9개의 교차 체인 브리지의 작동 원리 및 보안에 대한 심층 분석
원래 제목:How do Blockchain bridges really work & can you trust them?
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저자: 로스 미들턴
원본 출처: Rhino.fi
원본 편집: Fenbushi Capital
교차 체인 브리지는 데이터와 자금이 블록체인 간에 자유롭게 흐를 수 있도록 하여 다중 체인 세계에서 필수적인 역할을 합니다. 그러나 이러한 교차 체인 브리지는 일련의 파괴적인 해킹에 이어 지난 몇 달 동안 논란의 대상이었습니다.
8월 2일, 해커들은 Ethereum과 Moonbeam 사이의 교차 체인 브리지인 Nomad에서 1억 9천만 달러 이상을 훔쳤습니다. 이 최신 해킹과 함께 Defi 교차 체인 브리지 사용자는 12개월도 안 되는 기간에 거의 20억 달러를 잃었습니다.
이 기사는 어떤 브리지를 사용할지 권장하는 것이 아니라 사용자가 정보에 입각한 선택을 할 수 있도록 사실을 기술하는 것입니다. 이 게시물에서는 각 유형의 교차 체인 브리지의 장단점과 실제로 작동하는 방식에 대해 자세히 설명합니다.
교차 체인 브리지 분류 방법: 전송 유형별
Lock & Mint 예: Polygon 공식 브리지, StarkNet 공식 브리지, Shuttle.
토큰 발행사 Burn & Mint MakerDao, Arbitrum Teleport.
전문 Burn & Mint Hop, Debridge.
아토믹 스왑 스타게이트.
타사 네트워크/체인(타사 네트워크/체인) Thorchain.교차 체인 브리지는 두 가지 유형으로 구분됩니다.먼저 전송 유형부터 나누어 봅시다. 교차 체인 집계 프로토콜 Lifi는 전송 유형에 따라 세 가지 주요 유형의 교차 체인 브리지를 식별했습니다. 구분선이 약간 흐릿하기 때문에 실제로 다섯 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
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잠금 및 캐스트
가장 간단하고 가장 일반적인 크로스 체인 브리지는 토큰을 잠그고 발행하고 소각하는 것입니다. 다음은 워크플로 다이어그램입니다.
자산이 체인을 통과하면 소스 체인의 토큰이 교차 체인 브릿지의 스마트 계약에 고정된 다음 대상 체인에서 매핑된 토큰 및 표준 토큰이 될 수 있는 새 버전이 생성됩니다.
래핑된 토큰: 기본 토큰과 1:1 앵커를 유지합니다.
토큰: 각체인에서 순환하는 기본토큰을 나타냅니다.두토큰모두 기본자산이완전히 담보된 태로완 전히발행됩니다.
이점:
이점:
대상 체인 토큰을 지원하기 위해 100% 담보화되어 확장이 가능합니다.
결점:
소스 체인의 스마트 계약은 해커의 손쉬운 표적이며 소스 체인 자금을 도난당하면 대상 체인 토큰이 가치가 없을 수 있습니다. 해커 공격은 대량의 토큰을 보유하고 있는 크로스체인 브리지 스마트 컨트랙트를 겨냥한 것으로, 예를 들어 2022년 3월 해커는 로닌 브리지 취약점을 이용해 미화 6억 달러를 훔쳤다.
느린 크로스체인 속도 - Polygon에서 Ethereum으로 또는 StarkNet/Ex에서 Ethereum으로 크로스체인의 경우 사용자는 여전히 몇 시간을 기다릴 수 있지만 Arbitrum 및 Optimism과 같은 OP 롤업의 크로스체인의 경우, 사용자는 며칠을 기다릴 의향이 없습니다.
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토큰 발행자에 의해 소각 및 발행됨
이 접근 방식은 약간 다르며 토큰 발행자에게 인센티브를 제공하여 체인 전체에 유동성을 제공합니다. 즉, OP 롤업 챌린지 기간이 상대적으로 길면 토큰 발행자가 유동성을 "제공"하기 위해 제3자에 의존하는 대신 개입할 수 있습니다.MakerDao Arbitrum Teleporter。MakerDAO를 사용하면 Wormhole이 Arbitrum 크로스체인에서 Layer1으로 돌아올 때 크로스체인 자산인 DAI를 빠르게 얻을 수 있습니다. 이 경우 MakerDAO 프로토콜은 오라클 네트워크를 통해 백그라운드에서 자금의 최종 결제를 추적합니다.
이점:
이 접근 방식은 대부분의 사용자에 대한 마찰 비용을 제거하는 동시에 오라클 네트워크가 오프라인 상태가 될 때(예: MakerDao 프로토콜) 사기 방지 중복으로 발급자를 안전하게 유지합니다.
