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 đổi tài sản giữa Bitcoin và mạng Layer2 đã tăng đáng kể. Xu hướng này được thúc đẩy bởi khả năng mở rộng cao hơn, phí giao dịch thấp hơn và thông lượng cao mà công nghệ Layer2 cung cấp. Do đó, khả năng tương tác giữa Bitcoin và mạng Layer2 đã trở thành một thành phần quan trọng 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 chủ yếu có ba phương án: giao dịch chuỗi cross tập trung, cầu nối chuỗi cross BitVM và hoán đổi nguyên tử chuỗi cross. Những công nghệ này có những đặc điểm khác nhau về giả thuyết niềm tin, độ an toàn, sự thuận tiện và hạn mức giao dịch, có thể đáp ứng các nhu cầu ứng dụng khác nhau.
Giao dịch chuỗi cross tập trung có tốc độ nhanh, quá trình khớp lệnh tương đối dễ dàng, nhưng độ an toàn hoàn toàn phụ thuộc vào độ tin cậy của các tổ chức tập trung. Cầu nối BitVM chuỗi cross giới thiệu cơ chế thách thức lạc quan, công nghệ tương đối phức tạp, phí giao dịch cao, chỉ phù hợp cho giao dịch siêu lớn. Hoán đổi nguyên tử chuỗi cross là công nghệ phi tập trung, không bị kiểm duyệt, có khả năng bảo vệ quyền riêng tư tốt, có thể thực hiện giao dịch chuỗi cross tần suất cao, 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. Mặc dù trao đổi nguyên tử dựa trên khóa thời gian băm là một bước đột phá lớn trong công nghệ trao đổi phi tập trung, nhưng vẫn tồn tại vấn đề rò rỉ thông tin cá nhân của người dùng. Trao đổi nguyên tử dựa trên chữ ký bộ điều hợp thay thế kịch bản trên chuỗi, khiến việc trao đổi nhẹ hơn, chi phí thấp hơn và có thể thực hiện bảo vệ quyền riêng tư.
Bài viết này giới thiệu về nguyên lý ký hiệu thích ứng Schnorr/ECDSA và trao đổi nguyên tử chuỗi cross, phân tích vấn đề an toàn số ngẫu nhiên trong ký hiệu thích ứng và vấn đề hệ thống không đồng nhất trong các tình huống chuỗi cross, đồng thời đưa ra giải pháp. Cuối cùng, mở rộng ứng dụng của ký hiệu thích ứng, thực hiện lưu ký tài sản số không tương tác.
Chữ ký bộ điều hợp và trao đổi nguyên tử chuỗi cross
Chữ ký thích ứng Schnorr và trao đổi nguyên tử
Quá trình ký thích ứng Schnorr như sau:
Alice chọn số ngẫu nhiên r, tính R = r·G
Alice tính toán c = H(R||P||m)
Alice tính toán s' = r + c·x
Alice gửi (R,s') cho Bob
Bob xác minh s'·G = R + c·P
Bob chọn y, tính Y = y·G
Bob tính toán s = s' + y
Bob phát sóng (R,s) hoàn tất giao dịch
Quá trình trao đổi nguyên tử:
Alice tạo giao dịch TX1, gửi Bitcoin cho Bob
Alice thực hiện chữ ký bộ điều hợp cho TX1, nhận được (R,s')
Alice gửi (R,s') cho Bob
Bob xác thực (R,s')
Bob tạo giao dịch TX2, gửi altcoin cho Alice
Bob thực hiện chữ ký thông thường cho TX2 và phát sóng
Alice nhận được TX2 sau, sẽ nói y cho Bob
Bob tính toán s = s' + y, phát sóng TX1 hoàn thành giao dịch
Alice trích xuất y từ s, hoàn thành TX2
Chữ ký bộ điều hợp ECDSA và trao đổi nguyên tử
Quá trình ký thích ứng ECDSA như sau:
Alice chọn số ngẫu nhiên k, tính R = k·G
Alice tính toán r = R_x mod n
Alice tính toán s' = k^(-1)(H(m) + rx) mod n
Alice gửi (r,s') cho Bob
Bob xác thực r = (s'^(-1)H(m)·G + s'^(-1)r·P)_x mod n
Bob chọn y, tính Y = y·G
Bob tính toán s = s' + y mod n
Bob phát sóng (r,s) hoàn thành giao dịch
Quá trình hoán đổi nguyên tử tương tự như quá trình ký Schnorr.
