Подпись адаптера и её применение в кросс-чейн атомарных обменах

С быстрым развитием решений по масштабированию Layer2 для биткойна частота кросс-чейн-переводов активов между биткойном и его сетями Layer2 значительно возросла. Эта тенденция обусловлена более высокой масштабируемостью, низкими транзакционными сборами и высокой пропускной способностью, предоставляемыми технологиями Layer2. Эти достижения способствовали более эффективным и экономически выгодным сделкам, что, в свою очередь, способствовало более широкому принятию и интеграции биткойна в различных приложениях. Таким образом, взаимная операбельность между биткойном и сетями Layer2 становится ключевым элементом криптовалютной экосистемы, способствуя инновациям и предоставляя пользователям более разнообразные и мощные финансовые инструменты.

Существует три типичных схемы кросс-чейн-транзакций между биткойном и Layer2: централизованные кросс-чейн-транзакции, мост BitVM и кросс-чейн-атомарные обмены. Эти три технологии различаются по предположениям о доверии, безопасности, удобству, лимитам транзакций и могут удовлетворять различные потребности приложений.

Преимущества централизованной кросс-чейн торговли заключаются в высокой скорости и относительной простоте процесса сводки, поскольку централизованные учреждения могут быстро подтверждать и обрабатывать транзакции. Однако безопасность этого метода полностью зависит от надежности и репутации централизованного учреждения. Если централизованное учреждение столкнется с техническими сбоями, злонамеренными атаками или дефолтом, средства пользователей окажутся под высоким риском. Кроме того, централизованная кросс-чейн торговля также может привести к утечке конфиденциальности пользователей, и пользователям следует тщательно взвесить свои решения при выборе этого метода.

Технология моста BitVM кросс-чейн относительно сложна. Она вводит механизм оптимистичного оспаривания, поэтому технология относительно сложна. Кроме того, механизм оптимистичного оспаривания включает в себя множество оспаривающих и ответных транзакций, что делает комиссии за транзакции достаточно высокими. Поэтому мост BitVM кросс-чейн подходит только для сверхкрупных транзакций и используется с низкой частотой.

Кросс-чейн атомный обмен — это контракт, который позволяет осуществлять децентрализованные криптовалютные сделки. Он децентрализован, не подлежит цензуре, обеспечивает хорошую защиту конфиденциальности и может осуществлять высокочастотные кросс-чейн транзакции, что делает его широко применимым в децентрализованных биржах. Технология кросс-чейн атомного обмена в основном включает хэш-таймлок и адаптерные подписи.

На основе хэш-временных замков кросс-чейн атомарные свопы имеют проблему утечки конфиденциальности. Атомарные свопы на основе адаптерных подписей имеют три преимущества: во-первых, они заменяют "секретный хэш", на котором основаны скрипты в сети. Во-вторых, поскольку такие скрипты не задействованы, уменьшается занимаемое место в сети, что делает атомарные свопы на основе адаптерных подписей более легкими и с меньшими затратами. Наконец, транзакции, участвующие в атомарных свопах с адаптерными подписями, не могут быть связаны, что обеспечивает защиту конфиденциальности.

В статье рассматриваются принципы адаптерных подписей Schnorr/ECDSA и кросс-чейн атомарных обменов, анализируются проблемы безопасности случайных чисел, возникающие в адаптерных подписях, а также проблемы системной и алгоритмической гетерогенности в кросс-чейн сценариях, и предлагаются решения. В конце статьи обсуждается расширенное применение адаптерных подписей для реализации неинтерактивного хранения цифровых активов.

В области проблем случайных чисел существуют проблемы утечки и повторного использования случайных чисел в адаптерных подписях Schnorr/ECDSA, которые можно решить с помощью RFC 6979. RFC 6979 определяет метод генерации детерминированных цифровых подписей с использованием DSA и ECDSA, который решает вопросы безопасности, связанные с генерацией случайных значений.

В кросс-чейн сценариях несоответствие между UTXO и моделью аккаунтов является важной проблемой. Биткойн использует модель UTXO, в то время как Bitlayer, совместимый с EVM, является Bitcoin L2 цепочкой и использует модель аккаунтов. Это приводит к тому, что в системе Ethereum невозможно заранее подписывать транзакции, так как nonce неизвестен. Решение заключается в использовании смарт-контрактов для транзакций на стороне Bitlayer для реализации атомарного обмена, но это жертвует определенной степень конфиденциальности.

При использовании одной и той же кривой, но разных алгоритмов подписи, адаптерная подпись безопасна. Однако, если кривые различны, адаптерная подпись становится небезопасной. Например, Bitcoin использует кривую Secp256k1 и подпись ECDSA, в то время как Bitlayer использует кривую ed25519 и подпись Schnorr, в этом случае адаптерная подпись не может быть использована.

В заключение, в статье представлено приложение для хранения цифровых активов без взаимодействия, основанное на сигнатуре адаптера. Этот метод позволяет инстанцировать подмножество стратегий пороговых расходов без необходимости взаимодействия, что является его преимуществом. В статье также кратко рассматриваются два варианта реализации проверяемого шифрования: Purify и Juggling.

В общем, адаптерная подпись представляет собой эффективное решение для кросс-чейн атомного обмена, но в практическом применении необходимо учитывать множество факторов, включая безопасность случайных чисел, гетерогенность систем и совместимость алгоритмов. С развитием технологий адаптерная подпись и ее применение будут играть все более важную роль в кросс-чейн взаимодействиях.