Підпис адаптера та його застосування в крос-ланцюговому атомному обміні

З розвитком рішень для розширення Layer2 біткоїна, частота міжмережевих переміщень активів між біткоїном та його мережами Layer2 суттєво зросла. Ця тенденція обумовлена вищою масштабованістю, нижчими комісіями за транзакції та високою пропускною здатністю, що їх забезпечує технологія Layer2. Ці вдосконалення сприяють більш ефективним та економічним транзакціям, що, в свою чергу, стимулює більш широке впровадження та інтеграцію біткоїна в різноманітні застосування. Таким чином, взаємодія між біткоїном та мережами Layer2 стає ключовою складовою екосистеми криптовалют, стимулюючи інновації та надаючи користувачам різноманітні та потужні фінансові інструменти.

Міжбіткоїн та крос-ланцюгова торгівля між Layer2 існує три типових рішення: централізовані крос-ланцюгові торги, BitVM крос-ланцюговий міст і крос-ланцюговий атомарний обмін. Ці три технології відрізняються за припущеннями довіри, безпекою, зручністю, обсягом торгівлі тощо, що дозволяє задовольнити різні потреби застосувань.

Переваги централізованої крос-ланцюгової торгівлі полягають у швидкості, процес погодження відносно легкий, оскільки централізована організація може швидко підтвердити та обробити угоду. Однак безпека цього методу повністю залежить від надійності та репутації централізованої організації. Якщо централізована організація зазнає технічних збоїв, злочинних атак або дефолту, тоді кошти користувачів піддаються високому ризику. Крім того, централізована крос-ланцюгова торгівля також може розкривати конфіденційність користувачів, тому користувачам слід обережно розглядати цей метод.

Технологія моста BitVM крос-ланцюгів відносно складна. Вона впроваджує механізм оптимістичних викликів, тому технологія відносно складна. Крім того, механізм оптимістичних викликів передбачає велику кількість угод на виклики та відповіді, через що комісії за угоди є високими. Тому міст BitVM крос-ланцюгів підходить лише для надвеликих угод, його використання є рідкісним.

Крос-ланцюг атомарний обмін є контрактом, що реалізує децентралізовану криптовалютну торгівлю. Він є децентралізованим, не підлягає цензурі, має хорошу приватність і може забезпечити високу частоту крос-ланцюгових угод, що робить його широко використовуваним на децентралізованих біржах. Технологія крос-ланцюгового атомарного обміну в основному включає хеш-часові замки та адаптерні підписи.

Атомарний обмін між ланцюгами на основі хеш-тайм-локів має проблему витоку приватності. Атомарний обмін на основі адаптерних підписів має три переваги: по-перше, він замінює "секретний хеш", на якому базується обмін, що покладається на сценарії в ланцюзі. По-друге, оскільки не залучені такі сценарії, зменшується обсяг місця в ланцюзі, що робить атомарний обмін на основі адаптерних підписів легшим і дешевшим. Нарешті, транзакції, що беруть участь в атомарному обміні на основі адаптерних підписів, не можуть бути пов'язані, що забезпечує захист приватності.

Ця стаття описує принципи підпису адаптера Schnorr/ECDSA та крос-ланцюгового атомарного обміну, аналізує проблеми безпеки випадкових чисел, що існують у підписі адаптера, а також проблеми системної та алгоритмічної гетерогенності в крос-ланцюгових сценаріях, наводить рішення. Нарешті, підпис адаптера було розширено для застосування, реалізувавши неінтерактивне зберігання цифрових активів.

У випадку проблеми випадкових чисел, підпис адаптера Schnorr/ECDSA має проблеми з витоком і повторним використанням випадкових чисел, які можна вирішити за допомогою RFC 6979. RFC 6979 визначає метод генерування детермінованих цифрових підписів за допомогою DSA та ECDSA, що вирішує проблеми безпеки, пов'язані з генеруванням випадкових значень.

У сценарії крос-ланцюгів, гетерогенність систем UTXO та облікової моделі є важливою проблемою. Біткоїн використовує модель UTXO, тоді як Bitlayer, який є EVM-сумісним L2-ланцюгом Біткоїна, використовує облікову модель. Це призводить до неможливості попереднього підписання транзакцій у системі Ethereum, оскільки невідомо nonce. Рішення полягає в використанні смарт-контрактних транзакцій на стороні Bitlayer для реалізації атомарного обміну, але це жертвує певною приватністю.

Коли використовується одна й та ж крива, але різні алгоритми підпису, підпис адаптера є безпечним. Однак, якщо криві різні, підпис адаптера стає небезпечним. Наприклад, Bitcoin використовує криву Secp256k1 та підпис ECDSA, тоді як Bitlayer використовує криву ed25519 та підпис Schnorr, у такому випадку не можна використовувати підпис адаптера.

Нарешті, у цій статті представлено застосування неінтерактивного зберігання цифрових активів на основі підпису адаптера. Цей метод дозволяє інстанціювати підмножину стратегій витрат з порогом без необхідності взаємодії, що є його неінтерактивною перевагою. У статті також коротко представлені два способи реалізації верифікованого шифрування: Purify та Juggling.

В цілому, підпис адаптера забезпечує ефективне рішення для крос-ланцюгового атомарного обміну, але в практичному застосуванні потрібно враховувати різні фактори, включаючи безпеку випадкових чисел, системну гетерогенність та сумісність алгоритмів тощо. З розвитком технологій підпис адаптера та його застосування відіграватимуть все більш важливу роль у крос-ланцюговій взаємодії.