Adaptör İmzası ve Çapraz Zincir Atomik Takasındaki Uygulamaları

Bitcoin Layer2 ölçeklenme çözümlerinin hızlı gelişimiyle birlikte, Bitcoin ile Layer2 ağları arasındaki cross-chain varlık transferi sıklığı önemli ölçüde artmıştır. Bu eğilim, Bitcoin'in çeşitli uygulamalardaki daha geniş benimsenmesini ve entegrasyonunu teşvik etmektedir. Bitcoin ile Layer2 ağları arasındaki birlikte çalışabilirlik, kripto para ekosisteminin temel bir bileşeni haline gelmekte ve yeniliği teşvik ederek kullanıcılara daha çeşitli ve güçlü finansal araçlar sunmaktadır.

Şu anda Bitcoin ile Layer2 arasında üç ana çapraz zincir ticaret çözümü bulunmaktadır: merkezi çapraz zincir ticareti, BitVM çapraz köprüsü ve çapraz zincir atomik değişim. Bu üç teknoloji, güven varsayımları, güvenlik, kullanım kolaylığı, işlem tutarı gibi alanlarda kendine özgü avantaj ve dezavantajlara sahiptir ve farklı uygulama ihtiyaçlarını karşılayabilmektedir.

Cross-chain atomik değişim, merkeziyetsiz, sansürden bağımsız ve iyi bir gizlilik koruması olan bir tekniktir; bu, yüksek frekanslı çapraz zincir işlemlerini gerçekleştirebilir ve merkeziyetsiz borsa içerisinde yaygın olarak uygulanmaktadır. Şu anda çapraz zincir atomik değişim esasen iki ana çözüm içerir: hash zaman kilidi (HTLC) ve adaptör imzasına dayalı. HTLC ile karşılaştırıldığında, adaptör imzasına dayalı atomik değişim daha hafif, daha düşük maliyetli ve daha iyi gizlilik gibi avantajlar sunmaktadır.

Bu makalede Schnorr/ECDSA adaptör imzası ve cross-chain atomik değişimin prensipleri tanıtılmakta, adaptör imzasında mevcut olan rastgele sayı güvenlik sorunları ve cross-chain senaryolarındaki sistem heterojenliği ve algoritma heterojenliği sorunları analiz edilmekte ve buna uygun çözümler sunulmaktadır. Son olarak, adaptör imzasının etkileşimsiz dijital varlık saklama uygulamaları üzerindeki etkisi tartışılmaktadır.

Adaptör İmzası ve Cross-Chain Atomik Değişim

Schnorr adaptör imzası ve atomik takas

Schnorr adaptör imzasının temel süreci aşağıdaki gibidir:

1. Alice rastgele bir sayı r üretir, R = r·G hesaplar.
2. Alice, uyumlu imzayı hesaplar: s^ = r + cx
3. Bob doğrulama adaptör imzası: s^·G = R + cY
4. Alice, Bob'a s = s^ + y bilgisini verir.
5. Bob tam imzayı doğruluyor: s·G = R + cY + T

Burada T = y·G uyum noktasıdır.

Schnorr adaptör imzasına dayalı cross-chain atomik takas süreci:

1. Alice, Bob'a Bitcoin göndererek txA işlemi oluşturur.
2. Bob, Layer2 varlıklarını Alice'e aktaran txB işlemini oluşturdu.
3. Alice txA için adaptör imzası s^A oluşturur.
4. Bob, txB için uygunluk imzası s^B oluşturur.
5. Alice s^B'yi, Bob s^A'yı doğrular.
6. Bob txB'yi yayınlıyor
7. Alice sB'yi alarak Layer2 varlıklarını elde eder.
8. Alice, Bob'a sA hakkında bilgi verir.
9. Bob Bitcoin kazandı

ECDSA adaptörü imzası ve atomik takas

ECDSA adaptörü imzasının temel süreci aşağıdaki gibidir:

1. Alice rastgele bir sayı k üretir, R = k·G hesaplar.
2. Alice uyarlama imzasını hesaplar: s^ = k^(-1)(h + xr)
3. Bob doğrulama uyumlu imza: R = (h·G + r·Y)·s^^(-1)
4. Alice, Bob'a s = s^ + y ifşa etti.
5. Bob tam imzayı doğruluyor: R = (h·G + r·Y)·s^(-1) - T·s^(-1)

Burada T = y·G adaptasyon noktasıdır.

ECDSA adaptör imzasına dayalı cross-chain atomik değişim süreci Schnorr'a benzer.

Sorular ve Çözümler

rastgele sayı sorunu ve çözüm yolları

Adaptör imzasında rastgele sayı sızıntısı ve yeniden kullanım güvenlik riski bulunmaktadır, bu da özel anahtarın sızmasına neden olabilir. Çözüm, RFC 6979 standardını kullanmak, özel anahtardan ve mesajdan rastgele sayıyı belirli bir şekilde çıkarmak ve rastgele sayı oluşturucu güvenlik açıklarından kaçınmaktır.

cross-chain sahne sorunları ve çözüm önerileri

1. UTXO ve hesap modeli sistemlerinin heterojenliği sorunu:

Bitcoin, UTXO modelini kullanırken, Ethereum hesap modelini kullanır; bu da Ethereum'da önceden imzalanmış geri ödeme işlemleri yapılamayacağı anlamına gelir. Çözüm, Ethereum tarafında akıllı sözleşmeler kullanarak atomik değişim mantığını gerçekleştirmektir.

2. Aynı eğri, farklı algoritmaların adaptör imzası güvenliği:

İki zincir aynı eğriyi ( kullanırken, örneğin Secp256k1) ancak farklı imza algoritmaları ( kullanıyorsa, örneğin Schnorr ve ECDSA), adaptör imzası yine de güvenlidir.

3. Farklı eğrilerin adaptör imzaları güvensiz:

Eğer iki zincir farklı eliptik eğriler kullanıyorsa, o zaman adaptör imzası kullanarak çapraz zincir atomik değişimi doğrudan gerçekleştirilemez.

Dijital Varlık Saklama Uygulaması

Adaptör imzasına dayalı olarak etkileşimsiz dijital varlık yönetimi gerçekleştirilebilir, ana süreç aşağıdaki gibidir:

1. Alice ve Bob, 2-of-2 MuSig çıktılı fonlama işlemine oluşturdu.
2. Alice ve Bob, sırasıyla adaptör imzası ve doğrulanabilir şifrelemenin şifreli metnini oluştururlar.
3. Taraflar doğruladıktan sonra funding işlemine imza atıp yayacaklar.
4. Anlaşmazlık durumunda, saklayıcı şifreli veriyi çözebilir ve ilgili tarafa adaptör secret gönderebilir.
5. Secret'i elde eden taraf, adaptör imzasını tamamlayabilir ve ödeme işlemini yayınlayabilir.

Doğrulanabilir şifreleme, etkileşimsiz varlık yönetiminin anahtar teknolojisidir, şu anda Purify ve Juggling olmak üzere iki ana akım çözüm bulunmaktadır.

Özet

Bu makale, adaptör imzasının cross-chain atomik değişimindeki uygulamalarını detaylı bir şekilde incelemekte, ilgili güvenlik sorunlarını ve çözümlerini analiz etmekte ve dijital varlıkların saklanması gibi senaryolardaki genişletilmiş uygulamaları tartışmaktadır. Adaptör imzası, cross-chain etkileşim için merkeziyetsiz, verimli ve gizlilik koruma sağlayan yeni bir çözüm sunmakta olup, gelecekte blockchain birlikte çalışabilirliğinde önemli bir rol oynaması beklenmektedir.