Tanda Tangan Adaptor dan Aplikasinya dalam Pertukaran Atom Lintas Rantai

Seiring dengan perkembangan cepat teknologi skalabilitas Layer2 Bitcoin, transfer aset lintas rantai antara Bitcoin dan jaringan Layer2 semakin sering terjadi. Tren ini berasal dari skalabilitas yang lebih tinggi, biaya transaksi yang lebih rendah, dan throughput yang lebih tinggi yang ditawarkan oleh teknologi Layer2. Kemajuan ini mendorong transaksi yang lebih efisien dan ekonomis, serta mempercepat adopsi dan integrasi Bitcoin dalam berbagai aplikasi. Oleh karena itu, interoperabilitas antara Bitcoin dan jaringan Layer2 menjadi komponen kunci dalam ekosistem mata uang kripto, mendorong inovasi dan memberikan alat keuangan yang lebih beragam dan kuat bagi pengguna.

Transaksi lintas rantai antara Bitcoin dan Layer2 terutama memiliki tiga skema: transaksi lintas rantai terpusat, jembatan lintas rantai BitVM, dan pertukaran atom lintas rantai. Ketiga teknologi ini memiliki karakteristik masing-masing dalam asumsi kepercayaan, keamanan, kemudahan, dan batas transaksi, yang dapat memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi.

Transaksi lintas rantai terpusat cepat, proses pencocokan relatif sederhana, tetapi keamanan sepenuhnya bergantung pada keandalan dan reputasi lembaga terpusat. Jika lembaga terpusat mengalami masalah, dana pengguna akan menghadapi risiko yang tinggi. Selain itu, transaksi lintas rantai terpusat juga dapat membocorkan privasi pengguna.

Teknologi jembatan BitVM cross-chain relatif kompleks, memperkenalkan mekanisme tantangan optimis. Namun, karena melibatkan banyak transaksi tantangan dan respons, biaya transaksi cukup tinggi, sehingga lebih cocok untuk transaksi dalam jumlah besar, dengan frekuensi penggunaan yang rendah.

Pertukaran atom lintas rantai adalah kontrak perdagangan cryptocurrency terdesentralisasi. Ini memiliki karakteristik terdesentralisasi, tanpa sensor, dan perlindungan privasi yang baik, mampu mewujudkan perdagangan lintas rantai frekuensi tinggi, dan banyak digunakan di bursa terdesentralisasi. Saat ini, pertukaran atom lintas rantai terutama mencakup dua teknologi berbasis Hash Time Lock (HTLC) dan tanda tangan adaptor.

Meskipun pertukaran atom HTLC adalah terobosan besar dalam teknologi pertukaran terdesentralisasi, ada masalah kebocoran privasi pengguna. Setiap kali pertukaran dilakukan, nilai hash yang sama akan muncul di dua blockchain, dan hanya terpisah beberapa blok. Ini berarti pengamat dapat menghubungkan mata uang yang terlibat dalam pertukaran, sehingga mudah untuk menyimpulkan identitas peserta.

Pertukaran atom berbasis tanda tangan adaptor memiliki tiga keuntungan dibandingkan HTLC: pertama, ia menggantikan skrip on-chain, mengurangi penggunaan ruang on-chain, membuat pertukaran lebih ringan dan biaya lebih rendah. Kedua, karena tidak melibatkan skrip, disebut sebagai "skrip tersembunyi". Terakhir, transaksi yang terlibat tidak dapat dihubungkan, mewujudkan perlindungan privasi yang lebih baik.

Artikel ini menjelaskan prinsip tanda tangan adaptor Schnorr/ECDSA dan pertukaran atom lintas rantai, menganalisis masalah keamanan angka acak dalam tanda tangan adaptor dan masalah heterogenitas sistem dan algoritma dalam skenario lintas rantai, serta memberikan solusi. Terakhir, artikel ini membahas aplikasi perluasan tanda tangan adaptor dalam pengelolaan aset digital non-interaktif.

Tanda Tangan Adaptor Schnorr dan Pertukaran Atom

Tanda Tangan Adaptor ECDSA dan Pertukaran Atom

Zero-knowledge proof $\mathsf{zk}{r|\hat{R}=r\cdot G,R=r\cdot Y}$

Masalah dan Solusi

Masalah dan Solusi Angka Acak

Ada masalah kebocoran dan penggunaan ulang angka acak dalam tanda tangan adaptor, yang dapat menyebabkan kebocoran kunci pribadi. Solusinya adalah menggunakan RFC 6979, yang secara deterministik mengekstrak angka acak dari kunci pribadi dan pesan yang akan ditandatangani, menghilangkan kebutuhan untuk menghasilkan angka acak, sehingga meningkatkan keamanan.

masalah dan solusi dalam skenario cross-chain

Dalam kondisi di mana sistem UTXO dan akun model tidak seragam, kontrak pintar perlu digunakan untuk mewujudkan pertukaran atom, tetapi akan牺牲一定隐私性. Untuk kurva yang sama tetapi algoritma yang berbeda, tanda tangan adaptor aman. Namun, jika kurva berbeda, tanda tangan adaptor tidak dapat digunakan.

Aplikasi Penitipan Aset Digital

Tanda tangan adaptor dapat digunakan untuk mewujudkan pengelolaan aset digital ambang non-interaktif. Metode ini memiliki keunggulan tertentu dibandingkan tanda tangan ambang tradisional, seperti tidak memerlukan tiga pihak untuk menjalankan protokol generasi kunci terdesentralisasi secara bersama.

Proses escrow mencakup langkah-langkah seperti membuat transaksi funding yang belum ditandatangani, menukar tanda tangan pra-tandatangani dan ciphertext, serta memverifikasi keabsahan ciphertext. Dalam kasus yang dipertentangkan, pihak escrow dapat membuat keputusan berdasarkan situasi nyata dan mendekripsi ciphertext yang sesuai.

Kriptografi yang dapat diverifikasi adalah primitif kriptografi kunci dalam proses ini. Saat ini ada dua metode utama, yaitu Purify dan Juggling, untuk menerapkan kriptografi yang dapat diverifikasi berdasarkan diskrit logaritma Secp256k1.

Ringkasan

Artikel ini menjelaskan secara rinci tentang tanda tangan adaptor Schnorr/ECDSA dan prinsip pertukaran atom lintas rantai, menganalisis masalah keamanan terkait dan solusi, membahas berbagai faktor yang perlu dipertimbangkan dalam skenario aplikasi lintas rantai, serta memperkenalkan penerapan tanda tangan adaptor dalam pengelolaan aset digital non-interaktif. Teknologi tanda tangan adaptor memberikan kemungkinan baru untuk transaksi lintas rantai dan pengelolaan aset, tetapi dalam aplikasi praktis masih perlu mempertimbangkan berbagai faktor untuk memastikan keamanan dan efektivitas.