Discusión sobre los principios técnicos y enfoques de optimización de DLC

1. Resumen

El contrato de logaritmo discreto (DLC) es un esquema de ejecución de contratos inteligentes basado en oráculos, propuesto por Tadge Dryja del MIT en 2018. El DLC permite a las partes realizar pagos condicionales basados en condiciones preestablecidas, donde los participantes determinan y firman previamente los posibles resultados, y cuando el oráculo firma el resultado, se puede ejecutar el pago. Esto permite la implementación de nuevas aplicaciones de finanzas descentralizadas en la red de Bitcoin, al mismo tiempo que garantiza la seguridad de los fondos de los usuarios.

En comparación con la red Lightning, los DLC tienen las siguientes ventajas:

• Mejor privacidad: los detalles del contrato se comparten solo entre las partes involucradas y no se almacenan en la blockchain.
• Soporte para contratos financieros complejos: se pueden crear y ejecutar directamente derivados, seguros y otros contratos complejos en la red de Bitcoin.
• Reducir el riesgo de contraparte: los fondos se bloquean en un contrato multi-firma y solo se liberan cuando se produce el resultado del evento programado.
• No es necesario gestionar canales de pago: no es necesario crear o mantener canales de pago.
• Escalabilidad en escenarios específicos: ofrece una buena escalabilidad en contratos complejos.

A pesar de que el DLC tiene varias ventajas en el ecosistema de Bitcoin, todavía existen algunos problemas que necesitan ser resueltos:

• Riesgo de seguridad de claves
• Problema de centralización de oráculos
• Los oráculos descentralizados no pueden realizar la derivación de claves directamente.
• Riesgo de conspiración de oráculos
• Límite de cambio de denominación fija

Este artículo analizará el principio del DLC y propondrá algunas soluciones de optimización para resolver los problemas mencionados anteriormente.

2. Cómo funciona el DLC

Tomemos como ejemplo la apuesta entre Alice y Bob sobre la paridad del hash del bloque n+k:

1. Inicialización: generar parámetros de la curva elíptica

2. Generación de claves: el oráculo, Alice y Bob generan sus respectivas claves privadas y públicas.

3. Transacción de inyección de capital: Alice y Bob crean una transacción de inyección, cada uno bloqueando 1 BTC en una salida multifirma.

4. Ejecución de contratos: crear dos transacciones de ejecución de contratos (CET) para gastar la transacción de inversión.

5. Compromiso de cálculo del oráculo: calcular R, S y S', y transmitir

6. Alice y Bob calculan la nueva clave pública

7. Liquidación: el oráculo genera s o s' según el valor hash del bloque y lo difunde.

8. Retiro: La parte ganadora calcula una nueva clave privada y extrae activos según s o s'.

Además, se debe agregar un mecanismo de bloqueo temporal para asegurar que una de las partes retire los fondos en el tiempo estipulado; de lo contrario, la otra parte podrá retirar los activos utilizando la clave privada original.

3. Plan de optimización de DLC

3.1 Gestión de claves

La seguridad de la clave privada del oráculo y del número aleatorio es crucial, ya que puede provocar los siguientes problemas:

1. Oracle perdió la clave privada: no se puede liquidar, se debe ejecutar el contrato de reembolso
2. Filtración de claves privadas por oráculos: todos los contratos enfrentan el riesgo de fraude
3. Filtración o reutilización de números aleatorios de oráculos: puede derivar la clave privada
4. Oracle perdió el número aleatorio: no se puede liquidar un contrato específico

Se sugiere adoptar las siguientes medidas:

• Utilizar BIP32 para derivar claves secundarias o claves hijas para la firma
• Utilizar la clave privada y el valor hash del contador como número aleatorio

3.2 oráculo descentralizado

La implementación de oráculos descentralizados mediante firmas umbral Schnorr presenta las siguientes ventajas:

• Aumentar la seguridad: gestión descentralizada de claves, reducir el riesgo de fallos en un solo punto
• Control distribuido: evitar la concentración excesiva del poder
• Aumentar la disponibilidad: el sistema puede funcionar normalmente incluso si algunos nodos no están disponibles.
• Flexibilidad y escalabilidad: se pueden establecer diferentes umbrales para adaptarse a varios escenarios
• Responsabilidad: cada fragmento de firma de cada nodo puede ser verificado de forma independiente.

3.3 Acoplamiento de la descentralización y la gestión de claves

En los oráculos descentralizados, no existe una clave privada completa, por lo que no se puede utilizar BIP32 para la derivación de claves. Se puede utilizar un método de derivación de claves distribuido:

• Utilizando el polinomio de interpolación de Lagrange, las fragmentos de la clave privada y la clave privada completa satisfacen la relación de interpolación.
• Las partes de la clave privada y la clave privada completa aún satisfacen la relación de interpolación después de agregar incrementos.
• Las partes participantes pueden derivar fragmentos de claves privadas secundarias, que se utilizan para generar fragmentos de firmas secundarias.

Es necesario considerar la compatibilidad entre BIP32 mejorado y no mejorado.

3.4 OP-DLC: minimización de confianza del oráculo

Proponer el mecanismo OP-DLC, introduciendo desafíos optimistas:

• Oráculos que anticipan la creación de juegos OP en la cadena
• Cualquier parte honesta puede iniciar un desafío
• Si el desafío tiene éxito, se castigará al oráculo malvado.
• Se puede utilizar el modelo de firma "k-of-n", donde el valor de k puede ser 1.
• La suposición de confianza se reduce a solo un participante honesto.

3.5 OP-DLC + BitVM puente doble

Combinar OP-DLC y BitVM para resolver el problema de DLC en los puentes entre cadenas:

• Utilizar BitVM para resolver el problema del cambio
• Proporcionar múltiples canales de depósito y retiro
• Lograr una minimización de la confianza en oráculos a través del mecanismo OP
• Aumentar la eficiencia del uso de capital

4. Conclusión

DLC combina tecnologías como Taproot y BitVM, permitiendo la verificación y liquidación de contratos fuera de la cadena más complejos. A través del mecanismo de desafío OP, se puede lograr una minimización de la confianza en oráculos, lo que trae más posibilidades al ecosistema de Bitcoin.