เจาะลึกหลักการทำงานและความปลอดภัยของสะพานข้ามแยก 9 แห่ง

ชื่อเดิม:How do Blockchain bridges really work & can you trust them?

ชื่อเดิม:

ผู้เขียน: รอสส์ มิดเดิลตัน

ที่มา: Rhino.fi

การรวบรวมต้นฉบับ: Fenbushi Capital

สะพานข้ามโซ่ช่วยให้ข้อมูลและเงินทุนไหลเวียนได้อย่างอิสระระหว่างบล็อกเชน ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในโลกที่มีหลายห่วงโซ่ อย่างไรก็ตาม สะพานข้ามโซ่เหล่านี้เป็นประเด็นถกเถียงในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมาหลังจากการแฮ็กทำลายล้างหลายครั้ง

เมื่อวันที่ 2 สิงหาคม แฮกเกอร์ขโมยเงินกว่า 190 ล้านดอลลาร์จาก Nomad ซึ่งเป็นสะพานข้ามระหว่าง Ethereum และ Moonbeam เมื่อรวมกับการแฮ็กครั้งล่าสุดนี้ ผู้ใช้สะพานข้าม Defi ได้สูญเสียเงินไปเกือบ 2 พันล้านดอลลาร์ภายในเวลาไม่ถึง 12 เดือน

บทความนี้ไม่ได้แนะนำบริดจ์ที่จะใช้ แต่เพื่อระบุข้อเท็จจริงเพื่อช่วยให้ผู้ใช้ตัดสินใจเลือกอย่างชาญฉลาด ในโพสต์นี้ เราจะให้รายละเอียดข้อดีข้อเสียของสะพานข้ามโซ่แต่ละประเภทและวิธีการใช้งานจริง

• วิธีจำแนกสะพานข้ามโซ่: ตามประเภทการส่ง

• ตัวอย่าง Lock & Mint: สะพานอย่างเป็นทางการของ Polygon, สะพานอย่างเป็นทางการของ StarkNet, กระสวย

• ผู้ออกโทเค็น Burn & Mint MakerDao Arbitrum Teleport

• เฉพาะ Burn & Mint Hop, Debridge

• Atomic Swap Stargate

เครือข่าย/เชนของบุคคลที่สาม (เครือข่าย/เชนของบุคคลที่สาม) Thorchainสะพานข้ามโซ่แบ่งออกเป็นสองประเภท:ขอแบ่งจากประเภทเกียร์ก่อนนะครับ โปรโตคอลการรวมข้ามสายโซ่ Lifi ได้ระบุสะพานข้ามสายโซ่สามประเภทหลักตามประเภทการส่งข้อมูล เนื่องจากเส้นแบ่งนั้นคลุมเครือเล็กน้อย จริง ๆ แล้วสามารถแบ่งออกได้เป็นห้าประเภท

ชื่อระดับแรก

ล็อกแอนด์แคสต์

สะพานข้ามโซ่ที่ง่ายและธรรมดาที่สุดเกี่ยวข้องกับการล็อกและการสร้างโทเค็นและการเผาไหม้ ต่อไปนี้เป็นแผนภาพเวิร์กโฟลว์:

• เมื่อสินทรัพย์ข้ามห่วงโซ่ โทเค็นจากห่วงโซ่ต้นทางจะถูกล็อคในสัญญาอัจฉริยะของสะพานข้ามโซ่ จากนั้นเวอร์ชันใหม่จะถูกสร้างขึ้นบนห่วงโซ่เป้าหมาย ซึ่งสามารถเป็นโทเค็นที่แมป & โทเค็นมาตรฐาน

• โทเค็นแบบห่อ: จะรักษาจุดยึด 1:1 ด้วยโทเค็นดั้งเดิม

โทเค็น Canonical: ประกอบไปด้วยโทเค็นเทนบนซอร์สโค้ดที่ถูกปล่อยทิ้ง โทเค็นเทนใหม่จะถูกเบิรน์เชนเป้าหมายเพื่อให้โทเค็นเบนบนซอร์สโค้ดถูกปลดล็อด " เป็นทางการ" layer1>

ข้อได้เปรียบ:

ข้อได้เปรียบ:

