TL;DR : LiquiDEX v1 se distingue de la v0 en supprimant la valeur du facteur de masquage de la proposition, empêchant le preneur d'être en mesure de remplacer le range proof. Nous remplaçons les valeurs de facteur de masquage avec des preuves de valeur masquées et un décalage de valeur (scalar offset). Cela rend l'intégration avec les portefeuilles beaucoup plus facile, moins intrusive et plus sûre. Il y a cependant quelques compromis : l’entrée du maker ne doit pas avoir été envoyée par un preneur potentiel, et si un maker utilise une entrée non masquée, il doit utiliser une sortie non masquée. Un prototype fonctionnel est disponible dans BEWallet. Pour plus d'informations ou pour discuter d’améliorations possibles, contactez-moi ici, ou sur la plateforme communautaire Build On L2 - lors de son lancement.
LiquiDEX est un protocole permettant d’effectuer des atomic swaps en deux étapes sur le réseau Liquid. Il ne nécessite qu'une seule interaction entre les participants de l'échange, ce qui améliore considérablement l’expérience utilisateur. Il peut être utilisé comme fondation pour la mise en œuvre de systèmes plus complexes tels que des bureaux OTC automatisés, des plateformes d’enchères ou même une plateforme d’échange décentralisée (DEX). Voir le précédent billet de blog pour plus de détails.
La question du Range Proof
Lors d’une transaction confidentielle, les informations non masquées sont chiffrées dans l'un des champs de sortie, le range proof. Lorsqu'une transaction est reçue, cette information non masquée est décryptée et utilisée pour permettre la dépense. Cependant, un tel champ n'est pas couvert par la signature de la transaction. Ainsi, le preneur peut en changer la valeur et le maker ne sera pas en mesure de décoder la transaction.
Dans le précédent billet de blog, nous avons expliqué que ce problème pouvait être résolu en utilisant des deterministic blinders, et en utilisant le champ nonce commitment pour chiffrer le montant et (une partie de) l'identifiant de l'actif. Cependant, cette solution est assez complexe et ne fonctionne pas avec les portefeuilles génériques (Elements Core ou Green).
Résoudre le problème du Range Proof
Une solution possible serait d'utiliser SIGHASH_RANGEPROOF, mais cela ne fonctionne pas dans le cas de LiquiDEX. En utilisant SIGHASH_RANGEPROOF, la signature couvre le range proof, mais elle couvre aussi le surjection proof. Le maker n'est cependant pas en mesure de créer le surjection proof pour la sortie, puisqu'il n'y a pas encore d’entrée avec le même actif.
Une autre approche
Le but est d'empêcher le preneur de pouvoir générer un range proof valide pour la sortie du maker.
En premier lieu, le preneur doit être capable d'analyser et de financer la transaction, donc l’actif (et sa valeur) de l’entrée (et de la sortie) doit être partagé par le maker. Ensuite, le preneur doit pouvoir générer le surjection proof pour la sortie du maker, donc le facteur de masquage des actifs de la sortie (asset blinder, abf) doit également être partagé. Troisièmement, le preneur doit être capable de générer les surjection proofs pour ses sorties avec l'actif envoyé par le preneur, donc le facteur de masquage de l'actif de l’entrée doit être partagé également.
Nous devons donc remplacer les valeurs de facteur de masquage de l'entrée et de la sortie (value/amount blinders, vbf) par quelque chose qui permette au preneur de vérifier la valeur des engagements pour ensuite obfusquer la transaction.
Pour vérifier la valeur de l'engagement, nous pouvons utiliser des preuves de valeur masquées. Une preuve de valeur masqué est "une valeur explicite de range proof qui prouve que la valeur de l'engagement correspond à la valeur explicite". Ils sont utilisés dans les Partially Signed Elements Transactions (PSETs). Pour obfusquer correctement une transaction, la dernière valeur de facteur de masquage, contrairement aux autres facteurs de masquage, n'est pas choisie au hasard, mais de manière à ce que les entrées et les sorties "donnent la somme de 0". En d'autres termes, la somme des entrées scalar_offsets est égale à la somme des sorties scalar_offsets, où scalar_offset est défini comme suit:
scalar_offset = abf * value + vbf (mod n)
L'idée est que le maker partage son décalage de valeur (scalar offset) :
maker_scalar_offset = abf_o * value_o + vbf_o - (abf_i * value_i + vbf_i) (mod n)
Il y a cependant quelques compromis à faire pour éviter de révéler par inadvertance la valeur du facteur de masquage.
Compromis
L'entrée du maker ne doit pas avoir été envoyée par un preneur potentiel. Sinon, le preneur connaît vbf_i et peut calculer vbf_o à partir de maker_scalar_offset. Au lieu de cela, vbf_i devrait avoir été choisi par le maker et gardé secret ; ceci peut être réalisé en faisant une transaction send-to-self (qui pourrait aussi créer un UTXO de la taille désirée).
En outre, cela implique que l'entrée du maker ne doit pas provenir d'un swap LiquiDEX v0.
Si l'entrée du maker est non masquée, alors la sortie du maker doit être non masquée ; si l'entrée du maker est masquée, la sortie du maker doit être masquée. Sinon, le preneur connaît l'une des valeurs de facteurs de masquage (qui est 0), et peut calculer l'autre valeur du facteur de masquage.
