firmware bereits im September 2025 umfassend.

Dabei dokumentierte es unter der Bezeichnung „VULN-109“ genau jene grundsätzliche Schwäche, die beim aktuellen Vorfall eine zentrale Rolle spielt: Coldcard verließ sich in kritischen Bereichen auf eine einzige Zufallsquelle. Gleichzeitig wurde der im Secure Element vorhandene Zufallsgenerator an entscheidender Stelle nicht genutzt beziehungsweise war im Bootloader teilweise sogar durch eine entsprechende Code-Anweisung deaktiviert.

Von den damals entdeckten Problemen reichte Karma-X nach eigener Darstellung nur einen einzigen Befund privat bei Coinkite ein. Der Hersteller reagierte technisch schnell und veröffentlichte noch am selben Tag eine Korrektur.

Danach habe es jedoch keinen öffentlichen Sicherheitshinweis, keinen CVE-Eintrag und keine nachvollziehbare Dokumentation der beseitigten Schwachstelle gegeben. Nutzer konnten somit nicht erkennen, dass eine sicherheitsrelevante Lücke bestanden hatte und ein Firmware-Update besonders dringend war. Auch für andere Forscher entstand kein öffentliches Signal, dass eingereichte Probleme transparent aufgearbeitet würden.

Der verantwortliche Forscher dachte daraufhin, dass weitere Meldungen ähnlich behandelt würden, was ihm die Lust daran verdarb, seine weiteren Funde mitzuteilen. Deshalb schickte er seine übrigen Erkenntnisse – darunter auch VULN-109 – nicht an Coinkite.

Jetzt im Nachhinein betrachtet, bezeichnet er diese Entscheidung natürlich ausdrücklich als Fehler und er und Karma-X übernehmen damit auch selbst Verantwortung für den abgebrochenen Offenlegungsprozess. 

Er habe zwar versucht, Leute über andere Wege zu warnen, aber das hatte natürlich nicht ansatzweise die Reichweite die nötig gewesen wäre. 

Ich habe versucht, die Leute zu warnen, und wurde von Reddit zensiert. Coldcard hat es nie anerkannt. Niemand hat meinen Blog gelesen. Ich habe es dann noch auf LinkedIn gepostet.
^{Student of Things, Sicherheitsforscher}

An dieser Stelle lässt sich die Diskussion dann aber auch nicht vollständig von der öffentlichen Kommunikationskultur Coinkites und insbesonderes seines Mitgründers Rodolfo „NVK“ Novak trennen.

NVK ist seit Jahren für einen ausgesprochen konfrontativen Umgang mit Kritik, Konkurrenten und (vermeintlichen) Sicherheitslücken bei Coldcard bekannt. Technische Auseinandersetzungen werden häufig nicht nur sachlich geführt, sondern mit Spott, Abwertung oder öffentlichen Gegenangriffen verbunden. Es existieren mittlerweile zahlreiche Beispiele für entsprechende Konflikte.

Auch der Karma-X-Forscher kommentierte dazu sinngemäß, man könne sich vorstellen, wie stark eine solche Reaktion die Bereitschaft erhöhe, kostenlos zur Sicherheit eines Produkts beizutragen.

Das bedeutet natürlich nicht, dass Coinkite grundsätzlich jede Sicherheitsmeldung ignoriert hat. Auch Karma-X bestätigt ausdrücklich, dass der Hersteller auf den 2025 eingereichten Befund technisch innerhalb weniger Stunden reagierte. Das eigentliche Problem liegt eher in dem Klima, das um öffentliche Kritik an Coldcard entstanden ist.

Für einen Hardware-Wallet-Hersteller ist das langfristig aber gefährlich. Die Sicherheit eines solchen Geräts hängt nämlich ganz offensichtlich nicht immer nur von den eigenen Entwicklern ab, sondern auch davon, dass unabhängige Forscher freiwillig Zeit investieren, Quellcode prüfen und ihre Erkenntnisse verantwortungsvoll melden.

Wer externe Kritik regelmäßig wie einen Angriff behandelt, unangenehme Befunde kleinredet oder Forscher öffentlich abwertet, setzt die falschen Anreize. Irgendwann veröffentlichen Forscher ihre Ergebnisse sofort, behalten sie für sich oder beschäftigen sich lieber mit anderen Projekten.

Karma-X bewertet die konkrete technische Umsetzung des kurzfristigen Hotfixes grundsätzlich positiv.

