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、そして高いスループットによって推進されています。これらの進歩は、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。したがって、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の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つの典型的なソリューションがあります。これらの3つの技術は、信頼の前提、安全性、利便性、取引額などの点で異なり、異なるアプリケーションのニーズを満たすことができます。

中央集権型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が、安全性は完全に中央集権型機関の信頼性と評判に依存しています。もし中央集権型機関が技術的な障害、悪意のある攻撃、契約違反に遭遇した場合、ユーザーの資金は高いリスクにさらされます。さらに、中央集権型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もあります。

BitVMクロスチェーンブリッジ技術は比較的複雑です。それはオプティミスティックチャレンジメカニズムを導入しているため、技術がより複雑です。さらに、オプティミスティックチャレンジメカニズムは大量のチャレンジとレスポンス取引を含み、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口取引にのみ適しており、使用頻度は低いです。

クロスチェーン原子交換は、分散型で検閲を受けず、優れたプライバシー保護を持つ技術であり、高頻度のクロスチェーン取引を実現することができ、分散型取引所で広く利用されています。クロスチェーン原子交換技術は主にハッシュタイムロックとアダプター署名を含みます。

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ハッシュタイムロック（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。観察者は、交換に参加している通貨を関連付けることができ、互いに近いブロック内で同じハッシュ値を見つけることができます。

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、これは「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がより軽量で、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、より良いプライバシー保護が実現されます。

本稿では、まずSchnorr/ECDSAアダプタ署名とクロスチェーン原子交換の原理について紹介します。次に、アダプタ署名における乱数の安全性の問題とクロスチェーンシナリオにおけるシステムの非一貫性およびアルゴリズムの非一貫性の問題を分析し、解決策を提示します。最後に、アダプタ署名を拡張して、非対話型デジタル資産の保管を実現します。

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ランダム数の問題に関して、アダプター署名にはランダム数の漏洩と再利用のリスクがあり、これにより秘密鍵が漏洩する可能性があります。解決策はRFC 6979を使用することで、秘密鍵と署名対象メッセージから決定論的にランダム数を導出することにより、ランダム数を生成する必要性を排除します。

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クロスチェーンのシナリオにおける問題に関して、UTXOとアカウントモデルシステムの異種問題は、Bitlayer側でスマートコントラクトを使用することで解決できるが、一定のプライバシーが犠牲になる。 同じ曲線を使用しているが異なるアルゴリズムの場合、アダプタ署名は証明可能に安全である。しかし、曲線が異なる場合、アダプタ署名は安全に使用できない。

! 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

最後に、この記事ではアダプタ署名に基づく非対話型デジタル資産の保管アプリケーションについて紹介しています。この方法は、対話なしで閾値支出戦略のサブセットを実現できる非対話型の利点があります。この記事では、このアプリケーションを実現するために必要な検証可能な暗号技術についても簡単に説明しています。

! 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

! 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に効率的で、安全で、プライバシー保護のソリューションを提供しますが、実際のアプリケーションではランダム数の安全性やシステムの異種性などの問題を考慮する必要があります。技術の進展に伴い、アダプタ署名はクロスチェーン取引やデジタル資産の保管などの分野でより大きな役割を果たすことが期待されています。