ค้ำประกัน 100% เพื่อสำรองโทเค็นเชนเป้าหมาย ทำให้ปรับขนาดได้

1. ข้อบกพร่อง:

2. สัญญาอัจฉริยะบนซอร์สเชนเป็นเป้าหมายที่ง่ายสำหรับแฮ็กเกอร์ และหากเงินทุนของซอร์สเชนถูกขโมย โทเค็นเชนเป้าหมายอาจไร้ค่า การโจมตีของแฮ็กเกอร์มุ่งเป้าไปที่สัญญาอัจฉริยะของสะพานข้ามโซ่ที่มีโทเค็นจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น ในเดือนมีนาคม 2565 แฮ็กเกอร์ใช้ช่องโหว่ของ Ronin Bridge เพื่อขโมยเงิน 600 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

3. ความเร็วของ cross-chain ช้า - เมื่อพูดถึง cross-chain จาก Polygon ไปยัง Ethereum หรือจาก StarkNet/Ex ไปยัง Ethereum ผู้ใช้อาจยังคงเต็มใจที่จะรอสองสามชั่วโมง แต่สำหรับ cross-chain บน OP rollups เช่น Arbitrum และ Optimism ผู้ใช้ไม่ต้องการรอสองสามวัน

ชื่อระดับแรก

เผาและสร้างโดยผู้ออกโทเค็น

แนวทางนี้แตกต่างออกไปเล็กน้อย โดยให้สภาพคล่องแก่เครือข่ายต่างๆ โดยสร้างแรงจูงใจให้กับผู้ออกโทเค็น กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อระยะเวลาท้าทายการยกเลิก OP ค่อนข้างยาว ผู้ออกโทเค็นสามารถเข้าร่วมแทนการพึ่งพาบุคคลที่สามเพื่อ "จัดหา" สภาพคล่องMakerDao Arbitrum Teleporter。MakerDAO ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรับ DAI ซึ่งเป็นสินทรัพย์ข้ามสายได้อย่างรวดเร็ว เมื่อ Wormhole กลับไปที่ Layer1 จาก Arbitrum cross-chain ในกรณีนี้ โปรโตคอล MakerDAO จะติดตามการชำระเงินขั้นสุดท้ายในพื้นหลังผ่านเครือข่ายของออราเคิล

ข้อได้เปรียบ:

วิธีการนี้ช่วยขจัดค่าใช้จ่ายที่ติดขัดสำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่ ในขณะเดียวกันก็รักษาผู้ออกให้ปลอดภัยด้วยการป้องกันการทุจริตซ้ำซ้อนเมื่อเครือข่าย oracle ออฟไลน์ (เช่น โปรโตคอล MakerDao)

ข้อบกพร่อง:

หากใช้ MakerDao Arbitrum Teleporter หนี้สูญจะเกิดขึ้นภายใน Dao (เช่น MakerDao) และผู้ออกโทเค็นจะต้องรับความเสี่ยงในการรับผิด

ชื่อระดับแรก

การเผาและการหล่อเฉพาะโปรโตคอลสะพานข้ามสายบางส่วนรวมโมเดล "เบิร์นและมิ้นท์" กับพูลสภาพคล่อง AMM

กลุ่มสภาพคล่องนี้สามารถมีสินทรัพย์ตั้งแต่สองสินทรัพย์ขึ้นไป รวมถึงสินทรัพย์ข้ามสายโซ่ที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ ที่สำคัญ เช่นเดียวกับสะพานล็อคและเหรียญกษาปณ์ โมเดลนี้อำนวยความสะดวกในการข้ามเครือข่ายระหว่างเลเยอร์ 2 และเชนอื่น ๆ และกลับไปยังซอร์สเชนได้อย่างรวดเร็ว deBridge Finance และ HOP จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ เมื่อผู้ใช้ล็อก ETH บนเลเยอร์ของ Ethereum deBridge จะสร้างโทเค็นสะพานข้ามเชนเฉพาะ (เช่น deETH) บน Arbitrum และเชนอื่นๆ

