Підпис адаптера та його застосування в крос-ланцюгових атомарних обмінах

З розвитком рішень розширення Layer2 для біткоїна, частота міжмережевих переміщень активів між біткоїном та його мережею Layer2 значно зросла. Ця тенденція обумовлена вищою масштабованістю, нижчими комісіями за транзакції та високою пропускною спроможністю, які пропонує технологія Layer2. Ці досягнення сприяють більш ефективним і економічним транзакціям, що, в свою чергу, сприяє більш широкому впровадженню та інтеграції біткоїна в різних застосуваннях. Отже, взаємодія між біткоїном та мережею Layer2 стає ключовим компонентом екосистеми криптовалют, сприяючи інноваціям і надаючи користувачам більш різноманітні та потужні фінансові інструменти.

Міжбіткоїн та Layer2 існує три типові схеми крос-ланцюгових транзакцій: централізовані крос-ланцюгові транзакції, BitVM крос-ланцюговий міст і крос-ланцюговий атомний обмін. Ці три технології відрізняються за припущеннями довіри, безпекою, зручністю, лімітами транзакцій тощо, що може задовольнити різні потреби застосування.

Переваги централізованої крос-ланцюгової торгівлі полягають у швидкості, процес угоди відносно простий, оскільки централізовані організації можуть швидко підтверджувати та обробляти угоди. Однак безпека цього методу повністю залежить від надійності та репутації централізованої організації. Якщо централізована організація зазнає технічних збоїв, зловмисних атак або порушення зобов'язань, кошти користувачів піддаються високому ризику. Крім того, централізована крос-ланцюгова торгівля може також призвести до витоку особистих даних користувачів, тому потрібно обережно підходити до вибору цього методу.

Технологія моста BitVM крос-ланцюгів є відносно складною. Ця технологія вводить механізм оптимістичних викликів, тому техніка є відносно складною. Крім того, механізм оптимістичних викликів передбачає велику кількість викликів та відповідних транзакцій, що робить комісії за транзакції досить високими. Тому міст BitVM крос-ланцюгів підходить лише для надвеликих транзакцій і використовується рідко.

Крос-ланцюгова атомна обмін є контрактом, що реалізує децентралізовану торгівлю криптовалютами. У цьому випадку "атомний" означає, що зміна власності на один актив насправді означає зміну власності на інший актив. Ця технологія є децентралізованою, не підлягає цензурі, має хорошу конфіденційність і може реалізувати високочастотні крос-ланцюгові угоди, завдяки чому широко використовується на децентралізованих біржах.

Технологія крос-ланцюгового атомарного обміну в основному включає хеш-часовий замок і адаптерні підписи. Крос-ланцюговий атомарний обмін на основі хеш-часового замка (HTLC) має проблеми з витоком конфіденційності. Крос-ланцюговий атомарний обмін на основі адаптерних підписів має три переваги: по-перше, схема обміну адаптерними підписами замінює «секретний хеш», на якому базується обмін, включаючи часовий замок і хеш-замок. По-друге, оскільки не використовуються такі скрипти, зменшується зайнятий простір у ланцюзі, що робить атомарний обмін на основі адаптерних підписів легшим і дешевшим. Нарешті, транзакції, що беруть участь в атомарному обміні з адаптерними підписами, не можуть бути пов'язані, що забезпечує захист конфіденційності.

Підписані попередні підписи адаптера Schnorr/ECDSA зобов'язані до випадкових чисел. Якщо випадкові числа витікають або повторно використовуються, це призводить до витоку приватного ключа. Тому випадкові числа потрібно відразу видаляти після використання та вирішувати проблему повторного використання випадкових чисел за допомогою RFC 6979.

У сценаріях крос-ланцюга необхідно враховувати гетерогенність систем моделей UTXO та рахунків. Біткоїн використовує модель UTXO, засновану на кривій Secp256k1, для реалізації рідного підпису ECDSA. Bitlayer є EVM-сумісним Bitcoin L2 ланцюгом, що використовує криву Secp256k1 і підтримує рідний підпис ECDSA. Підпис адаптера реалізував логіку, необхідну для обміну BTC, тоді як обмін Bitlayer підтримується потужними функціями смарт-контрактів Ethereum.

Якщо Bitcoin і Bitlayer використовують криву Secp256k1, але Bitcoin використовує підпис Schnorr, а Bitlayer використовує ECDSA, то в такому випадку адаптерні підписи на основі Schnorr та ECDSA є доведено безпечними. Але якщо криві різні, то адаптерні підписи використовувати не можна.

Адаптерні підписи також можуть бути використані для реалізації неінтерактивного зберігання цифрових активів. Це рішення передбачає участь трьох сторін: покупця, продавця та депозитарію, і дозволяє реалізувати підмножину стратегій обмежених витрат без необхідності взаємодії. Депозитарій не може підписувати будь-які угоди, а лише надсилає секрет одній з підтримуваних сторін.

В цілому, підпис адаптера забезпечує ефективне, безпечне та конфіденційне рішення для застосувань, таких як крос-ланцюгова атомарна обмін і зберігання цифрових активів. Однак у реальних застосуваннях слід враховувати питання безпеки випадкових чисел, системної гетерогенності тощо, і обирати відповідні рішення для різних сценаріїв.