Discussão sobre os Princípios e Otimização da Tecnologia DLC

1. Visão Geral

O contrato de logaritmo discreto (DLC) é uma solução de execução de contratos inteligentes baseada em oráculos, proposta por Tadge Dryja do MIT em 2018. O DLC permite que as partes realizem pagamentos condicionais com base em condições pré-definidas, onde os participantes determinam previamente os possíveis resultados e assinam. Quando o oráculo assina o resultado, o pagamento pode ser executado. Isso possibilita a implementação de novas aplicações financeiras descentralizadas na rede Bitcoin, garantindo a segurança dos fundos dos usuários.

Em comparação com a Lightning Network, os DLCs têm as seguintes vantagens:

• Melhor privacidade: os detalhes do contrato são compartilhados apenas entre as partes envolvidas, não são armazenados na blockchain.
• Suporte a contratos financeiros complexos: é possível criar e executar diretamente contratos complexos como derivativos e seguros na rede Bitcoin.
• Reduzir o risco da contraparte: os fundos são bloqueados em um contrato multifirma e só são liberados quando o resultado do evento programado ocorre.
• Sem necessidade de gerir canais de pagamento: não é necessário criar ou manter canais de pagamento
• Escalabilidade em cenários específicos: oferece uma boa escalabilidade em contratos complexos

Apesar de o DLC ter várias vantagens no ecossistema do Bitcoin, ainda existem alguns problemas que precisam ser resolvidos:

• Risco de segurança da chave
• Problema de centralização do oráculo
• Os oráculos descentralizados não podem derivar chaves diretamente.
• Risco de conluio de oráculos
• Limite de troco de valor fixo

Este artigo analisará o princípio do DLC e apresentará algumas propostas de otimização para resolver os problemas mencionados.

2. Como funciona o DLC

Tomando como exemplo a aposta entre Alice e Bob sobre a paridade do hash do n+k-ésimo bloco:

1. Inicialização: gerar parâmetros de curva elíptica

2. Geração de Chaves: o oráculo, Alice e Bob geram suas respectivas chaves privadas e públicas

3. Transação de depósito: Alice e Bob criam uma transação de depósito, cada um bloqueando 1 BTC em uma saída multi-assinatura.

4. Transação de execução de contrato: criar duas transações de execução de contrato (CET) para gastar a transação de aporte.

5. Compromisso de cálculo do oráculo: calcular R, S e S', e transmitir

6. Alice e Bob calculam a nova chave pública

7. Liquidação: O oráculo gera s ou s' com base no valor de hash do bloco e transmite.

8. Retirada: O vencedor calcula a nova chave privada com base em s ou s' e retira os ativos.

Além disso, é necessário adicionar um mecanismo de bloqueio de tempo, garantindo que uma das partes retire os fundos dentro do prazo estipulado; caso contrário, a outra parte poderá retirar os ativos utilizando a chave privada original.

3. DLC otimização

3.1 Gestão de Chaves

A segurança da chave privada e do número aleatório do oráculo é crucial, pois pode levar aos seguintes problemas:

1. Oráculo perdeu a chave privada: não é possível liquidar, é necessário executar o contrato de reembolso
2. Vazamento de chave privada do oráculo: todos os contratos enfrentam risco de fraude
3. Vazamento ou reutilização de números aleatórios do oráculo: é possível derivar a chave privada
4. Oráculo perdeu o número aleatório: não é possível liquidar o contrato específico

Sugere-se a adoção das seguintes medidas:

• Usar BIP32 para derivar chaves-filhas ou chaves-netas para assinatura
• Use a chave privada e o valor hash do contador como número aleatório

3.2 Oráculo descentralizado

Implementação de oráculos descentralizados com assinatura de limite Schnorr, apresentando as seguintes vantagens:

• Aumentar a segurança: gestão de chaves descentralizada, reduzindo o risco de falhas de ponto único
• Controle distribuído: evitar a concentração excessiva de poder
• Aumentar a disponibilidade: a operação normal é possível mesmo com alguns nós indisponíveis
• Flexibilidade e escalabilidade: diferentes limiares podem ser definidos para se adaptar a vários cenários
• Responsabilidade: cada fragmento de assinatura de um nodo pode ser verificado de forma independente

3.3 Descentralização e gestão de chaves acopladas

Em oráculos descentralizados, a chave privada completa não existe, não é possível usar diretamente o BIP32 para a derivação de chaves. Pode-se usar o método de derivação de chaves distribuídas:

• Utilizando o polinómio de interpolação de Lagrange, os fragmentos da chave privada e a chave privada completa satisfazem a relação de interpolação.
• As partes da chave privada e a chave privada completa, após serem aumentadas simultaneamente, ainda satisfazem a relação de interpolação.
• Todas as partes envolvidas podem derivar fragmentos de chave privada, para gerar fragmentos de assinatura.

É necessário considerar a questão da compatibilidade entre BIP32 melhorado e não melhorado.

3.4 OP-DLC: minimização de confiança do oráculo

Proposta de mecanismo OP-DLC, introduzindo desafios otimistas:

• Oráculos antecipados de staking para construir jogos OP on-chain
• Qualquer parte honesta pode iniciar um desafio
• Se o desafio for bem-sucedido, punir o oráculo do mal.
• Pode-se usar a assinatura do modelo "k-of-n", onde o valor de k pode ser 1.
• A suposição de confiança é reduzida para apenas um participante honesto

3.5 OP-DLC + BitVM双桥

Combinar OP-DLC e BitVM para resolver os problemas de DLC nas pontes entre cadeias:

• Resolver o problema do troco usando BitVM
• Fornecer múltiplos canais de depósito e levantamento
• Implementar a minimização da confiança do oráculo através do mecanismo OP
• Aumentar a utilização de capital

4. Conclusão

O DLC combina tecnologias como Taproot e BitVM, permitindo a verificação e liquidação de contratos off-chain mais complexos. Através do mecanismo de desafio OP, é possível alcançar uma minimização da confiança em oráculos, trazendo mais possibilidades para o ecossistema Bitcoin.