เท่าที่เกี่ยวข้องกับ deETH นั้นไม่มีกรณีการใช้งานจำนวนมากใน Arbitrum เนื่องจากมี ETH รูปแบบอื่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบนิเวศนี้ ผู้ให้บริการสภาพคล่องสามารถฝาก ETH และ deETH รวมกันเข้าในพูลสภาพคล่องของ DeBridge และยังสามารถ (ที่ Curve Factory) รับค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมและโอกาสในการเก็งกำไรจากผู้ใช้ข้ามสะพาน จากนั้นตั้งค่า/เริ่มต้น cross-chain โดยการหล่อโทเค็นสะพานข้ามโซ่เฉพาะบนแต่ละ chain แล้วผ่านกลุ่มสภาพคล่อง AMM

เมื่อเกิด Slippage ใน AMM Pool (เมื่อ deUSDC หรือ USDC ถูกลบหรือเพิ่มจาก Pool) LPs ภายนอกจะปรับสมดุลของ Liquidity Pool โดยการฝากหรือถอนเงิน ในทางตรงกันข้าม Lock&mint ทั่วไปต้องใช้ระยะเวลารอนานขึ้นเมื่อทำการแลกหลักประกัน สะพาน Hop ทำงานในลักษณะเดียวกัน และทั้ง Hop และ DeBridge มีระบบรางวัลและการลงโทษสำหรับตัวตรวจสอบความถูกต้องของโหนดเพื่อให้แน่ใจว่าสะพานข้ามโซ่ทำงานภายใต้ข้อตกลงระดับบริการที่กำหนด

ข้อได้เปรียบ:

การใช้สินทรัพย์สะพานข้ามโซ่เฉพาะในกลุ่ม AMM เป็นขั้นตอนกลางข้ามโซ่ จะสามารถเพิ่มสภาพคล่องภายในระบบนิเวศได้อย่างมีประสิทธิภาพ และในขณะเดียวกันก็ช่วยให้ LPs ได้รับรายได้จากการเก็งกำไรเนื่องจากการคลาดเคลื่อน

ข้อบกพร่อง:

วิธีการนี้มีค่าใช้จ่ายสูงกว่าสำหรับผู้ใช้เนื่องจากกลุ่มสภาพคล่องของ AMM ไม่มีอัตราแลกเปลี่ยน 1:1 ส่งผลให้เกิดการคลาดเคลื่อน นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงสำหรับ LPs ที่ฝากเงินทุนในแหล่งรวมสภาพคล่องของสะพานข้ามโซ่โดยเฉพาะหรือถือสินทรัพย์สะพานข้ามโซ่ (ในรูปแบบของ IOU)

ชื่อระดับแรก

การแลกเปลี่ยนอะตอม

Atomic Swap Bridge ใช้ประโยชน์จากโทเค็นมาตรฐาน/แมปที่มีอยู่แล้ว (เช่น USDC) ที่ข้ามเชนไปยังเชนเป้าหมายแล้ว และรวมโทเค็นเหล่านี้ไว้ในกลุ่มสินทรัพย์เดียวทั้งบนเชนต้นทางและเป้าหมาย

บนพื้นฐานของสะพานแลกเปลี่ยนปรมาณู สะพานบางแห่งยังเพิ่มฟังก์ชันการซื้อขายของผู้ดูแลสภาพคล่องโดยอัตโนมัติในตอนท้ายเพื่อสร้างบริการเพิ่มเติม

ข้อได้เปรียบ:

ผู้ใช้จะไม่พึ่งพาการรักษาความปลอดภัยของ cross-chain bridge อีกต่อไป เพื่อให้แน่ใจว่าการรักษามูลค่าของโทเค็นในห่วงโซ่เป้าหมาย คุณสามารถใช้ cross-chain bridge อื่นได้ (ในกรณีของโทเค็นที่ไม่ใช่เนทีฟ) หรือคุณสามารถถือโทเค็นเนทีฟบนเชนเป้าหมายได้ การโอนสินทรัพย์สามารถทำได้รวดเร็วและราคาถูก

ข้อบกพร่อง:

เนื่องจากพูลเชนเป้าหมายต้องการโทเค็นจำนวนมากเพื่อขยาย การจูงใจการฝากโทเค็นผ่านการขุดสภาพคล่องอาจมีค่าใช้จ่ายสูง แอ่งน้ำยังระบายน้ำได้ง่ายเมื่อมีการจราจรทางเดียวเป็นจำนวนมาก

