Signature d'adaptateur et son application dans les échanges atomiques cross-chain

Avec le développement rapide des solutions d'extension Layer2 de Bitcoin, la demande de transfert d'actifs inter-chaînes entre Bitcoin et les réseaux Layer2 a considérablement augmenté. Actuellement, il existe principalement trois solutions de transactions inter-chaînes : les transactions inter-chaînes centralisées, le pont inter-chaînes BitVM et l'échange atomique inter-chaînes. Parmi celles-ci, la technologie d'échange atomique inter-chaînes présente des avantages tels que la décentralisation et la protection de la vie privée, et est largement utilisée dans les échanges décentralisés.

Les échanges atomiques inter-chaînes comprennent principalement deux solutions : celles basées sur le verrouillage temporel par hachage (HTLC) et celles basées sur la signature d'adaptateur. Par rapport à HTLC, la solution de signature d'adaptateur offre une meilleure confidentialité, une occupation en chaîne plus faible et des frais de transaction réduits. Cet article se concentre sur les principes de la signature d'adaptateur et son application dans les échanges atomiques inter-chaînes.

Signature de l'adaptateur et échange atomique cross-chain

La signature d'adaptateur est une forme spéciale de signature numérique, utilisée pour réaliser des échanges atomiques cross-chain. Elle comprend principalement deux types : la signature d'adaptateur Schnorr et la signature d'adaptateur ECDSA.

signature d'adaptateur Schnorr

Le processus de signature d'adaptateur Schnorr est le suivant :

1. Alice génère un nombre aléatoire r, calcule R = r·G, Y = y·G
2. Alice calcule la pré-signature ŝ = r + cx
3. Alice envoie (R,ŝ) à Bob
4. Bob vérifie ŝ·G = R + cX
5. Bob calcule s = ŝ + y
6. Bob diffuse (R,s) a terminé la transaction
7. Alice extrait y = s - ŝ

signature de l'adaptateur ECDSA

Le processus de signature d'adaptateur ECDSA est similaire, la principale différence réside dans la forme de l'équation de signature :

ŝ = r^(-1)(hash(m) + R_x·x)

De plus, la signature de l'adaptateur ECDSA nécessite une preuve à connaissance nulle pour garantir la validité de R et r.

Problèmes et solutions

problème de sécurité des nombres aléatoires

La fuite ou la réutilisation du nombre aléatoire dans la signature de l'adaptateur peut entraîner la fuite de la clé privée. La solution consiste à utiliser la norme RFC 6979, qui dérive le nombre aléatoire de manière déterministe à partir de la clé privée et du message.

problème de scénario cross-chain

1. UTXO et modèle de compte hétérogènes : Bitcoin utilise le modèle UTXO, tandis qu'Ethereum utilise le modèle de compte, ce qui empêche l'application directe de la signature de l'adaptateur. La solution consiste à utiliser un contrat intelligent sur la chaîne de modèle de compte pour réaliser la logique d'échange atomique.

2. Différentes algorithmes de signature : Lorsque deux chaînes utilisent la même courbe mais des algorithmes de signature différents, la signature de l'adaptateur reste sécurisée.

3. Différentes courbes : Si deux chaînes utilisent des courbes elliptiques différentes, il n'est pas possible d'effectuer un échange cross-chain avec une signature d'adaptateur.

Application de conservation d'actifs numériques

La signature de l'adaptateur peut être utilisée pour mettre en œuvre une garde d'actifs numériques non interactive. Le processus principal est le suivant :

1. Alice et Bob créent une sortie multisignature 2-of-2
2. Les deux parties génèrent respectivement des signatures d'adaptateur et chiffrent le secret de l'adaptateur.
3. Envoyez le secret crypté au dépositaire.
4. En cas de litige, le dépositaire peut déchiffrer et fournir le secret de l'adaptateur à une partie.

Cette solution ne nécessite pas la participation d'un tiers de confiance pour l'initialisation et permet une gestion non interactive.

Résumé

La signature de l'adaptateur offre une solution efficace et privée pour les échanges atomiques inter-chaînes. Cependant, dans les applications réelles, il est toujours nécessaire de prendre en compte des problèmes tels que la sécurité des nombres aléatoires et la compatibilité des systèmes hétérogènes. De plus, la signature de l'adaptateur peut être étendue à des scénarios tels que la gestion d'actifs numériques, présentant ainsi de vastes perspectives d'application.