결점:
MakerDao Arbitrum Teleporter를 사용하면 Dao(예: MakerDao) 내에서 불량 부채가 발생하고 토큰 발행자는 책임의 위험을 감수해야 합니다.
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특정 굽기 및 주조일부 교차 체인 브리지 프로토콜은 "소각 및 민트" 모델을 AMM 유동성 풀과 결합합니다.
이 유동성 풀은 특별히 발행된 교차 체인 자산을 포함하여 두 개 이상의 자산을 포함할 수 있습니다. 중요한 것은 Lock 및 mint 브리지와 마찬가지로 이 모델은 Layer2와 다른 체인 간의 빠른 자산 교차 체인을 촉진하고 다시 소스 체인으로 돌아갑니다. deBridge 금융 및 HOP가 이 범주에 속합니다. 사용자가 이더리움 레이어에서 ETH를 잠그면 deBridge는 Arbitrum 및 기타 체인에서 특정 교차 체인 브리지 토큰(예: deETH)을 생성합니다.
deETH 자체에 관한 한, 이 생태계에서 더 널리 사용되는 다른 형태의 ETH가 있기 때문에 Arbitrum에 대한 사용 사례가 많지 않습니다. 유동성 공급자는 ETH와 deETH의 조합을 DeBridge 유동성 풀에 예치할 수 있으며 (Curve Factory에서) 교차 체인 브리지 사용자로부터 거래 수수료 및 차익 거래 기회를 얻을 수도 있습니다. 그런 다음 각 체인에 특정 교차 체인 브리지 토큰을 캐스팅한 다음 AMM 유동성 풀을 통해 교차 체인을 설정/초기화합니다.
AMM 풀에서 슬리피지가 발생하면(deUSDC 또는 USDC가 풀에서 제거되거나 추가될 때) 외부 LP는 자금을 예치하거나 인출하여 유동성 풀을 재조정합니다. 반면 일반 락앤민트는 담보를 환매할 때 더 긴 대기 시간이 필요합니다. Hop 브리지는 거의 동일한 방식으로 작동하며 Hop과 DeBridge 모두 교차 체인 브리지가 특정 서비스 수준 계약 내에서 작동하도록 노드 유효성 검사기에 대한 보상 및 처벌 시스템을 가지고 있습니다.
이점:
AMM 풀의 특정 교차 체인 브리지 자산을 체인 간 중간 단계로 사용함으로써 생태계 내 유동성을 효과적으로 증가시킬 수 있으며 동시에 LP가 미끄러짐으로 인해 차익 거래 수입을 얻을 수 있습니다.
결점:
이 접근 방식은 AMM 유동성 풀이 1:1 환율을 제공하지 않아 슬리피지가 발생하기 때문에 사용자에게 더 많은 비용이 듭니다. 전용 크로스체인 브릿지 유동성 풀에 자금을 예치하거나 크로스체인 브릿지 자산(차용증서 형태)을 보유하는 LP에 대한 위험도 있습니다.
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아토믹 스왑
Atomic Swap Bridge는 이미 대상 체인에 교차 연결되어 있는 기존 표준/매핑된 토큰(예: USDC)을 활용하고 이러한 토큰을 소스 및 대상 체인 모두의 단일 자산 풀에 풀링합니다.
Atomic Exchange Bridge를 기반으로 일부 Bridge는 추가 서비스를 구축하기 위해 마지막에 자동 Market Maker 거래 기능을 추가합니다.
이점:
사용자는 더 이상 대상 체인에서 토큰 가치 보존을 보장하기 위해 교차 체인 브리지의 보안에 의존하지 않습니다. 다른 교차 체인 브리지(비네이티브 토큰의 경우)에 의존하거나 대상 체인에 네이티브 토큰을 보유할 수 있습니다. 자산 이전도 매우 빠르고 저렴할 수 있습니다.
결점:
대상 체인 풀을 확장하려면 많은 양의 토큰이 필요하기 때문에 유동성 채굴을 통해 토큰 예치금을 장려하는 데 비용이 많이 들 수 있습니다. 일방통행이 많은 경우 풀도 쉽게 배수됩니다.
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이러한 유형의 전송은 교차 체인 브리지가 아니라 중간 체인 역할을 하는 완전히 독립적인 체인 또는 네트워크라고 할 수 있습니다. 스마트 계약과 메시징이 호환되지 않거나(예: 비트코인 네트워크) 교차 체인 프로토콜이 일반화 목표(예: 교차 체인 통신)를 달성해야 하는 경우 탈중앙화 방식의 교차 체인 자산에는 타사 네트워크/체인이 필요합니다. 부기 및 중간 계층을 수행합니다. 이러한 네트워크는 소스 체인과 대상 체인의 임계값 서명 시스템(노드 네트워크)에 의존하며 각 노드는 정직성을 보장하기 위해 동기를 부여해야 합니다.