ชื่อระดับแรก

อาจกล่าวได้ว่าการส่งประเภทนี้ไม่ถือเป็นสะพานข้ามโซ่เลย แต่เป็นโซ่หรือเครือข่ายที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ซึ่งทำหน้าที่เป็นโซ่กลาง เมื่อสัญญาอัจฉริยะและการส่งข้อความเข้ากันไม่ได้ (เช่น เครือข่าย Bitcoin) หรือโปรโตคอลข้ามสายจำเป็นต้องบรรลุเป้าหมายทั่วไป (เช่น การสื่อสารข้ามสายโซ่) สินทรัพย์ข้ามสายในลักษณะกระจายอำนาจต้องใช้เครือข่าย/สายโซ่ของบุคคลที่สาม เพื่อทำหน้าที่ทำบัญชีและชั้นกลาง เครือข่ายดังกล่าวอาศัยระบบลายเซ็นเกณฑ์ (เครือข่ายโหนด) บนห่วงโซ่ต้นทางและห่วงโซ่เป้าหมาย และแต่ละโหนดจำเป็นต้องได้รับการกระตุ้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความซื่อสัตย์

ข้อได้เปรียบ:

เครือข่ายและเครือข่ายของบุคคลที่สามช่วยให้บล็อกเชนสามารถข้ามเชนในลักษณะกระจายอำนาจได้มากขึ้น

ข้อบกพร่อง:

ข้อบกพร่อง:

สะพานข้ามโซ่เหล่านี้ต้องการการใช้เงินทุนจำนวนมาก หนึ่งคือ การกระตุ้นให้โหนดในแต่ละเชนรักษาความซื่อสัตย์ และอีกอันคือ การสร้างแหล่งรวมสภาพคล่องที่ต้องมีการอัดฉีดเงินทุนอย่างต่อเนื่อง ระบบเหล่านี้มีความซับซ้อนทางสถาปัตยกรรมมากกว่า ตัวอย่างที่โด่งดังที่สุดคือ ThorChain ซึ่งถูกแฮ็กถึงสามครั้ง ในอีกกรณีหนึ่ง เครือข่ายของบุคคลที่สาม Synapse ป้องกันการแฮ็กมูลค่า 8 ล้านดอลลาร์ในช่วงปลายปี 2564 หลังจากพบกิจกรรมที่ผิดปกติในกลุ่ม AMM

แยกความแตกต่างของสะพานข้ามโซ่ด้วยสมมติฐานที่น่าเชื่อถือ

นอกจากวิธีการขนส่งที่แตกต่างกันแล้ว เรายังจำเป็นต้องพิจารณาสมมติฐานความน่าเชื่อถือที่แตกต่างกันด้วย

1. ระดับความเชื่อมั่นที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

2. สะพานรวมศูนย์: Binance สู่อนุญาโตตุลาการ

3. การตรวจสอบ/สะพานหลายซิก: Wormhole, Axelar, Connext

4. สะพานระดับโปรโตคอล: Cosmos IBC

ชื่อระดับแรก

สะพานรวมศูนย์

โดยทั่วไปสะพานเชื่อมแบบรวมศูนย์จะใช้ลายเซ็นฝ่ายเดียวในการประมวลผลและควบคุมการเคลื่อนไหวของเงินทุน ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณเลื่อนระดับจาก Arbitrum เป็น Binance คุณต้องพึ่งพา Binance ในการให้เครดิตบัญชีของคุณด้วยเงินทุนที่มีอยู่ในสัญญาอัจฉริยะ

สะพานแบบรวมศูนย์ช่วยแก้ปัญหาความต้องการในระยะสั้นสำหรับการถ่ายโอนที่รวดเร็ว อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ไม่โปร่งใส ปรับขนาดได้ หรือทนต่อการเซ็นเซอร์ ดังนั้นจึงจำกัดเพียงการเชื่อมโยงข้ามสายอย่างง่าย

ชื่อระดับแรก

การยืนยัน/บริดจ์แบบหลายลายเซ็น

บริดจ์ประเภทนี้มีความปลอดภัยมากกว่าบริดจ์แบบรวมศูนย์ที่มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า

