이 기사는 블록체인 브리징의 현재와 미래 상황을 소개합니다.

출처 | 1kxnetwork

저자 | 드미트리 베렌존

수년간의 연구 개발 끝에 마침내 다중 체인 시장 구조를 형성했습니다. 현재 100개가 넘는 활성 퍼블릭 블록체인이 있으며, 그 중 다수는 고유한 애플리케이션, 사용자, 지리적 분포, 보안 모델 및 디자인 트레이드오프를 가지고 있습니다. 개별 커뮤니티가 믿는 것과 상관없이 현실은 우주가 엔트로피를 증가시키는 경향이 있으며 이러한 네트워크의 수는 앞으로도 계속 증가할 가능성이 있다는 것입니다.

이미지 설명

이 기사에서는 다음을 수행합니다.

이 기사에서는 다음을 수행합니다.

• 브리징이 중요한 이유 설명

• 다양한 교량 설계와 장단점에 대한 개요

• 일반적인 전류 브리징 개요

• 첫 번째 레벨 제목

상호 운용성은 혁신적인 가능성을 열어줍니다.

보조 제목

▲ 기존 암호화 자산의 생산성 및 효용성 향상

브리징을 통해 기존 암호화 자산을 새로운 플랫폼으로 전송하여 새로운 작업을 수행할 수 있습니다. 좋다:

• DAI를 Terra로 보내 Mirror에서 합성 자산을 구매하거나 Anchor에서 수익을 얻습니다.

• NFTfi에 대한 담보로 TopShot을 Flow에서 Ethereum으로 전송

• 보조 제목

▲ 기존 프로토콜의 제품 기능 확장

브리징은 프로토콜이 구현할 수 있는 설계 공간을 확장합니다. 예를 들어:

• Solana 및 Avalanche에서 Yearn 금고를 사용한 유동성 채굴

• 이더리움의 NFT 교차 체인 공유 주문서 및 Rarible 프로토콜의 흐름

• 보조 제목

▲ 사용자와 개발자를 위한 새로운 기능 사용 사례 잠금 해제

Bridging은 사용자와 개발자에게 더 많은 옵션을 제공합니다. 좋다:

• Optimism, Arbitrum 및 Polygon의 DEX에서 SUSHI 가격 차익 거래

• Bitcoin으로 Arweave 스토리지 비용 지불

• 첫 번째 레벨 제목

브리징 101

추상적인 수준에서 브리지는 다음과 같이 정의할 수 있습니다. 둘 이상의 블록체인 간에 정보를 전송하는 시스템입니다. 그리고 "정보"는 자산, 계약 호출, 증명 또는 상태를 나타낼 수 있습니다. 대부분의 교량 설계는 다음 부분으로 구성됩니다.

• 감시 장치:메시징/릴레이:

• 메시징/릴레이:의견 일치:

• 의견 일치:징후:

• 징후:참가자는 단일 서명 또는 임계값 서명 체계의 일부로 대상 체인에 전송된 정보에 암호로 서명해야 합니다.

브리징 방식에는 크게 네 가지 유형이 있으며 각각 장단점이 있습니다.

• 자산별:이 브리지 유형의 유일한 목적은 외부 체인별 자산에 대한 액세스를 제공하는 것입니다. 이러한 자산은 일반적으로 "래핑된" 자산(수탁 또는 비수탁 방식으로 기본 자산에 의해 완전히 담보되는 자산)입니다. 비트코인은 이더리움에만 7개의 서로 다른 브리지가 있는 다른 체인에 연결된 가장 일반적인 자산입니다. 이러한 종류의 브리징은 구현하기 가장 쉽고 엄청난 유동성을 이끌어냅니다. 그러나 그 기능은 제한적이며 각 대상 체인에서 다시 구현해야 합니다. 예를 들면 wBTC와 래핑된 Arweave가 있습니다.

