Adaptör İmzası ve Çapraz Zincir Atomik Takasındaki Uygulamaları

Bitcoin'in Layer2 genişletme çözümlerinin hızlı gelişimi ile birlikte, Bitcoin ile Layer2 ağları arasındaki cross-chain varlık transferi sıklığı önemli ölçüde artmıştır. Bu eğilim, Layer2 teknolojisinin sağladığı daha yüksek ölçeklenebilirlik, daha düşük işlem ücretleri ve yüksek işlem hacmi ile desteklenmektedir. Bu ilerlemeler, daha verimli ve ekonomik işlemleri teşvik ederek Bitcoin'in çeşitli uygulamalarda daha geniş benimsenmesi ve entegrasyonunu sağlamaktadır. Bu nedenle, Bitcoin ile Layer2 ağları arasındaki birlikte çalışabilirlik, kripto para ekosisteminin kritik bir bileşeni haline geliyor, yeniliği teşvik ediyor ve kullanıcılara daha çeşitli ve güçlü finansal araçlar sunuyor.

Bitcoin ile Layer2 arasındaki cross-chain işlemleri için üç tipik çözüm vardır: merkezi cross-chain işlemleri, BitVM cross-chain köprüsü ve cross-chain atomik takas. Bu üç teknoloji, güven varsayımları, güvenlik, kullanım kolaylığı, işlem limitleri gibi yönlerden farklılık gösterir ve çeşitli uygulama gereksinimlerini karşılayabilir.

Merkezi cross-chain işlemlerinin avantajı hızlı olması ve eşleştirme sürecinin nispeten kolay olmasıdır. Ancak, bu yöntemin güvenliği tamamen merkezi kuruluşun güvenilirliğine ve itibarına bağlıdır. Eğer merkezi kuruluş teknik arızalar, kötü niyetli saldırılar veya ihlallerle karşılaşırsa, kullanıcıların fonları yüksek risk altındadır. Ayrıca, merkezi cross-chain işlemleri kullanıcı gizliliğini de sızdırabilir, bu nedenle kullanıcıların dikkatli düşünmeleri gerekmektedir.

BitVM cross-chain köprü teknolojisi oldukça karmaşıktır. İyimser meydan okuma mekanizmasını tanıttığı için teknoloji daha karmaşık hale gelmiştir. Ayrıca, iyimser meydan okuma mekanizması birçok meydan okuma ve yanıt işlemi içerir, işlem ücretleri oldukça yüksektir. Bu nedenle, BitVM cross-chain köprüsü yalnızca büyük miktarlı işlemler için uygundur, kullanım sıklığı düşüktür.

Cross-chain atomik değişim, merkeziyetsiz kripto para ticaretini gerçekleştiren bir sözleşmedir. Herhangi bir üçüncü tarafı içermez, merkeziyetsizdir, sansüre tabi değildir, iyi bir gizlilik korumasına sahiptir ve yüksek frekansta cross-chain ticareti gerçekleştirebilen bir teknolojidir. Merkeziyetsiz borsalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Cross-chain atomik değişim esas olarak Hash Time Lock ( HTLC ) ve adaptör imzasına dayalı iki teknoloji içerir. HTLC'ye dayalı atomik değişim, merkeziyetsiz değişim teknolojisinde büyük bir atılım olmasına rağmen, kullanıcı gizliliği sızıntısı sorununa sahiptir. Adaptör imzasına dayalı atomik değişim, HTLC'ye kıyasla üç avantaja sahiptir: zincir üstü betiği değiştirme, zincir üstü alan kullanımını azaltma, daha düşük maliyet; ilgili işlemler bağlanamaz, gizlilik koruması sağlanır.

Bu makale, öncelikle Schnorr/ECDSA adaptör imzası ve cross-chain atomik takas ilkesini tanıtmaktadır. Ardından, adaptör imzasında bulunan rastgele sayı güvenlik sorunları ve cross-chain senaryolarındaki sistem heterojenliği ile algoritma heterojenliği sorunlarını analiz ederek çözümler sunmaktadır. Son olarak, adaptör imzasının genişletilmiş uygulamalarını gerçekleştirerek etkileşimsiz dijital varlık saklama işlemini uygulamaktadır.