มันสร้างแรงจูงใจให้ตัวแทนหลายประเภททำหน้าที่เป็น oracles ตรวจสอบกิจกรรมที่ปลายทั้งสองด้านของสะพานและรายงานการฝาก/ถอนอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม กลไกนี้ต้องการความไว้วางใจในระดับหนึ่งในตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบรวมศูนย์ และในกรณีส่วนใหญ่ กลไกนี้ก็ไม่มีอะไรมากไปกว่ามัลติซิกเนเจอร์พื้นฐาน

นี่คือตัวอย่างของสะพาน Connext

ชื่อระดับแรก

สะพานพิสูจน์สถานะ

สะพาน Proof-of-state ต้องการสมมติฐานความน่าเชื่อถือที่อ่อนแอกว่าตัวตรวจสอบความถูกต้อง พวกเขาพิสูจน์สถานะระหว่างห่วงโซ่ ซึ่งหมายความว่าผู้ตรวจสอบไม่จำเป็นต้องทำหน้าที่เป็นผู้ทำนาย (สิ่งเหล่านี้สามารถพิสูจน์ ZK หรือพิสูจน์ในแง่ดี) นอกจากนี้ สะพาน Proof of State ไม่ต้องการความไว้วางใจจากบุคคลที่สาม แม้ว่าผู้ส่งต่ออาจยังจำเป็นอยู่ก็ตาม ไม่จำเป็นต้องมีหลักประกันที่ด้านใดด้านหนึ่งของสะพาน เนื่องจากสะพานพิสูจน์สถานะเหล่านี้สามารถใช้เพื่อล็อคสินทรัพย์บนห่วงโซ่ต้นทางอย่างปลอดภัย จากนั้นจึง "สร้างเหรียญกษาปณ์" สินทรัพย์บนห่วงโซ่เป้าหมาย

นี่คือกลไกของ Hop Bridge

ชื่อระดับแรก

สะพานข้ามโซ่ระดับโปรโตคอล

สะพานข้ามโซ่ระดับโปรโตคอลเป็นข้อสันนิษฐานที่เป็นมิตรต่อความน่าเชื่อถือมากที่สุด บางทีตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดคือ Interoperable Blockchain Protocol (IBC) ในระบบนิเวศของ Cosmos นี่เป็นสะพานพิสูจน์สถานะ แต่ก็เป็นระดับโปรโตคอลที่สามารถใช้งานได้บนเครือข่ายต่างๆ

1. โดยการดำเนินการในระดับโปรโตคอล เป็นไปได้ที่จะ:

2. ไม่จำเป็นต้องมีหลักประกันทั้งสองด้านของสะพานโดยสิ้นเชิง

3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโซ่ทั้งหมดมีสินทรัพย์ที่เหมือนกันในการทำเหรียญและเผา

4. กำหนดมาตรฐานอินเทอร์เฟซในแต่ละเชน

ลดความเสี่ยงของการแฮ็คสะพานข้ามโซ่ตามสัญญาอัจฉริยะ

นี่คือส่วนต่อประสานภาพของ IBC:

โดยทั่วไป เชนสาธารณะและระบบนิเวศกระแสหลักทั้งหมดจะใช้เชนข้ามระดับโปรโตคอลเพื่อเพิ่มสภาพคล่องและความปลอดภัยของสินทรัพย์บนเชน จนถึงขณะนี้สะพานข้ามโซ่ไม่สามารถให้คำมั่นสัญญาว่าจะรักษาความปลอดภัยของทรัพย์สิน

นี่ไม่ได้หมายความว่าคุณไม่สามารถไว้วางใจบริดจ์ได้ แม้ว่าสื่อจะรายงานเกี่ยวกับสัญญาณของปัญหาทุกครั้ง แต่การแฮ็กยังคงเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยาก และสะพานข้ามโซ่ช่วยให้ผู้ใช้แก้ปัญหาการไหลเวียนของสินทรัพย์ระหว่างเชน แม้ว่ากระบวนการ ค่อนข้างยาก (แม้ว่า rhino.fi จะพยายามแก้ปัญหานี้ด้วยฟีเจอร์หลายเชนก็ตาม)