Adaptör İmzası ve Çapraz Zincir Atomik Değişimindeki Uygulamaları Üzerine Derinlemesine İnceleme

Bitcoin'in Layer2 ölçekleme çözümlerinin hızlı gelişimi ile birlikte, Bitcoin ile Layer2 ağı arasındaki cross-chain varlık transferi sıklığı önemli ölçüde artmıştır. Bu trend, Layer2 teknolojisinin sağladığı daha yüksek ölçeklenebilirlik, daha düşük işlem ücretleri ve yüksek işlem hacmi tarafından desteklenmektedir. Bu nedenle, Bitcoin ile Layer2 ağı arasındaki etkileşim, kripto para ekosisteminin kilit bir bileşeni haline gelmekte, yenilikleri teşvik etmekte ve kullanıcılara daha çeşitli ve güçlü finansal araçlar sunmaktadır.

Şu anda Bitcoin ile Layer2 arasındaki cross-chain işlemler için üç ana çözüm bulunmaktadır: merkezi cross-chain işlemler, BitVM cross-chain köprüsü ve cross-chain atomik takas. Bu üç teknolojinin güven varsayımları, güvenlik, kullanım kolaylığı, işlem limitleri gibi konularda kendine özgü özellikleri bulunmaktadır ve farklı uygulama gereksinimlerini karşılayabilmektedir.

Bu makale, adaptör imzasına dayalı cross-chain atomik takas teknolojisini vurgulamaktadır. Hash zaman kilidi (HTLC) tabanlı atomik takas ile karşılaştırıldığında, adaptör imza planının aşağıdaki avantajları vardır:

1. Zincir üzerindeki script'i devraldı, "gizli script"i gerçekleştirdi.
2. Zincir üzerindeki alan daha az yer kaplar, maliyet daha düşüktür.
3. İşlem bağlantısı sağlanamıyor, daha iyi gizlilik koruması sağlanıyor.

Adaptör İmzası ve Cross-Chain Atomik Değişim Prensibi

Schnorr adaptör imzası ve atomik değişim

Schnorr uyumlu imza süreci aşağıdaki gibidir:

1. Alice rastgele bir sayı r oluşturur, R = rG'yi hesaplar.
2. Alice, c = H(R||m) hesaplar.
3. Alice s' = r + cx - y hesaplar, burada y uyum değeridir.
4. Alice (R,s')'i Bob'a gönderdi.
5. Bob doğruluyor s'G ?= R + cX - Y
6. Bob y'yi aldıktan sonra s = s' + y'yi hesaplayabilir.
7. (R,s) tam bir Schnorr imzasıdır

Schnorr adaptör imzasına dayalı atomik değişim süreci:

1. Alice, Bob'a coin ödemek için TxA işlemini oluşturdu.
2. Alice, ön imzalı (R,s')'i Bob'a gönderdi.
3. Bob, Alice'ye kripto para ödemek için TxB işlemini oluşturur.
4. Bob, tam imzayı (R',s), Alice'ye gönderir.
5. Alice, s'yi aldıktan sonra y'yi çıkarabilir ve TxA'nın imzasını tamamlayabilir.
6. Taraflar işlemin tamamlandığını duyurur.

ECDSA adaptör imzası ve atomik takas

ECDSA adaptör imzasının temel süreci aşağıdaki gibidir:

1. Alice rastgele bir sayı k üretir, R = kG hesaplanır.
2. Alice r = R_x mod n hesaplar
3. Alice, s' = k^(-1)(H(m) + rx - y) mod n hesaplar.
4. Alice (r,s')'i Bob'a gönderdi
5. Bob doğruluyor s'G ?= R + r(s'X - Y)
6. Bob y'yi aldıktan sonra s = s' + y hesaplayabilir.
7. (r,s) tam ECDSA imzasıdır

ECDSA adaptör imzasına dayalı atomik değişim süreci, Schnorr planına benzer.

Mevcut Sorunlar ve Çözüm Önerileri

rastgele sayı güvenlik sorunu

Adaptör imzasında rastgele sayı sızıntısı ve yeniden kullanım riski bulunmaktadır, bu da özel anahtarın sızmasına yol açabilir. Çözüm, rastgele sayıyı belirleyici bir şekilde üretmek için RFC 6979 standardını kullanmaktır:

k = SHA256(sk, msg, counter)

Bu, aynı girdi ile aynı rastgele sayının üretilmesini sağlarken, rastgelelik ve öngörülemezliği de garanti eder.

cross-chain heterojen sistem sorunları

Bitcoin UTXO modelini benimserken, Ethereum tabanlı Layer 2 hesap modelini kullanır ve bu da adaptör imzası uygulamalarına zorluklar getirir. Çözüm, Layer 2 tarafında akıllı sözleşmelerle atomik takas mantığını gerçekleştirmektir.

Ayrıca, farklı blok zincirleri farklı imza algoritmaları kullanabilir. Aynı eğriyi kullanıp farklı algoritmalar kullanıldığında (, Bitcoin Schnorr kullanırken, Layer2 ECDSA) kullanır, adaptör imzası yine de güvenlidir. Ancak eğriler farklıysa, adaptör imzası kullanılamaz.

Dijital Varlık Saklama Uygulaması

Adaptör imzası, etkileşimsiz dijital varlık saklama işlemlerini gerçekleştirmek için kullanılabilir. Ana adımlar şunlardır:

1. Alice ve Bob 2-of-2 çoklu imza çıktısı oluşturdu.
2. Taraflar ön imzalı ve şifreli metinleri değiş tokuş eder.
3. Şifreli verilerin geçerliliğini onayladıktan sonra imzala ve para transferini yay.
4. Uyuşmazlık durumunda, saklama tarafından şifre çözme talep edilebilir ve uyumlu değer elde edilebilir.
5. Uygun değer alan taraf, işlem imzasını tamamlayabilir ve yayabilir.

Bu çözüm, bir üçüncü tarafın katılımını gerektirmeden başlatılabilir ve sözleşme içeriğinin kamuya açık olmasına gerek yoktur, bu da iyi bir gizlilik sağlar.

Özet

Bu makale, adaptör imzasının cross-chain atomik takasındaki uygulama prensiplerini, var olan sorunları ve çözüm önerilerini detaylı bir şekilde analiz etmektedir. Adaptör imza teknolojisi, merkeziyetsiz cross-chain işlemlerine yüksek verimli ve gizliliği koruyan bir çözüm sunmakta olup, gelecekteki cross-chain ekosisteminde önemli bir rol oynaması beklenmektedir.