• 체인별:일반적으로 소스 체인에서 잠금 및 잠금 해제 토큰을 지원하고 대상 체인에서 임의의 캡슐화된 자산을 생성하는 두 체인 간의 브리지입니다. 이러한 교량의 복잡성이 제한되어 있기 때문에 종종 시장 출시가 더 빠르지만 더 넓은 생태계로 쉽게 확장할 수 없습니다. 사용 사례는 사용자가 Ethereum에서 Polygon으로 또는 그 반대로 자산을 전송할 수 있는 Polygon의 PoS 브리지이지만 이 두 체인에 대해서만 가능합니다.

• 애플리케이션별(애플리케이션별):두 개 이상의 블록체인에 대한 액세스를 제공하지만 해당 애플리케이션 내에서만 제공되는 애플리케이션입니다. 애플리케이션 자체의 이점은 코드 베이스가 더 작다는 것입니다. 각 블록체인에 전체 애플리케이션의 별도 인스턴스를 갖는 대신 더 가볍고 모듈화된 "어댑터"가 있는 경우가 많습니다. "어댑터"를 구현하는 블록체인은 연결된 다른 모든 블록체인에 액세스할 수 있으므로 네트워크 효과가 있습니다. 단점은 해당 기능을 다른 애플리케이션(예: 대출 애플리케이션에서 거래 애플리케이션으로)으로 확장하기 어렵다는 것입니다. 특정 사용 사례에는 각각 교차 체인 대출 및 거래 전용 독립 블록체인을 구축하는 Compound Chain 및 Thorchain이 포함됩니다.

• 일반화:이미지 설명

2021년 9월 14일 현재

또한 교차 체인 트랜잭션을 검증하는 데 사용되는 메커니즘에 따르면 대략 세 가지 유형의 브리지 디자인이 있습니다.

▲ 유형 1: 외부 유효성 검사기 및 연합

이미지 설명

외부 유효성 검사기 및 연합 시스템의 단순화된 그림

▲ 유형 2: 라이트 클라이언트 및 릴레이

이미지 설명

라이트 클라이언트/릴레이 시스템의 추상 그림

▲ 유형 3: 유동성 네트워크

이미지 설명

유체 네트워크의 추상 그림

이미지 설명

2021년 9월 14일 현재

위에서 주어진 브리지는 양방향 통신 채널이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 각 채널에 별도의 모델이 있을 수 있으므로 이 분류는 Gravity, Interlay 및 tBTC와 같은 하이브리드 모델을 정확하게 나타내지 않습니다. 둘 다 한 방향에는 라이트 클라이언트가 있고 다른 방향에는 유효성 검사기 노드가 있기 때문입니다.

안전:

• 안전:속도:

• 속도:트랜잭션 완료를 위한 대기 시간 및 최종성 보장. 일반적으로 속도와 보안 사이에는 트레이드 오프가 있습니다.

• 연결성:자본 효율성:

• 자본 효율성:상태 저장:

• 상태 저장:특정 자산, 보다 복잡한 상태를 전송하고/하거나 교차 체인 계약 호출을 수행하는 기능.

요약하면 이 세 가지 설계 메커니즘의 장단점은 다음 그림의 관점에서 평가할 수 있습니다.

또한 보안은 범위이며 대략 다음 범주로 나눌 수 있습니다.

• 남을 믿지 않는:브리지의 보안은 브리지하는 기본 블록체인에 연결되어 있습니다. 기본 블록체인이 합의 수준의 공격을 받지 않는 한 사용자의 자금을 잃거나 도난당할 수 없습니다. 즉, 이러한 모든 시스템의 경제, 엔지니어링 및 암호화 구성 요소에는 신뢰 가정(예: 코드에 취약성이 없음)이 포함되어 있으므로 완전히 신뢰할 수 없는 것은 아닙니다.

• 보험:공격자는 사용자 자금을 훔칠 수 있지만 그렇게 하는 것은 그들에게 이익이 되지 않을 수 있습니다. 그들은 네트워크에 참여하기 위해 먼저 담보를 제공해야 하고 잘못된 행동과 악의적인 행동이 있을 때 몰수되기 때문입니다. 사용자 자금이 손실되면 프로토콜은 공격자의 담보를 몰수하여 사용자에게 보상합니다.