Enfin, lorsque vous faites plusieurs propositions avec la même entrée, il est crucial de créer un nouveau vbf_o chaque fois que abf_o ou value_o change. Sinon, vous avez deux équations distinctes
maker_scalar_offset = abf_o * value_o + vbf_o - (abf_i * value_i + vbf_i) (mod n)
maker_scalar_offset' = abf_o' * value_o + vbf_o - (abf_i * value_i + vbf_i) (mod n)
avec deux valeurs inconnues, permettant au preneur de calculer vbf_o.
LiquiDEX v1
Partons du format LiquiDEX v0 pour mettre en évidence les différences et les similitudes :
```{
"version": 0,
"tx": "...",
"inputs": [{
"asset": "...",
"amount": 1,
"assetblinder": "...",
"amountblinder": "...",
}],
"outputs": [{
"asset": "...",
"amount": 1,
"assetblinder": "...",
"amountblinder": "...",
}],
}```
LiquiDEX v1 remplace les valeurs de facteur de masquage (value/amount blinder, vbf) par des preuves de valeur masquées et ajoute un champ de premier niveau pour le scalaire :
```{
"version": 1,
"tx": "...",
"inputs": [{
"asset": "...",
"satoshi": 1,
"assetblinder": "...",
"value_blind_proof": "...",
}],
"outputs": [{
"asset": "...",
"satoshi": 1,
"assetblinder": "...",
"value_blind_proof": "...",
}],
"scalars": ["..."],
}```
En théorie, les propositions LiquiDEX v0 peuvent être mises à niveau vers LiquiDEX v1, mais pour des raisons de simplicité à ce stade, il est préférable de considérer cette mise à jour comme un changement majeur qui nécessite une refonte des propositions. Notez que nous avons également remplacé "montant" par "satoshi".
Un prototype fonctionnel
Nous avons développé un prototype fonctionnel dans BEWallet.
```Installez le portefeuille :
git clone https://github.com/LeoComandini/BEWallet-cli.git
cd BEWallet-cli
cargo install .```
Le maker affiche une liste de ses jetons pour choisir celle qui sera échangée :
```$ bewallet-cli --testnet --electrum-url blockstream.info:465 --data-root $PWD --mnemonic "$MNEMONIC" get-coins | jq
[
...
{
"txo": {
"outpoint": "[elements]2dfaf9ca94fe817998456f02ab5093f5c1cf35e141efaf80212fe39ec4f6947c:0",
"script_pubkey": "a9144a597f4df12eea440e4e569f6e73b3e3b8794bdd87",
"height": 508358
},
"unblinded": {
"asset": "38fca2d939696061a8f76d4e6b5eecd54e3b4221c846f24a6b279e79952850a5",
"asset_bf": "9810d5b7987be0b2a2fecc3b0eb5e0a47e4386380f81c444659049890e8d0081",
"value": 100,
"value_bf": "f0450ba54ed42f13a56589317cd2fe2d28ce20796dacea8b49a14d806fce87a3"
}
}
]```
Puis fait la proposition :
```$ bewallet-cli --testnet --electrum-url blockstream.info:465 --data-root $PWD --mnemonic "$MNEMONIC" liquidex-make --txid 2dfaf9ca94fe817998456f02ab5093f5c1cf35e141efaf80212fe39ec4f6947c --vout 0 --asset 144c654344aa716d6f3abcc1ca90e5641e4e2a7f633bc09fe3baf64585819a49 --rate 100```
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Et l'envoie au preneur, qui peut l'accepter :
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Le résultat est cette transaction, qui peut être partiellement démasquée par le maker et le preneur.
Améliorations futures
Contrairement à la v0, la v1 de LiquiDEX n'a pas besoin d'un moyen spécial pour déverrouiller la sortie reçue par le maker. Ainsi, un portefeuille spécifique n'est pas strictement nécessaire. Par exemple, il est possible d'écrire un petit wrapper Python utilisant le portefeuille Elements Core, une approche similaire aux trois premiers prototypes LiquiDEX décrits dans le premier article du blog.
LiquiDEX v1 n'utilise pas PSET car il n'a pas d'endroit pour stocker les facteurs de masquage des actifs. Lorsque cela sera possible, nous mettrons à jour la version et utiliserons PSET.
Conclusions
LiquiDEX est un protocole permettant d'effectuer des atomic swap pair à pair en deux étapes. Il améliore l'UX en ne nécessitant qu'une seule interaction entre le maker et le preneur, en échange de quelques compromis raisonnables.
La v0 de LiquiDEX nécessite d’importants efforts d’intégration du côté du portefeuille pour gérer correctement et en toute sécurité le masquage et le démasquage. LiquiDEX v1 supprime les valeurs de facteurs de masquage de la proposition, empêchant le preneur de pouvoir remplacer le range proof. Cela rend l'intégration des portefeuilles beaucoup plus facile, moins intrusive et plus sûre.
Il y a quelques compromis, cependant, l'entrée du maker ne doit pas avoir été envoyée par un preneur potentiel, et si un créateur utilise une entrée non masquée, il doit utiliser une sortie non masquée.
Remerciements
Je tiens à remercier Riccardo Casatta et Valerio Vaccaro pour les tests et la révision, ainsi que Jonas Nick pour ses commentaires sur le design cryptographique.
Si vous souhaitez en savoir plus sur LiquiDEX et les échanges sur Liquid ou discuter d’améliorations possibles, veuillez me contacter ici, ou sur la plateforme communautaire Build On L2 une fois qu’elle sera lancée.