Глубокое обсуждение адаптерных подписей и их применения в кросс-чейн атомарных обменах

С быстрым развитием решений по масштабированию Layer2 для биткойна, частота межцепочечных переводов активов между биткойном и его сетями Layer2 значительно возросла. Эта тенденция обусловлена более высокой масштабируемостью, более низкими транзакционными сборами и высокой пропускной способностью, которые предоставляет технология Layer2. Таким образом, интероперабельность между биткойном и сетями Layer2 становится ключевым компонентом экосистемы криптовалют, способствуя инновациям и предоставляя пользователям более разнообразные и мощные финансовые инструменты.

В настоящее время существует три основных решения для кросс-чейн-транзакций между биткойном и Layer2: централизованные кросс-чейн-транзакции, BitVM кросс-чейн мост и кросс-чейн атомарные обмены. Эти три технологии отличаются по предпосылкам доверия, безопасности, удобству, лимитам транзакций и могут удовлетворить различные потребности приложений.

В данной статье основное внимание уделяется технологии кросс-чейн атомного обмена на основе адаптерной подписи. По сравнению с атомным обменом, основанным на хэш-тайм-лок (HTLC), схема адаптерной подписи имеет следующие преимущества:

1. Заменил скрипты на блокчейне, реализовав "невидимый скрипт"
2. Меньше места на цепочке, ниже затраты
3. Торговля не может быть связана, обеспечивая лучшую защиту конфиденциальности

Подпись адаптера и принцип кросс-чейн атомарного обмена

Подпись адаптера Schnorr и атомарный обмен

Основной процесс подписи адаптера Schnorr выглядит следующим образом:

1. Алиса генерирует случайное число r и вычисляет R = rG
2. Алиса вычисляет c = H(R||m)
3. Алиса вычисляет s' = r + cx - y, где y - это адаптивное значение
4. Элис отправит (R,s') Бобу
5. Боб проверяет s'G ?= R + cX - Y
6. Боб может вычислить s = s' + y после получения y
7. (R,s) является полным подписью Шнорра

Процесс атомарного обмена на основе адаптерной подписи Schnorr:

1. Алиса создает транзакцию TxA, переводя монеты Бобу
2. Алиса генерирует предподписанный (R,s') и отправляет его Бобу
3. Боб создает транзакцию TxB, переводит монеты Элис
4. Боб генерирует полный подписанный (R',s) и отправляет его Алисе
5. Алиса, получив s, может вывести y и завершить подпись TxA.
6. Обе стороны транслируют завершение обмена сделками

Подпись адаптера ECDSA и атомарный обмен

Основной процесс подписи с адаптером ECDSA выглядит следующим образом:

1. Алиса генерирует случайное число k, вычисляет R = kG
2. Алиса вычисляет r = R_x mod n
3. Алиса вычисляет s' = k^(-1)(H(m) + rx - y) mod n
4. Алиса отправила (r,s') Бобу
5. Боб проверяет s'G ?= R + r(s'X - Y)
6. Боб, получив y, может вычислить s = s' + y
7. (r,s) является полным ECDSA подписью

Процесс атомарного обмена на основе адаптерной подписи ECDSA аналогичен схеме Шнора.

Существующие проблемы и решения

проблема безопасности случайных чисел

В сигнатуре адаптера существует риск утечки и повторного использования случайных чисел, что может привести к утечке закрытого ключа. Решение заключается в использовании спецификации RFC 6979 для генерации случайных чисел детерминированным образом:

k = SHA256(sk, MSG, counter)

Это обеспечивает генерацию одинаковых случайных чисел для одинакового входа, одновременно гарантируя случайность и непредсказуемость.

проблемы кросс-чейн гетерогенной системы

Биткойн использует модель UTXO, тогда как Ethereum Layer 2 использует модель аккаунтов, что создает проблемы для приложений, использующих подписи адаптеров. Решением является использование смарт-контрактов на стороне Layer 2 для реализации логики атомарного обмена.

Кроме того, разные цепочки могут использовать разные алгоритмы подписи. Когда используется одна и та же кривая, но разные алгоритмы, (, такие как использование Schnorr в биткойне, а ECDSA в Layer2, адаптерная подпись остается безопасной. Но если кривые различаются, адаптерную подпись использовать нельзя.

![Анализ технологии кросс-чейн между биткойном и активами Layer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ffe66b54f14cc042d177fac8c071563b.webp(

Приложение для хранения цифровых активов

Подпись адаптера может быть использована для реализации неинтерактивного хранения цифровых активов. Основные шаги следующие:

1. Алиса и Боб создают 2-of-2 мультиподписанный вывод
2. Стороны обмениваются предподписанными и зашифрованными данными
3. Подписать и распространить транзакцию средств после проверки действительности зашифрованного сообщения
4. В случае спора можно запросить у управляющей стороны расшифровку для получения адаптивного значения.
5. Сторона, получающая адаптационное значение, может завершить подпись сделки и распространить её.

Данный подход не требует участия стороннего хранителя для инициализации и не требует раскрытия содержания контракта, что обеспечивает хорошую степень конфиденциальности.

![Анализ технологии кросс-чейн для биткойна и активов Layer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dbf838762d5d60818e383c866ca2d318.webp(

Резюме

В данной статье подробно анализируются принципы применения адаптерных подписей в кросс-чейн атомарных обменах, существующие проблемы и решения. Технология адаптерных подписей предлагает эффективное и защищенное решение для децентрализованных кросс-чейн транзакций и, вероятно, сыграет важную роль в будущем кросс-чейн экосистемы.

![Анализ технологий кросс-чейн активов Биткойна и Layer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e09f20bac2bd4f245bdfc3006427e45b.webp(

![Анализ технологии кросс-чейн активов Биткойна и Layer2])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9c382f3c2f6eb018947793ebaeed1729.webp(