针对妹妹为哥哥支付房屋首付款且房屋登记在哥哥名下，如何保障妹妹合法权益的问题，核心解决方案是通过书面协议明确资金性质及权益归属，同时结合其他法律手段形成多重保障。以下是具体分析：

1. 签订书面借款协议或投资协议
   这是最直接的法律保障方式。妹妹应与哥哥签订书面协议，明确首付款的性质为借款或投资：

   • 若为借款：协议中需约定还款期限、利息（如有）、违约责任等条款。若哥哥未按约定还款，妹妹可依据协议通过诉讼要求返还借款及利息。
     
   • 若为投资：协议中需明确妹妹对房屋的共有比例（如按出资比例享有产权），并约定未来房屋处置（如出售、抵押）时的收益分配方式。此时，妹妹可依据协议主张对房屋的共有权，甚至要求办理共有权登记。

2. 办理房屋共有权登记
   若妹妹希望直接成为房屋共有人，可与哥哥协商将房屋登记为共同共有或按份共有（如妹妹占一定比例）。根据《民法典》第209条，不动产物权的设立、变更、转让和消灭，经依法登记发生效力。因此，共有权登记是妹妹主张权利的最有力证据。

   • 操作建议：在签订投资协议后，双方共同到不动产登记中心办理共有权登记，将妹妹列为共有人并明确份额。

3. 保留付款凭证及沟通记录
   妹妹需妥善保存首付款的转账记录、银行流水、收据等凭证，以证明资金实际由其支付。同时，若双方通过微信、短信等方式沟通房屋购买事宜，也应保留相关记录，作为辅助证据。

   • 注意事项：转账时备注“购房首付款”或“借款”等用途，避免使用“赠与”等表述，以免引发争议。

4. 设定抵押权（可选）
   若哥哥同意，妹妹可要求哥哥将房屋抵押给自己，作为借款或投资的担保。根据《民法典》第394条，为担保债务的履行，债务人或第三人不转移财产占有，将该财产抵押给债权人的，债务人不履行到期债务时，债权人有权就该财产优先受偿。

   • 操作建议：双方签订抵押合同并办理抵押登记，妹妹可据此在哥哥违约时主张优先受偿权。

5. 公证协议（增强效力）
   为进一步增强协议的法律效力，妹妹可与哥哥共同到公证处对借款协议或投资协议进行公证。公证文书具有较高的证明力，在诉讼中通常会被法院直接采信。

总结建议：

• 优先选择签订书面协议并办理共有权登记，这是最稳妥的保障方式；
  
• 若哥哥不同意共有权登记，可退而求其次签订借款协议并办理抵押登记；
  
• 无论选择哪种方式，务必保留完整的付款凭证和沟通记录，以备不时之需。
  

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