• 보세:실수와 악의적인 행동으로 인해 사용자의 담보가 몰수된다는 점을 제외하면 보험 모델과 유사합니다(예: 참가자의 경제적 이익은 그들의 행동과 밀접하게 관련됨). 담보의 유형은 보험과 담보 모델 모두에 중요합니다. 브리징을 보장합니다.

• 신뢰할 수 있음:이미지 설명

2021년 9월 14일 현재

첫 번째 레벨 제목

설계 메커니즘의 장단점 요약

"외부 유효성 검사기 및 연합"은 트랜잭션을 트리거하고, 데이터를 저장하고, 여러 대상 체인에서 데이터와의 상호 작용을 허용할 수 있으므로 일반적으로 상태 및 연결에 더 좋습니다. 그러나 사용자는 정의에 따라 소스 또는 대상 체인이 아닌 브리지의 보안에 의존하기 때문에 보안 비용이 발생합니다. 오늘날 대부분의 외부 유효성 검사기 메커니즘은 신뢰 기반 모델이지만 일부는 최종 사용자를 보장하는 데 사용되는 하위 집합인 담보 자산이 필요합니다. 불행히도 그들의 보험 메커니즘은 종종 반사적입니다. 프로토콜 토큰이 담보로 사용되는 경우 토큰의 가치는 사용자의 손실을 보상하기에 충분하다고 가정합니다. 또한 모기지 자산이 보험 자산과 다른 경우 오라클 머신의 가격 흐름에도 의존해야 하므로 브릿지의 보안도 오라클 머신의 보안으로 저하됩니다. 그리고 신뢰 모델이 없으면 이러한 브리지는 경제적 처리량을 촉진하는 동시에 담보 규모의 비례적 증가를 요구하기 때문에 자본 효율성이 가장 낮습니다.

"라이트 클라이언트 및 릴레이"는 블록 헤더 릴레이 시스템이 모든 유형의 데이터를 전송할 수 있기 때문에 상태 저장에 더 좋습니다. 정보를 전송하기 위해 릴레이가 필요하기 때문에 활성 가정이 있지만 추가 신뢰 가정이 필요하지 않기 때문에 매우 안전합니다. 동시에 자산을 잠글 필요가 없기 때문에 가장 자본 효율적인 교량입니다. 그러나 이러한 이점은 연결성을 희생하는 대가로 발생합니다. 한 쌍의 체인이 연결될 때마다 개발자는 소스 체인과 대상 체인에 새로운 라이트 클라이언트 스마트 계약을 배포해야 합니다 계약의 복잡성은 O(LogN)과 O(N) 사이입니다(이유는 이 동일한 합의 알고리즘을 사용하여 체인 지원을 추가하는 것이 상대적으로 쉽기 때문입니다. 또한 사기 증명에 의존하는 낙관적 모델에는 상당한 속도 결함이 있어 대기 시간을 최대 4시간까지 늘릴 수 있습니다.

"액체 네트워크"는 로컬에서 검증된 시스템(즉, 글로벌 합의가 필요하지 않음)이기 때문에 보안 및 속도 측면에서 더 강력합니다. 또한 자본 효율성은 보안보다는 트랜잭션 흐름/가치와 관련되기 때문에 스테이킹/보험 메커니즘의 외부 유효성 검사기 메커니즘보다 자본 효율적입니다. 예를 들어 내장된 재조정 메커니즘이 주어지면 유동성 네트워크는 두 체인에 대해 동일한 거래 흐름을 가정할 때 임의로 큰 경제적 처리량을 촉진할 수 있습니다.

해결되지 않은 문제

해결되지 않은 문제

강력한 교차 체인 브리지를 구축하는 것은 분산 시스템에서 어려운 문제입니다. 이 분야에서 많은 시도가 있었지만 여전히 해결되지 않은 몇 가지 문제가 있습니다.

• 최종성 및 롤백:확률적 완결성이 있는 체인에서 브리지는 블록 재구성 및 시간 도둑 공격을 어떻게 처리합니까? 예를 들어, 사용자가 Polkadot에서 Ethereum으로 자신을 보내는 경우 두 체인 중 하나가 상태 롤백을 경험하면 어떻게 됩니까?

