DLC技術原理與優化思路探討

1. 引言

離散對數合約(DLC)是一種基於預言機的條件支付方案,由MIT的Tadge Dryja於2018年提出。它允許雙方根據預定義條件進行支付,參與者事先確定可能結果並進行預籤名,在預言機簽署結果時使用這些預籤名執行支付。DLC能實現新的去中心化金融應用,同時保證比特幣存款安全。

相比閃電網絡,DLC具有以下優勢:

• 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
• 在復雜合約方面有更好的可擴展性

然而,DLC仍存在一些問題:

• 密鑰泄露風險
• 預言機中心化問題
• 去中心化後無法密鑰派生
• 串謀風險
• 固定面額找零問題

本文將探討DLC原理,並提出一些優化方案來解決這些問題。

2. DLC原理

以Alice和Bob對賭第n+k個區塊哈希值奇偶性爲例:

1. 初始化:生成元G,階q

2. 密鑰生成:預言機、Alice、Bob各自生成私鑰和公鑰

3. 注資交易:Alice和Bob各鎖定1BTC到2-of-2多籤輸出

4. 合約執行交易:創建兩筆CET用於花費注資交易

5. 預言機計算承諾R,S,S'並廣播

6. Alice和Bob計算新公鑰

7. 結算:預言機根據結果生成s或s'並廣播

8. 提幣:贏家用新私鑰提取資產

整個過程保證了公平性和安全性,同時實現了條件支付。

3. DLC優化

3.1 密鑰管理

預言機的私鑰和隨機數至關重要,泄露或丟失會導致安全問題:

• 丟失私鑰:無法結算,需執行退款
• 泄露私鑰:所有DLC面臨欺詐風險
• 泄露/重用隨機數:可推導出私鑰
• 丟失隨機數:無法結算特定DLC

建議使用BIP32派生子密鑰,隨機數採用哈希值以防重復或丟失。

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
• 靈活性與可擴展性
• 可追責性

3.3 去中心化與密鑰管理耦合

去中心化場景下,完整私鑰不存在,無法直接使用BIP32派生。可採用分布式密鑰派生方法,使子私鑰分片與子密鑰滿足插值關係。

需考慮增強型與非增強型BIP32的兼容性問題。

3.4 OP-DLC:預言機信任最小化

提出OP-DLC機制,引入樂觀挑戰:

• 預言機事先質押
• 任何誠實參與方可發起挑戰
• 挑戰成功則懲罰作惡預言機

只需一個誠實參與方即可,大幅提高容錯率。

3.5 OP-DLC + BitVM雙橋

結合OP-DLC和BitVM解決DLC在跨鏈橋應用中的問題:

• 實現任意粒度找零
• 提供多種出入金通道
• 預言機信任最小化
• 提升資金利用率

4. 結論

DLC技術不斷發展,結合Taproot、BitVM等新技術,可實現更復雜的鏈下合約驗證結算。OP挑戰機制有助於實現預言機信任最小化,進一步提升DLC的安全性和可用性。