مناقشة متعمقة لتوقيع المحولات وتطبيقه في عبر السلاسل التبادلات الذرية

مع التطور السريع لخطط توسيع Layer2 لبيتكوين، زادت وتيرة نقل الأصول عبر السلاسل بين بيتكوين وشبكات Layer2 بشكل ملحوظ. هذه الاتجاه مدفوع بزيادة القابلية للتوسع، وانخفاض الرسوم، وارتفاع القدرة على المعالجة التي توفرها تقنية Layer2. لذلك، فإن التفاعل بين بيتكوين وشبكات Layer2 أصبح جزءًا أساسيًا من نظام العملات المشفرة، مما يعزز الابتكار ويوفر للمستخدمين أدوات مالية أكثر تنوعًا وقوة.

حاليًا، هناك ثلاث خطط رئيسية للتداول عبر السلاسل بين البيتكوين وLayer2: التداول عبر السلاسل المركزي، جسر BitVM عبر السلاسل، وتبادل ذرات عبر السلاسل. تتميز هذه التقنيات الثلاثة بفرضيات الثقة، والأمان، والسهولة، وحدود التداول، مما يلبي احتياجات التطبيقات المختلفة.

تتناول هذه المقالة تقنية التبادل الذري عبر السلاسل القائمة على توقيع المحول. بالمقارنة مع التبادل الذري القائم على قفل الوقت الهاش (HTLC)، فإن خطة توقيع المحول لها المزايا التالية:

1. استبدل البرمجة على السلسلة، لتحقيق "البرمجة الخفية"
2. مساحة التخزين على السلسلة أصغر، والتكاليف أقل
3. لا يمكن ربط المعاملات، لتحقيق حماية أفضل للخصوصية

توقيع المحولات ومبدأ التبادل الذري عبر السلاسل

توقيع محول شنور والتبادل الذري

العملية الأساسية لتوقيعات محولات Schnorr هي كما يلي:

1. أليس تولد رقم عشوائي r، وتحسب R = rG
2. تحسب أليس c = H(R||m)
3. تحسب أليس s' = r + cx - y، حيث y هو قيمة التكيف
4. أليس أرسلت (R,s') إلى بوب
5. هل يتحقق Bob s'G ?= R + cX - Y
6. بعد أن يحصل بوب على y يمكنه حساب s = s' + y
7. (R,s) هو التوقيع الكامل لـ Schnorr

عملية التبادل الذري المستندة إلى توقيع محول Schnorr:

1. أنشأت أليس الصفقة TxA، ودفع العملات لبوب
2. قامت أليس بإنشاء توقيع مسبق (R,s')، وإرساله إلى بوب
3. قام بوب بإنشاء المعاملة TxB، لدفع العملات إلى أليس
4. يقوم بوب بإنشاء توقيع كامل (R',s)، وإرساله إلى أليس
5. يمكن لأليس اشتقاق y بعد الحصول على s، وإكمال توقيع TxA
6. الطرفان يذيعان إتمام الصفقة

توقيع محول ECDSA مع التبادل الذري

العملية الأساسية لتوقيع محول ECDSA هي كما يلي:

1. أليس تولد عدد عشوائي k، وتحسب R = kG
2. أليس تحسب r = R_x mod n
3. تحسب أليس s' = k^(-1)(H(m) + rx - y) mod n
4. أليس أرسلت (r,s') إلى بوب
5. هل تحقق بوب s'G ?= R + r(s'X - Y)
6. بعد أن يحصل بوب على y يمكنه حساب s = s' + y
7. (r,s) هو التوقيع الكامل لـ ECDSA

تتضمن عملية التبادل الذري المعتمدة على توقيع موصل ECDSA مشابهة لنموذج Schnorr.

المشكلات الحالية والحلول

مشكلة أمان الأعداد العشوائية

يوجد خطر تسرب وإعادة استخدام الأرقام العشوائية في توقيع المحول، مما قد يؤدي إلى تسرب المفتاح الخاص. الحل هو استخدام معيار RFC 6979، من خلال توليد الأرقام العشوائية بطريقة تحدد.

ك = SHA256(sk ، رسالة ، counter)

هذا يضمن توليد نفس الرقم العشوائي لنفس الإدخال، مع ضمان العشوائية وعدم القدرة على التنبؤ.

عبر السلاسل异构系统问题

تستخدم البيتكوين نموذج UTXO، بينما تستخدم الإيثريوم في Layer2 نموذج الحسابات، مما يسبب تحديات لتطبيقات توقيع المحولات. الحل هو تنفيذ منطق التبادل الذري باستخدام العقود الذكية على طرف Layer2.

علاوة على ذلك، قد تعتمد السلاسل المختلفة خوارزميات توقيع مختلفة. عند استخدام نفس المنحنى ولكن بخوارزميات مختلفة، مثل استخدام بيتكوين لـ Schnorr، وLayer2 يستخدم ECDSA(، تبقى توقيعات المحول آمنة. ولكن إذا كان المنحنى مختلفًا، فلا يمكن استخدام توقيع المحول.

![تحليل تقنية عبر السلاسل لبيتكوين وأصول Layer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ffe66b54f14cc042d177fac8c071563b.webp(

تطبيق حراسة الأصول الرقمية

يمكن استخدام توقيع المحول لتنفيذ الحفظ غير التفاعلي للأصول الرقمية. الخطوات الرئيسية كما يلي:

1. أليس وبوب أنشأوا مخرجات توقيع متعدد 2-of-2
2. يتبادل الطرفان التوقيع المسبق والنص المشفر
3. التوقيع وبث معاملات الأموال بعد التحقق من صلاحية النص المشفر
4. في حالة حدوث نزاع، يمكن طلب من جهة الحراسة فك التشفير للحصول على القيمة المتوافقة
5. يمكن للطرف الذي حصل على قيمة التوافق إكمال توقيع المعاملة ونشرها

لا تتطلب هذه الخطة مشاركة طرف موثوق في التهيئة، ولا يلزم الكشف عن محتوى العقد، مما يوفر خصوصية جيدة.

![تحليل تكنولوجيا عبر السلاسل للأصول البيتكوين وLayer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dbf838762d5d60818e383c866ca2d318.webp(

ملخص

تتناول هذه المقالة بالتفصيل تطبيقات مبدأ توقيع المحول في تبادل الذرات عبر السلاسل، والمشكلات الموجودة، والحلول المتاحة. توفر تقنية توقيع المحول حلاً فعالًا وحماية الخصوصية للتداولات عبر السلاسل اللامركزية، ومن المتوقع أن تلعب دورًا مهمًا في النظام البيئي المستقبلي عبر السلاسل.

![تحليل تقنية عبر السلاسل لبيتكوين وأصول Layer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e09f20bac2bd4f245bdfc3006427e45b.webp(

![تحليل تقنية عبر السلاسل بين البيتكوين وأصول Layer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9c382f3c2f6eb018947793ebaeed1729.webp(