Підпис адаптера та його застосування в крос-ланцюговому атомному обміні

З розвитком рішень для розширення Layer2 біткоїна частота міжмережевих трансакцій активів між біткоїном та мережами Layer2 значно зросла. Ця тенденція зумовлена вищою масштабованістю, нижчими транзакційними витратами та високою пропускною спроможністю, які забезпечує технологія Layer2. Ці досягнення сприяють більш ефективним та економічним транзакціям, що веде до більш широкого впровадження та інтеграції біткоїна в різних застосуваннях. Отже, взаємодія між біткоїном та мережами Layer2 стає ключовою складовою криптовалютної екосистеми, сприяючи інноваціям і надаючи користувачам більш різноманітні та потужні фінансові інструменти.

Міжбіткоїн та крос-ланцюгова торгівля Layer2 існує три типових рішення: централізована крос-ланцюгова торгівля, BitVM крос-ланцюговий міст та крос-ланцюгова атомарна обмін. Ці три технології відрізняються одна від одної за припущеннями довіри, безпекою, зручністю, лімітами транзакцій тощо, що дозволяє задовольнити різні потреби застосування.

Переваги централізованої крос-ланцюгової торгівлі полягають у швидкості, а процес узгодження є відносно простим, оскільки централізовані установи можуть швидко підтверджувати та обробляти угоди. Проте безпека цього методу повністю залежить від надійності та репутації централізованої установи. Якщо централізована установа зазнає технічних збоїв, зловмисних атак або дефолту, кошти користувачів піддаються високому ризику. Крім того, централізована крос-ланцюгова торгівля також може призвести до витоку особистих даних користувачів, тому слід ретельно обдумати вибір цього методу.

Технологія моста BitVM крос-ланцюгів є відносно складною. Ця технологія впроваджує механізм оптимістичного оскарження, тому вона є відносно складною. Крім того, механізм оптимістичного оскарження передбачає велику кількість оскаржень та відповідей на транзакції, що призводить до високих комісій за транзакції. Тому міст BitVM крос-ланцюгів підходить лише для надвеликих транзакцій і використовується рідше.

Крос-ланцюг атомарний обмін є контрактом, що реалізує децентралізовану торгівлю криптовалютою. Атомарний обмін повинен включати дві сторони, а будь-яка третя сторона не може перервати або заважати процесу обміну. Це означає, що ця технологія є децентралізованою, не підлягає цензурі, має кращий захист конфіденційності та може забезпечити високу частоту крос-ланцюгових операцій, що робить її широко застосовною на децентралізованих біржах.

Технологія крос-ланцюгового атомарного обміну в основному включає в себе хеш-часовий замок та адаптерні підписи. Крос-ланцюговий атомарний обмін, що базується на хеш-часовому замку (HTLC), має проблеми з витоком конфіденційності. Крос-ланцюговий атомарний обмін на основі адаптерних підписів має три переваги: замінює сценарії на ланцюгу, зменшує зайнятий простір на ланцюгу, транзакції не можуть бути пов'язані, що забезпечує захист конфіденційності.

У цій статті розглядаються принципи підпису адаптера Schnorr/ECDSA та крос-ланцюгового атомарного обміну. Аналізуються проблеми безпеки випадкових чисел, що існують в підписі адаптера, а також проблеми системної та алгоритмічної гетерогенності в крос-ланцюгових сценаріях, і наводяться рішення. Нарешті, пропонується розширене застосування підпису адаптера для реалізації неінтерактивного зберігання цифрових активів.

підпис адаптера та крос-ланцюг атомний обмін

Підписи адаптерів Schnorr та ECDSA можуть бути використані для реалізації крос-ланцюгових атомарних обмінів. Основні принципи обох схем схожі, вони реалізують атомарний обмін шляхом вбудовування секретного значення в підпис.

Питання та рішення

У адаптері є проблеми безпеки, пов'язані зі витоком та повторним використанням випадкових чисел. Рішенням є використання специфікації RFC 6979 для генерації детермінованих випадкових чисел.

У крос-ланцюгових сценах системна гетерогенність моделей UTXO та облікових записів створює виклики. Рішенням є використання смарт-контрактів на стороні моделі облікових записів для реалізації логіки обміну.

Для обміну між системами, що використовують однакові криві, але різні алгоритми підпису, схема підпису адаптера є безпечною. Але для систем, що використовують різні криві, підпис адаптера не можна використовувати безпосередньо.

застосування для зберігання цифрових активів

Підпис адаптера можна використовувати для реалізації неінтерактивного зберігання цифрових активів. Зберігачам не потрібно брати участь у процесі ініціалізації, їм потрібно лише звільнити секрет у разі необхідності. Це рішення є більш гнучким, ніж традиційний мультипідпис, і водночас уникає складного процесу генерації ключів.

Доказове шифрування є ключовою технологією для реалізації цього варіанту управління. Наразі існують два рішення на основі Secp256k1: Purify та Juggling.

підсумок

Підпис адаптера забезпечує рішення для захисту конфіденційності під час крос-ланцюгів атомних обмінів. Розумне проектування може подолати такі виклики, як безпека випадкових чисел та системна гетерогенність. У майбутньому можна буде додатково дослідити застосування в більш складних сценаріях, таких як багатостороннє управління активами.