Address Reuse

地址重用是指多次使用同一個比特幣地址接收資金。這是一個常見但有害的做法， 會損害隱私並可能帶來安全風險。現代錢包應該為每筆交易生成新地址。

為什麼地址重用有害？

1. 隱私損害

場景: Alice 公開捐款地址 bc1q...alice

問題:
- 任何人都可以查看該地址的所有交易
- 可以追蹤 Alice 的總收入
- 可以看到 Alice 何時花費資金
- 可以關聯 Alice 的其他地址（通過找零）

公開信息:
├── 所有收到的捐款金額和時間
├── 所有支出交易
├── 當前餘額
└── 關聯的找零地址

2. 交易圖分析

重用地址使鏈分析變得容易:

交易 1: A → bc1q...reused → B
交易 2: C → bc1q...reused → D
交易 3: E → bc1q...reused → F

分析者知道:
- A, C, E 都是 "支付者"
- B, D, F 都是 "收款者"
- 所有交易屬於同一實體

使用唯一地址:
交易 1: A → bc1q...addr1 → B
交易 2: C → bc1q...addr2 → D
交易 3: E → bc1q...addr3 → F

更難關聯這些交易

3. 理論安全風險

HD 錢包如何幫助

階層確定性（HD）錢包可以從單個種子生成無限個地址：

HD 錢包地址生成 (BIP-44/84/86):

m/84'/0'/0'/0/0 → bc1q...addr0  (第 1 個接收地址)
m/84'/0'/0'/0/1 → bc1q...addr1  (第 2 個接收地址)
m/84'/0'/0'/0/2 → bc1q...addr2  (第 3 個接收地址)
...

找零地址:
m/84'/0'/0'/1/0 → bc1q...change0
m/84'/0'/0'/1/1 → bc1q...change1
...

優勢:
- 只需備份一個種子短語
- 可以生成任意多個地址
- 每次交易使用新地址

Bitcoin Core 的行為

# Bitcoin Core 默認避免地址重用

# 獲取新的接收地址（每次調用返回不同地址）
bitcoin-cli getnewaddress

# 錢包自動:
# 1. 追蹤已使用的地址
# 2. 為找零生成新地址
# 3. 從 keypool 分配新地址

# 地址間隙限制（gap limit）
# 默認向前查看 20 個未使用地址
# 用於錢包恢復時發現所有資金

# 查看地址使用情況
bitcoin-cli listreceivedbyaddress 0 true

無法避免重用的情況

某些情況下地址重用難以避免：

• 靜態捐款地址：網站上公開的固定地址
• 交易所存款：某些交易所分配固定存款地址
• 舊錢包：不支持 HD 的遺留錢包
• 支付協議限制：某些商家系統的限制

替代方案

// 1. BIP-47 支付碼
支付碼: PM8TJS2JxQ5ztXUpBBRnpTbcUXbUHy2T1tmP...

- 公開發布支付碼
- 發送者從支付碼派生唯一地址
- 每次支付使用不同地址
- 保護接收者隱私

// 2. Silent Payments (BIP-352)
靜默支付地址: sp1q...

- 發送者計算唯一輸出地址
- 接收者掃描區塊鏈找到支付
- 無鏈上關聯

// 3. LNURL
使用閃電網路發票:
- 每次支付生成新發票
- 鏈上無隱私洩露

檢測地址重用

# 檢查地址是否被多次使用

# 使用 Bitcoin Core
bitcoin-cli listreceivedbyaddress 0 true | \
  jq '.[] | select(.txids | length > 1)'

# 返回被多次使用的地址列表

# 使用區塊瀏覽器 API
curl "https://blockstream.info/api/address/bc1q.../txs" | \
  jq 'length'

# 如果 > 1，表示地址被重用

找零地址管理

正確的找零處理:

交易前:
UTXO: bc1q...input (1.0 BTC)

交易:
輸入: bc1q...input (1.0 BTC)
輸出:
  - bc1q...recipient: 0.3 BTC (支付)
  - bc1q...change: 0.6999 BTC (找零 - 新地址!)

錯誤做法（重用發送地址作為找零）:
輸出:
  - bc1q...recipient: 0.3 BTC
  - bc1q...input: 0.6999 BTC  ← 不要這樣做！

問題:
- 暴露了更多交易歷史
- 觀察者可以追蹤資金流動

最佳實踐

企業和交易所

交易所存款地址處理:

推薦做法:
- 為每個用戶生成唯一存款地址
- 使用 HD 派生為每次存款生成新地址
- 定期輪換熱錢包地址

實現:
user_deposit_path = f"m/84'/0'/0'/0/{user_id}"
或使用 xpub 派生

提款處理:
- 不要暴露提款來源地址
- 使用 coin selection 優化隱私
- 考慮 coinjoin 或支付批處理