Membahas secara mendalam tentang tanda tangan adaptor dan penerapannya dalam pertukaran atom lintas rantai

Dengan cepatnya perkembangan solusi skalabilitas Layer2 Bitcoin, frekuensi transfer aset lintas rantai antara Bitcoin dan jaringan Layer2-nya meningkat secara signifikan. Tren ini didorong oleh skalabilitas yang lebih tinggi, biaya transaksi yang lebih rendah, dan throughput yang tinggi yang ditawarkan oleh teknologi Layer2. Oleh karena itu, interoperabilitas antara Bitcoin dan jaringan Layer2-nya semakin menjadi komponen kunci dalam ekosistem cryptocurrency, mendorong inovasi dan memberikan alat keuangan yang lebih beragam dan kuat bagi pengguna.

Saat ini, ada tiga jenis solusi untuk transaksi lintas rantai antara Bitcoin dan Layer2: transaksi lintas rantai terpusat, jembatan lintas rantai BitVM, dan pertukaran atom lintas rantai. Ketiga teknologi ini memiliki karakteristik masing-masing dalam hal asumsi kepercayaan, keamanan, kemudahan, dan batasan transaksi, dapat memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi.

Artikel ini berfokus pada teknologi pertukaran atom lintas rantai yang didasarkan pada tanda tangan adaptor. Dibandingkan dengan pertukaran atom yang berbasis pada kunci waktu hash (HTLC), skema tanda tangan adaptor memiliki keunggulan sebagai berikut:

1. Menggantikan skrip di blockchain, mewujudkan "skrip tersembunyi"
2. Ruang yang digunakan di blockchain lebih kecil, biayanya lebih rendah
3. Transaksi tidak dapat terhubung, mencapai perlindungan privasi yang lebih baik

Prinsip Tanda Tangan Adaptor dan Pertukaran Atom Lintas Rantai

tanda tangan adaptor Schnorr dan pertukaran atom

Proses dasar dari tanda tangan adaptor Schnorr adalah sebagai berikut:

1. Alice menghasilkan angka acak r, menghitung R = rG
2. Alice menghitung c = H(R||m)
3. Alice menghitung s' = r + cx - y, di mana y adalah nilai penyesuaian
4. Alice mengirim (R,s') kepada Bob
5. Bob memverifikasi s'G ?= R + cX - Y
6. Bob dapat menghitung s = s' + y setelah mendapatkan y
7. (R,s) adalah tanda tangan Schnorr yang lengkap

Proses pertukaran atom berdasarkan tanda tangan adaptor Schnorr:

1. Alice membuat transaksi TxA, mengirimkan koin kepada Bob
2. Alice menghasilkan tanda tangan pra-tanda (R,s'), mengirimkan kepada Bob
3. Bob membuat transaksi TxB, membayar koin kepada Alice
4. Bob menghasilkan tanda tangan lengkap (R',s), mengirimkannya kepada Alice
5. Alice dapat menyimpulkan y setelah mendapatkan s, menyelesaikan tanda tangan TxA
6. Kedua belah pihak menyiarkan penyelesaian pertukaran transaksi

tanda tangan adaptor ECDSA dan pertukaran atom

Proses dasar penandatanganan adaptor ECDSA adalah sebagai berikut:

1. Alice menghasilkan angka acak k, menghitung R = kG
2. Alice menghitung r = R_x mod n
3. Alice menghitung s' = k^(-1)(H(m) + rx - y) mod n
4. Alice mengirim (r,s') kepada Bob
5. Bob memverifikasi s'G ?= R + r(s'X - Y)
6. Bob dapat menghitung s = s' + y setelah mendapatkan y
7. (r,s) adalah tanda tangan ECDSA yang lengkap

Proses pertukaran atom berbasis tanda tangan adaptor ECDSA mirip dengan skema Schnorr.

Masalah yang Ada dan Solusi

masalah keamanan angka acak

Ada risiko kebocoran dan penggunaan kembali angka acak dalam tanda tangan adaptor, yang dapat menyebabkan kebocoran kunci pribadi. Solusinya adalah menggunakan spesifikasi RFC 6979, yang menghasilkan angka acak dengan cara yang deterministik:

k = SHA256(sk, msg, counter)

Ini memastikan bahwa angka acak yang sama dihasilkan untuk input yang sama, sambil menjamin keacakan dan ketidakpastian.

masalah sistem heterogen lintas rantai

Bitcoin menggunakan model UTXO, sementara Layer2 Ethereum menggunakan model akun, hal ini membawa tantangan bagi aplikasi tanda tangan adaptor. Solusinya adalah dengan menggunakan kontrak pintar di sisi Layer2 untuk menerapkan logika pertukaran atom.

Selain itu, rantai yang berbeda mungkin menggunakan algoritma tanda tangan yang berbeda. Saat menggunakan kurva yang sama tetapi algoritma yang berbeda, ( seperti Bitcoin menggunakan Schnorr, Layer2 menggunakan ECDSA ), tanda tangan adaptor tetap aman. Namun, jika kurva berbeda, maka tanda tangan adaptor tidak dapat digunakan.

Aplikasi Penjagaan Aset Digital

Tanda tangan adaptor dapat digunakan untuk mewujudkan pengelolaan aset digital non-interaktif. Langkah-langkah utama adalah sebagai berikut:

1. Alice dan Bob membuat output multi-tanda tangan 2-of-2
2. Kedua belah pihak bertukar tanda tangan pra dan ciphertext
3. Tanda tangani dan siarkan transaksi dana setelah memverifikasi keabsahan ciphertext
4. Dalam hal terjadi sengketa, dapat meminta pihak kustodian untuk mendekripsi dan mendapatkan nilai yang sesuai.
5. Pihak yang mendapatkan nilai yang sesuai dapat menyelesaikan tanda tangan transaksi dan menyiarkan

Solusi ini tidak memerlukan partisipasi pihak kustodian dalam inisialisasi dan tidak perlu mengungkapkan konten kontrak, sehingga memiliki privasi yang lebih baik.

Ringkasan

Artikel ini menganalisis secara rinci prinsip aplikasi tanda tangan adaptor dalam pertukaran atom lintas rantai, masalah yang ada, dan solusi. Teknologi tanda tangan adaptor memberikan solusi yang efisien dan melindungi privasi untuk transaksi lintas rantai terdesentralisasi, diharapkan dapat memainkan peran penting dalam ekosistem lintas rantai di masa depan.