DLC技術原理及優化思路探討

1. 引言

離散對數合約(DLC)是一種基於預言機的比特幣智能合約執行方案。它允許雙方根據預定義條件進行有條件支付,實現了比特幣上的復雜金融合約,同時保證了資金安全。

與閃電網絡相比,DLC具有以下優勢:

• 更好的隱私保護
• 支持更復雜靈活的金融合約
• 降低對手方風險
• 無需管理支付通道
• 在特定場景下有更好的可擴展性

但DLC仍存在一些問題和風險:

• 密鑰泄露或丟失風險
• 預言機中心化問題
• 去中心化環境下難以進行密鑰派生
• 預言機節點串謀風險
• 固定面額找零問題

本文將針對這些問題提出一些優化方案,以提高DLC在比特幣生態中的安全性和實用性。

2. DLC基本原理

以一個簡單的對賭合約爲例說明DLC的工作原理:

Alice和Bob對第n+k個區塊的哈希值奇偶性進行賭注。如果是奇數Alice贏,如果是偶數Bob贏。勝者可在t時間內提取全部資產。

DLC通過預言機傳遞區塊信息來構造條件籤名,確保正確的一方獲勝。

主要步驟包括:

1. 密鑰生成:預言機、Alice和Bob各自生成私鑰和公鑰
2. 注資交易:Alice和Bob創建多籤輸出的注資交易
3. 合約執行交易:創建用於花費注資交易的CET
4. 預言機承諾:計算並廣播承諾
5. 結算:預言機根據區塊哈希值生成籤名
6. 提幣:勝方使用籤名計算新私鑰並提取資金

DLC保證了只有正確的一方能夠計算出新私鑰並提取資金,實現了去信任的條件支付。

3. DLC優化方案

3.1 密鑰管理

DLC中預言機的私鑰和隨機數至關重要,需要採取措施防止泄露或丟失:

• 使用BIP32派生子密鑰或孫密鑰用於籤名
• 使用私鑰和計數器的哈希值作爲隨機數

3.2 去中心化預言機

採用Schnorr門限籤名實現去中心化預言機,具有以下優勢:

• 提高安全性,減少單點故障風險
• 實現分布式控制
• 提高系統可用性
• 具有靈活性和可擴展性
• 可追責

3.3 去中心化與密鑰管理的結合

去中心化環境下完整私鑰不存在,無法直接使用BIP32進行密鑰派生。可採用分布式密鑰派生方法:

• 利用拉格朗日插值多項式的性質
• 各節點使用私鑰分片加上增量派生子私鑰分片
• 考慮使用非增強型BIP32或同態哈希函數

3.4 OP-DLC:預言機信任最小化

引入樂觀挑戰機制,預言機需提前質押構建鏈上OP遊戲:

• 任何誠實參與方均可發起挑戰
• 挑戰成功則懲罰作惡預言機
• 容錯率高達99%

3.5 OP-DLC + BitVM雙橋

結合OP-DLC和BitVM解決DLC的固定面額找零問題:

• 實現任意粒度找零
• 提供多種出入金通道
• 提高資金利用率
• 進一步降低對預言機的信任

4. 結論

DLC技術在比特幣上實現了復雜的金融合約。結合Taproot、BitVM等新技術,並引入OP挑戰機制,可以進一步提升DLC的安全性、靈活性和可用性,有望在比特幣生態中發揮更大作用。