DLC技術原理及優化方案探討

1. 引言

離散對數合約(DLC)是一種基於預言機的智能合約執行方案,由MIT的Tadge Dryja於2018年提出。DLC允許雙方根據預定條件進行條件支付,具有隱私性好、合約靈活性高、對手方風險低等優勢。

DLC相比閃電網絡的主要優勢包括:

• 更好的隱私保護
• 支持復雜金融合約
• 降低對手方風險
• 無需管理支付通道
• 在特定場景下可擴展性更好

但DLC仍存在一些問題需要解決:

• 預言機密鑰安全風險
• 預言機中心化風險
• 去中心化場景下的密鑰派生問題
• 預言機串謀風險
• 固定面額找零限制

本文將探討DLC的原理,並提出一些優化方案來解決上述問題,提高比特幣生態系統的安全性。

2. DLC原理

以一個簡單對賭爲例說明DLC的基本原理:

Alice和Bob對賭第n+k個區塊哈希值的奇偶性。奇數Alice贏,偶數Bob贏。

初始化:

• 預言機、Alice、Bob各自生成密鑰對
• Alice和Bob創建2-of-2多籤注資交易
• 雙方創建兩筆合約執行交易(CET)

預言機承諾:

• 計算並廣播(R,S,S')
• Alice和Bob據此計算新公鑰

結算:

• 預言機根據區塊哈希廣播s或s'
• 獲勝方用s/s'計算新私鑰並提幣
• 設置時間鎖以防預言機失效

3. DLC優化方案

3.1 密鑰管理

預言機密鑰和隨機數的泄露或丟失會導致安全問題:

• 丟失私鑰導致無法結算
• 泄露私鑰可能被篡改結果
• 泄露或重用隨機數可能推導出私鑰
• 丟失隨機數導致無法結算

建議採用BIP32派生子密鑰,使用私鑰和計數器哈希作爲隨機數。

3.2 去中心化預言機

採用Schnorr門限籤名實現去中心化預言機,具有以下優勢:

• 增強安全性
• 分布式控制
• 提高可用性
• 靈活可擴展
• 可追責

3.3 去中心化與密鑰管理耦合

去中心化場景下完整私鑰不可見,無法直接使用BIP32派生。可採用分布式密鑰派生方法,基於拉格朗日插值實現私鑰分片的派生。

3.4 OP-DLC:預言機信任最小化

引入樂觀挑戰機制,預言機需提前質押。任何誠實參與方均可發起挑戰,懲罰作惡預言機。降低了對預言機的信任假設。

3.5 OP-DLC + BitVM雙橋

結合BitVM和OP-DLC,實現任意粒度找零、自由出入金、提高資金流動性。用戶可選擇多種出入金方式,且預言機信任最小化。

4. 結論

DLC技術正在不斷發展,結合Taproot、BitVM等新技術可實現更復雜的鏈下合約。通過優化方案可解決當前存在的問題,進一步提升DLC的安全性和可用性。