Tanda Tangan Adaptor dan Aplikasinya dalam Pertukaran Atom Jaringan Silang

Dengan perkembangan cepat skema skalabilitas Layer2 Bitcoin, frekuensi transfer aset lintas rantai antara Bitcoin dan jaringan Layer2-nya meningkat secara signifikan. Tren ini didorong oleh skalabilitas yang lebih tinggi, biaya transaksi yang lebih rendah, dan throughput yang tinggi yang disediakan oleh teknologi Layer2. Kemajuan ini mendorong transaksi yang lebih efisien dan ekonomis, sehingga mendorong adopsi dan integrasi Bitcoin yang lebih luas dalam berbagai aplikasi. Oleh karena itu, interoperabilitas antara Bitcoin dan jaringan Layer2 menjadi komponen kunci dalam ekosistem cryptocurrency, mendorong inovasi, dan memberikan pengguna alat keuangan yang lebih beragam dan kuat.

Ada tiga skema khas untuk transaksi lintas rantai antara Bitcoin dan Layer 2, yaitu transaksi lintas rantai terpusat, jembatan lintas rantai BitVM, dan pertukaran atom lintas rantai. Ketiga teknologi ini berbeda dalam asumsi kepercayaan, keamanan, kemudahan, dan batasan transaksi, dan dapat memenuhi kebutuhan aplikasi yang berbeda.

Keuntungan dari perdagangan lintas rantai terpusat adalah kecepatan yang tinggi, dan proses pencocokan relatif mudah. Namun, keamanan metode ini sepenuhnya bergantung pada keandalan dan reputasi lembaga terpusat. Jika lembaga terpusat mengalami kegagalan teknis, serangan jahat, atau wanprestasi, maka dana pengguna menghadapi risiko yang cukup tinggi. Selain itu, perdagangan lintas rantai terpusat juga dapat membocorkan privasi pengguna, sehingga pengguna perlu mempertimbangkan dengan hati-hati saat memilih metode ini.

Teknologi jembatan cross-chain BitVM relatif kompleks. Teknologi ini memperkenalkan mekanisme tantangan optimis, sehingga teknologinya relatif rumit. Selain itu, mekanisme tantangan optimis melibatkan banyak transaksi tantangan dan respons, sehingga biaya transaksinya cukup tinggi. Oleh karena itu, jembatan cross-chain BitVM hanya cocok untuk transaksi dengan jumlah besar, dengan frekuensi penggunaan yang rendah.

Pertukaran atom lintas rantai adalah kontrak yang memungkinkan perdagangan mata uang kripto terdesentralisasi. Ini berarti bahwa teknologi ini terdesentralisasi, tidak dapat disensor, memiliki perlindungan privasi yang baik, dan dapat melakukan perdagangan lintas rantai frekuensi tinggi, sehingga banyak digunakan di bursa terdesentralisasi.

Teknologi pertukaran atom lintas rantai terutama mencakup kunci waktu hash dan tanda tangan adaptor. Pertukaran atom lintas rantai yang didasarkan pada kunci waktu hash (HTLC) memiliki masalah kebocoran privasi pengguna. Pertukaran atom lintas rantai yang didasarkan pada tanda tangan adaptor memiliki 3 keunggulan: Pertama, skema pertukaran tanda tangan adaptor menggantikan skrip on-chain yang diandalkan oleh pertukaran "hash rahasia", termasuk kunci waktu dan kunci hash. Kedua, karena tidak melibatkan skrip semacam itu, ruang yang digunakan di on-chain berkurang, membuat pertukaran atom berbasis tanda tangan adaptor lebih ringan dan biayanya lebih rendah. Terakhir, transaksi yang terlibat dalam pertukaran atom tanda tangan adaptor tidak dapat dihubungkan, yang memastikan perlindungan privasi.

Tanda tangan adaptor Schnorr/ECDSA memiliki masalah keamanan angka acak, perlu menggunakan RFC 6979 untuk pencegahan. RFC 6979 menetapkan metode untuk menghasilkan tanda tangan digital deterministik menggunakan DSA dan ECDSA, yang mengatasi masalah keamanan terkait dengan penghasilan nilai acak k.

Dalam skenario cross-chain, perlu mempertimbangkan masalah heterogenitas antara sistem model UTXO dan akun. Bitcoin menggunakan model UTXO, berdasarkan kurva Secp256k1 untuk mewujudkan tanda tangan ECDSA asli. Bitlayer adalah rantai L2 Bitcoin yang kompatibel dengan EVM, menggunakan kurva Secp256k1, mendukung tanda tangan ECDSA asli. Tanda tangan adaptor mewujudkan logika yang diperlukan untuk pertukaran BTC, sementara pertukaran Bitlayer didukung oleh kekuatan kontrak pintar Ethereum.

Jika Bitcoin dan Bitlayer keduanya menggunakan kurva Secp256k1, tetapi Bitcoin menggunakan tanda tangan Schnorr, sementara Bitlayer menggunakan ECDSA, maka tanda tangan adaptor berdasarkan Schnorr dan ECDSA adalah aman secara terbukti. Namun, jika Bitcoin menggunakan kurva Secp256k1 dan tanda tangan ECDSA, sementara Bitlayer menggunakan kurva ed25519 dan tanda tangan Schnorr, maka tanda tangan adaptor tidak dapat digunakan.

Berdasarkan tanda tangan adaptor, dapat diimplementasikan penyimpanan aset digital ambang tanpa interaksi, dan menginstansiasi subset strategi pengeluaran ambang tanpa memerlukan interaksi. Subset ini terdiri dari 2 jenis peserta: peserta yang terlibat dalam inisialisasi, dan peserta yang tidak terlibat dalam inisialisasi, yang disebut sebagai kustodian. Kustodian tidak dapat menandatangani sembarang transaksi, melainkan hanya mengirimkan rahasia kepada salah satu pihak yang didukung.

Enkripsi yang dapat diverifikasi adalah primitif kriptografi penting untuk implementasi kustodian aset digital non-interaktif. Saat ini, ada dua cara menjanjikan untuk melakukan enkripsi yang dapat diverifikasi berdasarkan logaritma diskrit Secp256k1, yaitu Purify dan Juggling. Purify awalnya diusulkan untuk membuat protokol MuSig dengan nonce yang deterministik (DN). Enkripsi Juggling mencakup empat langkah: membagi logaritma diskrit, menggunakan kunci publik untuk mengenkripsi potongan dengan ElGamal, membuat bukti rentang untuk setiap potongan, dan menggunakan protokol sigma untuk membuktikan kebenaran enkripsi.