이점:
제3자 네트워크와 체인을 통해 더 많은 블록체인이 탈중앙화된 방식으로 교차 연결될 수 있습니다.
결점:
결점:
이러한 크로스 체인 브릿지는 많은 자본의 배치가 필요하며, 하나는 각 체인의 노드가 정직성을 유지하도록 동기를 부여하는 것이고, 다른 하나는 지속적인 자금 투입이 필요한 유동성 풀을 구축하는 것입니다. 이러한 시스템은 또한 구조적으로 더 복잡하며 가장 유명한 예는 세 번 해킹된 ThorChain입니다. 또 다른 경우에는 타사 네트워크인 Synapse가 AMM 풀에서 비정상적인 활동을 발견한 후 2021년 후반에 800만 달러 규모의 해킹을 방지했습니다.
신뢰 가정으로 교차 체인 브리지 구별
다양한 전송 방법 외에도 다양한 신뢰 가정도 고려해야 합니다.
서로 다른 수준의 신뢰도는 다음 범주로 나눌 수 있습니다.
중앙 집중식 브리지: Binance에서 Arbitrum으로
검증/멀티 시그 브리지: Wormhole, Axelar, Connext.
프로토콜 수준 브리지: Cosmos IBC.
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중앙 집중식 다리
중앙 집중식 브리지는 일반적으로 단일 당사자 서명에 의존하여 자금 이동을 처리하고 제어합니다. 예를 들어, Arbitrum에서 Binance로 업그레이드하면 스마트 계약에 존재하는 자금으로 계정에 입금하기 위해 Binance에 의존합니다.
중앙 집중식 브리지는 빠른 전송에 대한 단기 수요를 해결합니다. 그러나 투명하지 않고 확장 가능하거나 검열 저항성이 없으므로 단순한 교차 연결로 제한됩니다.
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검증/다중 서명 브리지
이러한 유형의 브리지는 신뢰 가정이 약한 중앙 집중식 브리지보다 더 안전합니다.
여러 유형의 에이전트가 브리지 양쪽 끝에서 활동을 모니터링하고 진행 중인 입금/출금을 보고하는 오라클 역할을 하도록 장려합니다. 그러나 이 메커니즘은 중앙 집중식 검증자에 대한 어느 정도의 신뢰가 필요하며 대부분의 경우 기본적인 다중 서명에 지나지 않습니다.
이것은 Connext 브리지의 예입니다.
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상태 증명 브리지
상태 증명 브리지는 유효성 검사기보다 약한 신뢰 가정이 필요합니다. 그들은 체인 사이의 상태를 증명합니다. 즉, 유효성 검사기는 신탁 역할을 할 필요가 없습니다(ZK 증명 또는 낙관적 증명일 수 있음). 또한 상태 증명 브리지는 릴레이어가 여전히 필요할 수 있지만 제3자에 대한 신뢰를 요구하지 않습니다. 이러한 상태 증명 브리지를 사용하여 소스 체인의 자산을 안전하게 잠근 다음 대상 체인의 자산을 "민트"할 수 있으므로 브리지 양쪽에 담보가 필요하지 않습니다.
이것이 Hop Bridge의 메커니즘입니다.
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프로토콜 수준의 교차 체인 브리지
프로토콜 수준의 교차 체인 브리지는 신뢰 가정에 가장 친숙합니다. 아마도 이것의 가장 주목할만한 예는 Cosmos 생태계의 IBC(Interoperable Blockchain Protocol)일 것입니다. 이것은 실제로 상태 증명 브리지이지만 다른 체인에서 작동할 수 있는 프로토콜 수준이기도 합니다.
프로토콜 수준에서 구현하면 다음이 가능합니다.
다리 양쪽에 담보가 필요하지 않습니다.
모든 체인이 주조 및 소각할 동일한 자산을 가지고 있는지 확인하십시오.
각 체인의 인터페이스를 표준화합니다.
스마트 컨트랙트 기반 크로스체인 브릿지의 해킹 위험을 줄입니다.
이것은 IBC의 시각적 인터페이스입니다.
일반적으로 모든 주류 퍼블릭 체인과 생태계는 프로토콜 수준의 크로스 체인을 사용하여 체인 자산의 유동성과 보안을 극대화합니다. 지금까지 교차 체인 브리지는 자산 보안을 약속하지 못했습니다.
이것은 브릿지를 신뢰할 수 없다는 것을 의미하지 않습니다: 문제가 있을 때마다 언론 보도에도 불구하고, 해킹은 여전히 드문 사건이며, 크로스체인 브릿지는 사용자가 체인 간의 자산 순환 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 매우 어렵습니다(rhino.fi가 다중 체인 기능으로 이 문제를 해결하려고 하지만).