Vấn đề và Giải pháp
Vấn đề số ngẫu nhiên và giải pháp
Trong chữ ký bộ điều hợp có sự rò rỉ và tái sử dụng số ngẫu nhiên, có thể dẫn đến rò rỉ khóa riêng. Giải pháp là sử dụng RFC 6979, thông qua cách tạo số ngẫu nhiên một cách xác định:
k = SHA256(sk, msg, counter)
Điều này đảm bảo rằng k là duy nhất cho mỗi thông điệp, đồng thời có khả năng tái tạo, tránh được các rủi ro về bảo mật liên quan đến bộ sinh số ngẫu nhiên.
Vấn đề và giải pháp trong các tình huống chuỗi cross
Vấn đề hệ thống dị thể giữa UTXO và mô hình tài khoản: Bitcoin sử dụng mô hình UTXO, trong khi Ethereum sử dụng mô hình tài khoản, dẫn đến việc không thể ký trước giao dịch trên Ethereum. Giải pháp là sử dụng hợp đồng thông minh trên phía Ethereum để thực hiện logic trao đổi nguyên tử.
Tính an toàn của chữ ký bộ điều hợp với cùng một đường cong, nhưng thuật toán khác nhau: Khi hai chuỗi sử dụng cùng một đường cong nhưng thuật toán chữ ký khác nhau, chữ ký bộ điều hợp vẫn an toàn.
Chữ ký bộ điều hợp của các đường cong khác nhau không an toàn: Khi hai chuỗi sử dụng các đường cong elip khác nhau, không thể sử dụng chữ ký bộ điều hợp để thực hiện trao đổi nguyên tử.
Ứng dụng lưu ký tài sản kỹ thuật số
Dựa trên chữ ký bộ điều hợp có thể thực hiện việc quản lý tài sản kỹ thuật số không tương tác:
Alice và Bob tạo giao dịch funding với đầu ra MuSig 2-of-2
Alice và Bob lần lượt dựa trên bí mật adaptor để tạo ra chữ ký trước và mã hóa bí mật bằng phương pháp mã hóa có thể xác minh.
Khi xảy ra tranh chấp, bên giữ tài sản có thể giải mã secret và giúp một bên hoàn thành giao dịch.
Mã hóa có thể xác minh có thể được thực hiện thông qua các giải pháp Purify hoặc Juggling.
Tóm tắt
Bài viết này mô tả chi tiết về chữ ký thích ứng Schnorr/ECDSA và nguyên lý hoán đổi nguyên tử chuỗi cross, phân tích các vấn đề an ninh liên quan và đề xuất giải pháp. Chữ ký thích ứng trong các tình huống chuỗi cross cần xem xét sự khác biệt về mô hình hệ thống và thuật toán. Công nghệ này cũng có thể được mở rộng áp dụng trong các tình huống như lưu ký tài sản số không tương tác.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Chữ ký bộ điều hợp hỗ trợ trao đổi nguyên tử chuỗi cross Layer2 Bitcoin
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 đổi tài sản giữa Bitcoin và mạng Layer2 đã tăng đáng kể. Xu hướng này được thúc đẩy bởi khả năng mở rộng cao hơn, phí giao dịch thấp hơn và thông lượng cao mà công nghệ Layer2 cung cấp. Do đó, khả năng tương tác giữa Bitcoin và mạng Layer2 đã trở thành một thành phần quan trọng 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 chủ yếu có ba phương án: giao dịch chuỗi cross tập trung, cầu nối chuỗi cross BitVM và hoán đổi nguyên tử chuỗi cross. Những công nghệ này có những đặc điểm khác nhau về giả thuyết niềm tin, độ an toàn, sự thuận tiện và hạn mức giao dịch, có thể đáp ứng các nhu cầu ứng dụng khác nhau.