• NFT 전송 및 출처(NFT 전송 및 출처):브리지는 여러 체인에서 NFT의 출처를 어떻게 추적합니까? 예를 들어 Ethereum, Flow 및 Solana의 여러 시장에서 거래된 NFT가 있는 경우 이러한 모든 거래 및 소유자는 어떻게 기록됩니까?

• 스트레스 테스트:첫 번째 레벨 제목

블록체인 브리징의 미래

브리지는 블록체인 생태계에 더 많은 혁신 가능성을 열어주지만, 팀이 연구 개발에서 지름길을 택하면 큰 위험을 초래할 수도 있습니다. Poly Network 크로스체인 공격 사건은 우리에게 취약점의 잠재적인 규모와 공격의 경제적 손실을 보여주었고 앞으로 더 큰 공격이 예상됩니다. 교량 건설업체의 경우 현재 네트워크가 매우 세분화되어 있고 경쟁이 치열합니다. 그러나 팀은 고도로 훈련되어야 하며 릴리스 속도보다 보안을 우선시해야 합니다.

궁극적인 이상은 모든 것에 공통적인 "동형 교량"을 구축하는 것이지만 현실은 하나의 "최고" 교량 설계가 없다는 것입니다. 다양한 유형의 브리지는 다양한 특정 애플리케이션(예: 자산 이전, 계약 호출, 토큰 발행 등)에 적합합니다.

또한 최고의 브리지는 가장 안전하고, 연결 가능하고, 빠르고, 자본 효율적이고, 비용 효율적이고, 검열에 강해야 합니다. "블록체인 인터넷"의 비전을 실현하려면 이러한 속성을 극대화해야 합니다.

지금까지 우리는 최적의 다리를 만들지 않았습니다. 그리고 모든 교량 유형에는 몇 가지 흥미로운 개발 방향이 있습니다.

• 블록 헤더 검증 비용 절감:비용이 많이 드는 라이트 클라이언트의 헤더 유효성 검사를 수정하면 완전히 보편적이고 신뢰할 수 없는 상호 운용성에 가까워질 것입니다. 흥미로운 설계는 이러한 비용을 줄이기 위해 L2에 연결하는 것입니다. 예를 들어 zkSync 위에 Tendermint 라이트 클라이언트를 구현합니다.

• 신뢰 기반 모델에서 스테이킹 모델로 이동:스테이킹 유효성 검사기는 자본 효율성이 훨씬 떨어지지만 "사회적 계약"은 수십억 달러의 사용자 자금을 안전하게 유지할 만큼 안전하지 않습니다. 게다가 멋진 임계값 서명 메커니즘은 신뢰를 감소시키지 않으며 서명자 그룹은 여전히 ​​신뢰할 수 있는 제3자에 속합니다. 담보가 없는 경우 사용자는 효과적으로 자산을 외부 관리인에게 양도하고 있습니다.

• 모기지 모델에서 피보험 모델로 전환:자산 손실은 사용자가 원하지 않는 마지막 일입니다. 저당 자산의 검증자 및 중계자가 악의적인 행동을 어느 정도 방지할 수 있지만 프로토콜은 더 나아가 몰수된 자금으로 사용자에게 직접 보상해야 합니다.

• 유동성 네트워크의 유동성 확장:"유동성 네트워크"는 틀림없이 자산 이전을 위한 가장 빠른 다리이며, 신뢰와 유동성 사이에는 몇 가지 흥미로운 디자인 상충 관계가 있습니다. 예를 들어, 유동성 네트워크는 자본 공급을 아웃소싱하기 위해 스테이킹된 유효성 검사기 모델을 활용할 수 있으며 라우팅은 스테이킹된 유동성이 있는 임계 다중 서명이 될 수도 있습니다.

• 브리지 집계:브리지를 사용하면 특정 자산에 대한 기하급수적 법칙을 따를 수 있지만 Li Finance와 같은 애그리게이터는 개발자와 최종 사용자 모두의 경험을 향상시킬 수 있습니다.