Adaptör İmzası ve Cross-Chain Atomik Takas

Schnorr adaptör imzası ve atomik takas

Schnorr adaptör imzasının süreci aşağıdaki gibidir:

1. Alice rastgele sayı r üretir, R = rG hesaplar.
2. Alice, c = H(X||R||m) olarak hesaplar.
3. Alice s' = r + cx hesaplar
4. Alice (R,s')'i Bob'a gönderdi.
5. Bob doğrular s'G = R + cX
6. Bob hesaplar s = s' + y
7. (R,s) geçerli bir Schnorr imzasıdır

Schnorr adaptör imzasına dayanan cross-chain atomik takas süreci aşağıdaki gibidir:

1. Alice, özel anahtar x ve genel anahtar X = xG oluşturur.
2. Bob özel anahtar y ve genel anahtar Y = yG oluşturur.
3. Alice, TA işlemine varlıkları X'e kilitler.
4. Bob, varlıkları Y'ye kilitlemek için TB işlemi oluşturdu.
5. Alice, Schnorr uyumlu imza (R, s') oluşturur.
6. Bob, adaptör imzasının geçerliliğini doğruluyor.
7. Bob TB'yi yaydı
8. Alice TB'yi gördükten sonra, TA ve tam imza (R,s)'i yayınladı.
9. Bob, tam imzadan y'yi çıkarır ve işlemi tamamlar.

ECDSA adaptör imzası ve atomik değişim

ECDSA adaptör imzası süreci aşağıdaki gibidir:

1. Alice rastgele bir sayı k üretir, R = kG hesaplanır.
2. Alice r = Rx mod n hesaplar
3. Alice, s' = k^(-1)(H(m) + rx) mod n hesaplar.
4. Alice (R,s') Bob'a gönderdi.
5. Bob doğruluyor s'G = R + r^(-1)H(m)X
6. Bob hesaplar s = s' + y mod n
7. (r,s) geçerli bir ECDSA imzasıdır

ECDSA adaptör imzasına dayalı cross-chain atomik takas süreci, Schnorr sürecine benzerdir.

Sorular ve Çözümler

rastgele sayı problemi ve çözümleri

Adaptör imzasında rastgele sayı sızıntısı ve yeniden kullanımı ile ilgili sorunlar var, bu da özel anahtarın sızmasına neden olabilir. Çözüm, özel anahtardan ve imzalanacak mesajdan deterministik olarak rastgele sayı k'yı çıkarmak için RFC 6979 kullanmaktır, bu da rastgele sayı üretme ihtiyacını ortadan kaldırır.

cross-chain senaryo sorunları ve çözüm önerileri

UTXO ve hesap modeli sisteminin heterojenliği: Bitcoin UTXO modelini kullanırken, Bitlayer hesap modelini kullanıyor, bu da Bitlayer üzerinde ön imzalı geri ödeme işlemlerinin yapılamamasına neden oluyor. Çözüm, Bitlayer tarafında akıllı sözleşmeler kullanarak atomik değişim gerçekleştirmektir.

Aynı eğri, farklı algoritmaların adaptör imzası kanıtlanabilir güvenlidir. Ancak eğriler farklıysa, adaptör imzası kullanılamaz.

Dijital Varlık Saklama Uygulaması

Adaptör imzasına dayalı olarak, etkileşimsiz dijital varlık saklama gerçekleştirilir, ana süreç aşağıdaki gibidir:

1. İmzalanmamış funding işlemi oluştur
2. Alice ve Bob sırasıyla adaptör imzası oluşturur.
3. Şifreli metnin geçerliliğini doğrula ve fonlama işlemini yay.
4. Anlaşmazlık durumunda, saklayıcı taraf adaptör sırrını çözerek sağlar.

Doğrulanabilir şifreleme, etkileşimsiz bir emanet sağlamanın anahtar teknolojisidir ve esasen Purify ve Juggling olmak üzere iki tür çözüm bulunmaktadır.

Özet

Bu makale, adaptör imzasının prensiplerini, cross-chain uygulamalarındaki sorunları ve çözümleri ile dijital varlıkların saklanmasındaki uygulamalarını detaylı bir şekilde tanıtmaktadır. Adaptör imzası, cross-chain atomik değişim için verimli, gizlilik koruyucu yeni bir çözüm sunmakta olup, merkeziyetsiz ticaret gibi senaryolarda önemli bir rol oynaması beklenmektedir.