Chữ ký bộ điều hợp và ứng dụng của nó trong trao đổi nguyên tử chuỗi cross

Với sự phát triển nhanh chóng của các giải pháp mở rộng Layer2 cho Bitcoin, tần suất chuyển giao tài sản chuỗi cross giữa Bitcoin và mạng Layer2 của nó đã tăng đáng kể. Xu hướng này được thúc đẩy bởi tính khả thi mở rộng cao hơn, phí giao dịch thấp hơn và thông lượng cao mà công nghệ Layer2 cung cấp. Những tiến bộ này thúc đẩy giao dịch hiệu quả hơn và kinh tế hơn, từ đó thúc đẩy sự áp dụng và tích hợp Bitcoin rộng rãi hơn trong các ứng dụng khác nhau. Do đó, khả năng tương tác giữa Bitcoin và mạng Layer2 đang trở thành một thành phần chính trong hệ sinh thái tiền điện tử, thúc đẩy đổi mới và cung cấp cho người dùng nhiều công cụ tài chính đa dạng và mạnh mẽ hơn.

Giao dịch chuỗi cross giữa Bitcoin và Layer2 có ba phương án điển hình, bao gồm giao dịch chuỗi cross tập trung, cầu chuỗi cross BitVM và trao đổi nguyên tử chuỗi cross. Ba công nghệ này có các giả định tin cậy, độ an toàn, tính tiện lợi và hạn mức giao dịch khác nhau, có thể đáp ứng các nhu cầu ứng dụng khác nhau.

Ưu điểm của giao dịch chuỗi cross tập trung là tốc độ nhanh, quá trình khớp lệnh tương đối dễ dàng, vì các tổ chức tập trung có thể nhanh chóng xác nhận và xử lý giao dịch. Tuy nhiên, phương pháp này hoàn toàn phụ thuộc vào độ tin cậy và uy tín của tổ chức tập trung. Nếu tổ chức tập trung gặp sự cố kỹ thuật, tấn công ác ý, hoặc vi phạm hợp đồng, thì tiền của người dùng sẽ phải đối mặt với rủi ro cao. Hơn nữa, giao dịch chuỗi cross tập trung cũng có thể làm lộ thông tin cá nhân của người dùng, do đó người dùng cần cân nhắc kỹ lưỡng khi chọn phương pháp này.

Công nghệ cầu nối chuỗi cross BitVM tương đối phức tạp. Công nghệ này giới thiệu cơ chế thách thức lạc quan, vì vậy công nghệ tương đối phức tạp. Ngoài ra, cơ chế thách thức lạc quan liên quan đến một lượng lớn các giao dịch thách thức và phản hồi, phí giao dịch cao. Do đó, cầu nối chuỗi cross BitVM chỉ phù hợp cho các giao dịch siêu lớn, tần suất sử dụng thấp.

Chuyển đổi nguyên tử chuỗi cross là một hợp đồng thực hiện giao dịch tiền điện tử phi tập trung. Trong trường hợp này, "nguyên tử" có nghĩa là sự thay đổi quyền sở hữu của một tài sản thực sự có nghĩa là sự thay đổi quyền sở hữu của một tài sản khác. Công nghệ này là phi tập trung, không bị kiểm duyệt, có khả năng bảo vệ quyền riêng tư tốt và có thể thực hiện giao dịch chuỗi cross tần suất cao, do đó được ứng dụng rộng rãi trong các sàn giao dịch phi tập trung.

Công nghệ trao đổi nguyên tử chuỗi cross chủ yếu bao gồm khóa thời gian băm và chữ ký bộ điều hợp. Trao đổi nguyên tử chuỗi cross dựa trên khóa thời gian băm (HTLC) gặp vấn đề rò rỉ quyền riêng tư. Trao đổi nguyên tử chuỗi cross dựa trên chữ ký bộ điều hợp có ba lợi thế: Thứ nhất, kế hoạch trao đổi chữ ký bộ điều hợp thay thế "băm bí mật" mà trao đổi dựa vào các kịch bản trên chuỗi, bao gồm khóa thời gian và khóa băm. Thứ hai, vì không liên quan đến các kịch bản như vậy, không gian chiếm dụng trên chuỗi giảm, làm cho trao đổi nguyên tử dựa trên chữ ký bộ điều hợp nhẹ hơn và chi phí thấp hơn. Cuối cùng, các giao dịch liên quan trong trao đổi nguyên tử chữ ký bộ điều hợp không thể liên kết, đảm bảo bảo vệ quyền riêng tư.

Chữ ký tiền ký của bộ chuyển đổi Schnorr/ECDSA đều cam kết với số ngẫu nhiên. Nếu số ngẫu nhiên bị rò rỉ hoặc tái sử dụng, điều này có thể dẫn đến rò rỉ khóa riêng. Do đó, số ngẫu nhiên cần được xóa ngay lập tức sau khi sử dụng và sử dụng RFC 6979 để giải quyết vấn đề tái sử dụng số ngẫu nhiên.

Trong bối cảnh chuỗi cross, cần xem xét vấn đề tính không đồng nhất giữa hệ thống mô hình UTXO và tài khoản. Bitcoin sử dụng mô hình UTXO, dựa trên đường cong Secp256k1 để thực hiện chữ ký ECDSA gốc. Bitlayer là chuỗi L2 Bitcoin tương thích EVM, sử dụng đường cong Secp256k1, hỗ trợ chữ ký ECDSA gốc. Chữ ký bộ điều hợp thực hiện logic cần thiết cho việc trao đổi BTC, trong khi đó, bên trao đổi Bitlayer được hỗ trợ bởi sức mạnh của hợp đồng thông minh Ethereum.

Nếu Bitcoin và Bitlayer đều sử dụng đường cong Secp256k1, nhưng Bitcoin sử dụng chữ ký Schnorr trong khi Bitlayer sử dụng ECDSA, thì trong trường hợp này, chữ ký thích ứng dựa trên Schnorr và ECDSA là an toàn có thể chứng minh được. Tuy nhiên, nếu các đường cong khác nhau, thì không thể sử dụng chữ ký thích ứng.

Chữ ký bộ chuyển đổi cũng có thể được áp dụng để thực hiện lưu ký tài sản số không tương tác. Giải pháp này có sự tham gia của ba bên: bên mua, bên bán và bên lưu ký, thực hiện việc khởi tạo một tập con của các chiến lược chi tiêu theo ngưỡng mà không cần tương tác. Bên lưu ký không thể ký bất kỳ giao dịch nào mà chỉ gửi bí mật đến một trong các bên được hỗ trợ.

Tổng thể, chữ ký bộ điều hợp cung cấp một giải pháp hiệu quả, an toàn và bảo vệ quyền riêng tư cho các ứng dụng như trao đổi nguyên tử chuỗi cross và lưu trữ tài sản số. Tuy nhiên, trong thực tế vẫn cần xem xét an toàn số ngẫu nhiên, hệ thống không đồng nhất và các vấn đề khác, và lựa chọn giải pháp triển khai phù hợp cho từng tình huống.