Giao dịch chuỗi cross tập trung có tốc độ nhanh, quá trình khớp lệnh tương đối dễ dàng, nhưng độ an toàn hoàn toàn phụ thuộc vào độ tin cậy của các tổ chức tập trung. Cầu nối BitVM chuỗi cross giới thiệu cơ chế thách thức lạc quan, công nghệ tương đối phức tạp, phí giao dịch cao, chỉ phù hợp cho giao dịch siêu lớn. Hoán đổi nguyên tử chuỗi cross là công nghệ phi tập trung, không bị kiểm duyệt, có khả năng bảo vệ quyền riêng tư tốt, có thể thực hiện giao dịch chuỗi cross tần suất cao, 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. Mặc dù trao đổi nguyên tử dựa trên khóa thời gian băm là một bước đột phá lớn trong công nghệ trao đổi phi tập trung, nhưng vẫn tồn tại vấn đề rò rỉ thông tin cá nhân của người dùng. Trao đổi nguyên tử dựa trên chữ ký bộ điều hợp thay thế kịch bản trên chuỗi, khiến việc trao đổi nhẹ hơn, chi phí thấp hơn và có thể thực hiện bảo vệ quyền riêng tư.
Bài viết này giới thiệu về nguyên lý ký hiệu thích ứng Schnorr/ECDSA và trao đổi nguyên tử chuỗi cross, phân tích vấn đề an toàn số ngẫu nhiên trong ký hiệu thích ứng và vấn đề hệ thống không đồng nhất trong các tình huống chuỗi cross, đồng thời đưa ra giải pháp. Cuối cùng, mở rộng ứng dụng của ký hiệu thích ứng, thực hiện lưu ký tài sản số không tương tác.
Chữ ký bộ điều hợp và trao đổi nguyên tử chuỗi cross
Chữ ký thích ứng Schnorr và trao đổi nguyên tử
Quá trình ký thích ứng Schnorr như sau:
Quá trình trao đổi nguyên tử:
Chữ ký bộ điều hợp ECDSA và trao đổi nguyên tử
Quá trình ký thích ứng ECDSA như sau:
Quá trình hoán đổi nguyên tử tương tự như quá trình ký Schnorr.
Vấn đề và Giải pháp
Vấn đề số ngẫu nhiên và giải pháp
Trong chữ ký bộ điều hợp có sự rò rỉ và tái sử dụng số ngẫu nhiên, có thể dẫn đến rò rỉ khóa riêng. Giải pháp là sử dụng RFC 6979, thông qua cách tạo số ngẫu nhiên một cách xác định:
k = SHA256(sk, msg, counter)
Điều này đảm bảo rằng k là duy nhất cho mỗi thông điệp, đồng thời có khả năng tái tạo, tránh được các rủi ro về bảo mật liên quan đến bộ sinh số ngẫu nhiên.
Vấn đề và giải pháp trong các tình huống chuỗi cross
Vấn đề hệ thống dị thể giữa UTXO và mô hình tài khoản: Bitcoin sử dụng mô hình UTXO, trong khi Ethereum sử dụng mô hình tài khoản, dẫn đến việc không thể ký trước giao dịch trên Ethereum. Giải pháp là sử dụng hợp đồng thông minh trên phía Ethereum để thực hiện logic trao đổi nguyên tử.
Tính an toàn của chữ ký bộ điều hợp với cùng một đường cong, nhưng thuật toán khác nhau: Khi hai chuỗi sử dụng cùng một đường cong nhưng thuật toán chữ ký khác nhau, chữ ký bộ điều hợp vẫn an toàn.
Chữ ký bộ điều hợp của các đường cong khác nhau không an toàn: Khi hai chuỗi sử dụng các đường cong elip khác nhau, không thể sử dụng chữ ký bộ điều hợp để thực hiện trao đổi nguyên tử.
Ứng dụng lưu ký tài sản kỹ thuật số
Dựa trên chữ ký bộ điều hợp có thể thực hiện việc quản lý tài sản kỹ thuật số không tương tác:
Mã hóa có thể xác minh có thể được thực hiện thông qua các giải pháp Purify hoặc Juggling.
Tóm tắt
Bài viết này mô tả chi tiết về chữ ký thích ứng Schnorr/ECDSA và nguyên lý hoán đổi nguyên tử chuỗi cross, phân tích các vấn đề an ninh liên quan và đề xuất giải pháp. Chữ ký thích ứng trong các tình huống chuỗi cross cần xem xét sự khác biệt về mô hình hệ thống và thuật toán. Công nghệ này cũng có thể được mở rộng áp dụng trong các tình huống như lưu ký tài sản số không tương tác.