Die Coldcard-Firmware nutzt für verschiedene kryptografische Vorgänge eine Bibliothek namens libngu. Diese erwartet vom jeweiligen System eine Funktion namens rng_get(), über die sichere Zufallsdaten bereitgestellt werden.

Eigentlich sollte diese Funktion auf den Hardware-Zufallsgenerator des STM32-Mikrocontrollers zugreifen. Beim Zusammenbauen der Firmware – dem sogenannten Linking – wurde jedoch versehentlich eine gleichnamige Funktion aus einem allgemeinen MicroPython-Modul eingebunden.

Diese falsche Funktion verwendete den Marsaglia-Pseudozufallsgenerator „yasmarang“. Ein solcher Generator kann für harmlose Softwarefunktionen ausreichen, darf aber niemals als Grundlage für Bitcoin-Seeds, temporäre Schlüssel oder andere kryptografisch sensible Werte dienen.

Der Hotfix setzt laut Karma-X an zwei Stellen an. Zum einen wird die unerwünschte Softwarefunktion aus dem Build-Prozess entfernt. Zum anderen überprüft ein automatischer Test beim Kompilieren, ob rng_get() tatsächlich aus dem vorgesehenen hardwarespezifischen Modul stammt.

Sollte erneut die falsche Implementierung eingebunden werden, soll der Firmware-Build fehlschlagen.

Karma-X bezeichnet diese Lösung ausdrücklich als solide defensive Absicherung gegen den konkreten Fehler. Für neue Seeds, die mit der korrigierten Firmware erzeugt werden, sei genau der Angriffsweg geschlossen, der mutmaßlich zu den aktuellen Diebstählen führte.

Nach Einschätzung der Sicherheitsforscher beseitigt das Update jedoch lediglich den konkreten Programmierfehler – nicht die dahinterstehende Schwachstellenklasse.

Bei der eigentlichen Seed-Erzeugung stammt der Zufall weiterhin nur aus dem Hardware-Zufallsgenerator des STM32-Mikrocontrollers. Coldcard Mk4, Mk5 und Q besitzen daneben zwei weitere Zufallsquellen innerhalb ihrer Secure Elements.

Diese werden laut Karma-X zwar in anderen Abläufen verwendet, aber nicht direkt in den entscheidenden Moment der Seed-Erzeugung eingemischt.

Versagt der STM32-Zufallsgenerator erneut – etwa durch einen weiteren Programmierfehler, einen Hardwaredefekt, manipulierte Komponenten oder ein Problem in der Lieferkette –, könnte die Sicherheit neu erzeugter Seeds erneut vollständig zusammenbrechen.

Neben der schwachen Zufallserzeugung beschreibt Karma-X eine weitere Angriffsklasse, die sogenannte „Kleptografie“.

Dabei erzeugt eine manipulierte Hardware-Wallet äußerlich vollkommen gültige Bitcoin-Signaturen. In deren vermeintlich zufälligen Bestandteilen versteckt sie jedoch nach und nach Informationen über den Seed oder private Schlüssel.

Ein Angreifer, der die manipulierte Firmware entwickelt hat, kann anschließend die veröffentlichten Transaktionen in der Blockchain beobachten und aus mehreren Signaturen das geheime Schlüsselmaterial rekonstruieren. Für den Nutzer und die verwendete Wallet-Software sehen die Signaturen hingegen vollkommen normal aus.

Bei Coldcard könnte sich dafür laut Karma-X die sogenannte Low-R-Optimierung missbrauchen lassen. Das Gerät berechnet dabei mehrere gültige ECDSA-Signaturen und wählt eine Variante aus, die sich etwas platzsparender in der Transaktion darstellen lässt.

Gegen solche versteckten Datenkanäle existieren technische Schutzmechanismen. Die BitBox02 verwendet beispielsweise ein sogenanntes Anti-Klepto-Protokoll. Dabei darf die Hardware-Wallet die für eine Signatur benötigte Zufallszahl – die sogenannte Nonce – nicht vollständig allein bestimmen.

