アダプタ署名とそのクロスチェーン原子交換における応用

ビットコインのLayer2拡張ソリューションの急速な発展に伴い、ビットコインとそのLayer2ネットワーク間のクロスチェーン資産移転の頻度が著しく増加しています。この傾向は、Layer2技術が提供するより高いスケーラビリティ、より低い取引手数料、および高いスループットによって促進されています。これらの進展は、より効率的で経済的な取引を促進し、ビットコインのさまざまなアプリケーションにおけるより広範な採用と統合を促進しています。そのため、ビットコインとLayer2ネットワーク間の相互運用性は、暗号通貨エコシステムの重要な構成要素となり、革新を推進し、ユーザーにより多様で強力な金融ツールを提供しています。

! ビットコインおよびレイヤー2資産のクロスチェーンテクノロジーの解析

ビットコインとLayer2間のクロスチェーン取引には、中央集権型クロスチェーン取引、BitVMクロスチェーンブリッジ、クロスチェーン原子交換の3つの典型的なスキームがあります。これらの3つの技術は、信頼の仮定、安全性、利便性、取引額などの面で異なり、さまざまなアプリケーションのニーズに応えることができます。

中央集権的クロスチェーン取引の利点は、速度が速く、マッチングプロセスが比較的容易であることです。なぜなら、中央集権機関が迅速に取引を確認し処理できるからです。しかし、この方法の安全性は完全に中央集権機関の信頼性と評判に依存しています。中央集権機関が技術的な障害、悪意のある攻撃、または契約不履行に直面した場合、ユーザーの資金は高いリスクにさらされます。さらに、中央集権的クロスチェーン取引はユーザーのプライバシーを漏洩する可能性があり、この方法を選択する際には慎重に考慮する必要があります。

BitVMクロスチェーンブリッジ技術は相対的に複雑です。この技術は楽観的チャレンジメカニズムを導入しているため、技術は相対的に複雑です。さらに、楽観的チャレンジメカニズムは大量のチャレンジおよびレスポンス取引を含むため、取引手数料が高くなります。したがって、BitVMクロスチェーンブリッジは超大額取引にのみ適用され、Uの増発に類似しているため、使用頻度は低くなります。

クロスチェーン原子交換は、分散型暗号通貨取引を実現する契約です。原子交換は二者を含む必要があり、いかなる第三者も交換プロセスを中断または干渉することはできません。これは、この技術が分散型であり、検閲を受けず、プライバシー保護が優れており、高頻度のクロスチェーン取引を実現できることを意味し、分散型取引所で広く使用されています。

! ビットコインおよびレイヤー2資産のクロスチェーンテクノロジーの解析

クロスチェーン原子交換技術は主にハッシュ時間ロックとアダプタ署名を含みます。ハッシュ時間ロック(HTLC)に基づくクロスチェーン原子交換にはプライバシー漏洩の問題があります。アダプタ署名に基づくクロスチェーン原子交換には3つの利点があります。まず、アダプタ署名交換スキームは「秘密ハッシュ」交換が依存するオンチェーンスクリプト、すなわち時間ロックとハッシュロックを置き換えます。次に、そのようなスクリプトが関与しないため、オンチェーンの占有スペースが減少し、アダプタ署名に基づく原子交換はより軽量で、コストが低くなります。最後に、アダプタ署名の原子交換に関与する取引はリンクできないため、プライバシー保護を実現します。

! ビットコインおよびレイヤー2資産のクロスチェーンテクノロジーの解析

Schnorr/ECDSAアダプタ署名には、ランダム数の漏洩と再利用の問題が存在し、RFC 6979を使用して防止する必要があります。RFC 6979は、DSAおよびECDSAを使用して決定論的デジタル署名を生成する方法を指定し、ランダム値kの生成に関連するセキュリティ問題を解決します。

! ビットコインおよびレイヤー2資産のクロスチェーンテクノロジーの解析

クロスチェーンのシナリオでは、UTXOとアカウントモデルシステムの異種問題を考慮する必要があります。ビットコインはUTXOモデルを採用しており、Secp256k1曲線に基づいてネイティブなECDSA署名を実現しています。一方、BitlayerはEVM互換のBitcoin L2チェーンで、Secp256k1曲線を採用し、ネイティブなECDSA署名をサポートしています。アダプター署名はBTC交換に必要なロジックを実現しており、Bitlayerの交換相手はイーサリアムのスマートコントラクトの強力な機能によって支えられています。

! 解析ビットコインおよびレイヤー2資産クロスチェーン技術

ビットコインとビットレイヤーの両方がSecp256k1曲線を使用し、ビットコインがシュノール署名を使用し、ビットレイヤーがECDSAを使用する場合、この場合、シュノールとECDSAベースのアダプター署名は安全であることが証明されます。 ただし、ビットコインがSecp256k1曲線とECDSAで署名され、Bitlayerがed25519曲線とSchnorrで署名されている場合、アダプター署名は使用できません。

! ビットコインおよびレイヤー2資産のクロスチェーンテクノロジーの解析

アダプタ署名は、非対話型デジタル資産の保管にも適用できます。この方法は非対話型の利点を持ち、保管者は任意の取引に署名することはできず、サポートされている一方に秘密を送信するだけです。実装過程では、検証可能な暗号技術を使用する必要があり、現在、Secp256k1離散対数に基づいた検証可能な暗号化のための有望な方法としてPurifyとJugglingの2つがあります。

! 解析ビットコインおよびレイヤー2資産クロスチェーン技術

要するに、アダプタ署名はクロスチェーン原子交換やデジタル資産の保管などの分野で重要な応用がありますが、実際の使用においては、ランダム数の安全性やシステムの異種性など、さまざまな問題を考慮する必要があります。