Auch die BitBoxApp liefert einen eigenen Zufallsbeitrag, der in die endgültige Signatur einfließt. Anschließend kann die App überprüfen, ob dieser Beitrag tatsächlich korrekt verwendet wurde. Eine manipulierte Firmware könnte dadurch nicht unbemerkt gezielt bestimmte Signaturen auswählen, um Teile des Seeds oder privater Schlüssel nach außen zu schleusen. Dies zeigt übrigens auch, warum eine eigene Companion-App durchaus auch Vorteile mit sich bringen kann, über die „airgapped“ Modelle wie die Coldcard eben nicht verfügen.

Ein Airgap allein schützt vor dieser Angriffsklasse nämlich nicht. Auch ein vollständig offline betriebenes Gerät kann manipulierte Signaturen erzeugen, die später über eine SD-Karte oder einen QR-Code an einen Online-Computer übertragen und in der Blockchain veröffentlicht werden. Der Schutz muss daher direkt bei der Erstellung und Überprüfung der Signatur ansetzen.

Besonders alarmierend klingt die Behauptung, Karma-X habe SELBST IM AKTUELLEN Quellcode insgesamt 39 ungepatchte Befunde identifiziert. Fünf davon stuft das Team als kritisch und ungefähr 20 als schwerwiegend ein.

Eine unabhängige technische Überprüfung sämtlicher Punkte liegt bislang nicht vor, weswegen die Zahl erst mal mit Vorsicht behandelt werden sollte.

Dennoch enthält der Bericht mehrere ernst zu nehmende Punkte. Dazu gehört eine Option namens „Skip Checks?“, mit der sich verschiedene Multisig-Prüfungen bis zum nächsten Neustart global deaktivieren lassen. Außerdem erlaubt die Firmware unter bestimmten Umständen SIGHASH_NONE-Signaturen, bei denen die Empfänger einer Transaktion nachträglich verändert werden könnten. Karma-X beschreibt zudem mögliche Wege, wie manipulierte PSBT-Daten dazu führen könnten, dass fremde Ausgänge fälschlicherweise als legitimes Wechselgeld behandelt werden.

Weitere Befunde betreffen unter anderem fehlende Größenbegrenzungen bei PSBT-Daten, mögliche Wertebereichsfehler, unzureichend geschützte Authentifizierungsvergleiche, problematische PIN-Funktionen, nicht vollständig gelöschte sensible Daten, mögliche Path-Traversal-Probleme und AES-CTR-Verschlüsselung ohne zusätzliche Authentifizierung. Wie schwerwiegend diese Punkte tatsächlich sind, muss (wie bereits gesagt) aber jeweils noch separat geprüft werden.

Der neue Bericht verschärft den ohnehin massiven Vertrauensverlust für Coinkite noch einmal weiter.

Der ursprüngliche Fehler war bereits schwerwiegend genug. Dass Coinkite diesen weder intern bemerkte noch offenbar eine Kommunikationskultur etablierte, die Forscher zur weiteren Zusammenarbeit motivierte, fällt ebenso auf den Hersteller zurück.

Der Fall ist damit nicht nur eine Geschichte über fehlerhaften Zufall und unzureichende Tests. Er ist auch eine Warnung davor, was geschehen kann, wenn externe Kritik regelmäßig eher als Angriff auf das Unternehmen denn als kostenlose Hilfe für die Sicherheit der eigenen Kunden verstanden wird.

Der Hotfix scheint den konkreten Programmierfehler zu schließen. Solange Coldcard bei der Seed-Erzeugung aber weiterhin auf nur eine entscheidende Zufallsquelle vertraut, bleibt das System anfälliger für einen erneuten Einzelfehler, als es technisch notwendig wäre.

Eine überzeugende Reaktion müsste daher deutlich über einen einzelnen Patch hinausgehen. Dazu gehören die Kombination mehrerer unabhängiger Zufallsquellen, eine vollständige Untersuchung der neuen Befunde, transparente Sicherheitswarnungen, ein nachvollziehbarer Disclosure-Prozess und ein deutlich konstruktiverer Umgang mit externer Forschung. Andere Hersteller, wie z.B. BitBox oder Trezor machen schon lange vor, wie es deutlich besser geht.

Bei einer Hardware-Wallet kauft man schließlich nicht nur ein Gerät zur Verwahrung privater Schlüssel. Man vertraut auf die gesamte Sicherheitskultur des Herstellers, vom Quellcode über interne Tests bis hin zum Team und dem Umgang mit den Menschen, die Fehler darin entdecken.

Und genau dieses Vertrauen hat Coldcard innerhalb weniger Tage vermutlich irreparabel beschädigt.