Tình trạng hiện tại của các cầu nối L2: Tìm hiểu 23 cầu nối xuyên chuỗi trong một bài viết

https://entethalliance.org/2023-02-28-state-of-l2-bridges/

Bởi Tiến sĩ Andreas Freund (Đồng Chủ tịch) thay mặt cho Nhóm làm việc về Tiêu chuẩn L2 của các Dự án Cộng đồng EEA

Chúng ta đang sống trong một thế giới đa chuỗi, với giá trị tài sản hàng tỷ USD bị khóa trong hơn 100 chuỗi. Và chủ sở hữu của những tài sản blockchain đó hành xử giống như họ làm với tài sản trong tài chính truyền thống: họ đang tìm kiếm cơ hội kiếm tiền chênh lệch giá. Tuy nhiên, trái ngược với thế giới tài chính truyền thống, nơi tài sản ở một quốc gia có thể được sử dụng trong các cuộc mua bán chênh lệch giá ở một quốc gia khác mà không cần di chuyển tài sản bằng cách sử dụng các trung gian đáng tin cậy, cách tiếp cận tương tự đã không hoạt động đối với các chuỗi khối trong một thời gian dài vì ba lý do:

1. chuỗi khối không thể nói chuyện với nhau,
2. chơi chênh lệch giá trên một chuỗi khối cụ thể yêu cầu tất cả các tài sản liên quan phải có mặt trên chuỗi khối đó do tính chất không đáng tin cậy của các chuỗi khối công khai,
3. và không có trung gian đáng tin cậy tương đương như trong tài chính truyền thống giữa các chuỗi khối không đáng tin cậy.

Để giải quyết vấn đề thiếu hiệu quả vốn trên các chuỗi khối và kiếm tiền trong quá trình này, các cá nhân dám nghĩ dám làm đã tạo ra các cầu nối chuỗi khối để giải quyết ba thách thức đó và bắt đầu liên kết hệ sinh thái chuỗi khối với nhau – vâng, giờ đây bạn có thể giao dịch bitcoin trên Ethereum. Tất nhiên, cầu nối cũng có thể được sử dụng cho các loại chức năng khác; tuy nhiên, chức năng chính là nâng cao hiệu quả sử dụng vốn.

Cầu chuỗi khối là gì?

Ở cấp độ cao, một cây cầu chuỗi khối kết nối hai chuỗi khối tạo điều kiện thuận lợian toàn và có thể kiểm chứnggiao tiếp giữa các chuỗi khối đó thông qua việc chuyển thông tin và/hoặc tài sản.

Điều này cho phép vô số cơ hội như

• chuyển giao tài sản xuyên chuỗi,
• các ứng dụng phi tập trung mới (dApps) và các nền tảng cho phép người dùng tiếp cận các điểm mạnh của các chuỗi khối khác nhau – do đó nâng cao khả năng của họ,
• và các nhà phát triển từ các hệ sinh thái blockchain khác nhau có thể hợp tác và xây dựng các giải pháp mới.

Có hai loại cầu cơ bản:

Trong cả hai nhóm giả định tin cậy, người ta có thể phân biệt các kiểu thiết kế cầu phổ biến khác nhau:

• Khóa, đúc và ghi cầu mã thông báo : Tính hữu hạn được đảm bảo ngay lập tức vì tài sản đúc trên chuỗi khối đích có thể xảy ra bất cứ khi nào được yêu cầu mà không có khả năng xảy ra giao dịch thất bại. Người dùng nhận được một tài sản tổng hợp, thường được gọi là tài sản được bao bọc, trên chuỗi khối đích, không phải tài sản gốc.
• Mạng thanh khoản với nhóm tài sản gốc có tính thanh khoản thống nhất : Một nhóm tài sản duy nhất trên một chuỗi khối được kết nối với các nhóm tài sản bổ sung trên các chuỗi khối khác với quyền truy cập chung vào tính thanh khoản của nhau. Cách tiếp cận này không cho phép tính hữu hạn được đảm bảo ngay lập tức vì các giao dịch có thể thất bại nếu thiếu thanh khoản trong các nhóm dùng chung.

Tuy nhiên, tất cả các thiết kế và theo bất kỳ giả định tin cậy nào, đều phải giải quyết hai bộ ba bất khả thi mà các cầu nối blockchain phải đối mặt.

Kết nối bộ ba bất khả thi do Ryan Zarick, Stargate đưa ra

Các giao thức bắc cầu chỉ có thể có hai trong số ba thuộc tính dưới đây:

• Kết thúc được đảm bảo ngay lập tức: Đảm bảo nhận được tài sản trên chuỗi khối mục tiêu ngay sau khi thực hiện giao dịch trên chuỗi khối nguồn và kết thúc giao dịch trên chuỗi khối mục tiêu.
• Thanh khoản thống nhất: Nhóm thanh khoản duy nhất cho tất cả các tài sản giữa chuỗi khối nguồn và đích.
• Nội dung bản địa: Nhận tài sản chuỗi khối mục tiêu thay vì tài sản được đúc bởi cây cầu đại diện cho tài sản ban đầu trên chuỗi khối nguồn.

Bộ ba bất khả thi về khả năng tương tác được đặt ra bởi Arjun Bhuptani, Connext

Các giao thức tương tác có thể chỉ có hai trong số ba thuộc tính dưới đây:

• Không tin tưởng: Đảm bảo bảo mật tương tự như chuỗi khối cơ bản mà không có giả định tin cậy mới.
• khả năng mở rộng: Khả năng kết nối các chuỗi khối khác nhau.
• Khả năng khái quát hóa: Cho phép nhắn tin dữ liệu tùy ý

Bên cạnh bộ ba bất khả thi có thể được giải quyết bằng thiết kế thông minh, thách thức lớn nhất đối với các cầu nối blockchain là tính bảo mật khi nhiều vụ hack vào năm 2021 và 2022 đã chứng minh; có thể là sự cố Wormhole, Ronin, Harmony hoặc Nomad.Và về cơ bản, cầu nối giữa các chuỗi khối chỉ an toàn như chuỗi khối kém an toàn nhất được sử dụng trong (chuỗi) cầu nối cho một tài sản. Tuy nhiên, vấn đề thứ hai này không phải là vấn đề đối với các cầu nối giữa các nền tảng Lớp 2 được neo trên cùng một chuỗi khối Lớp 1 (L1) vì chúng chia sẻ cùng một đảm bảo bảo mật từ chuỗi khối L1 được chia sẻ của chúng.

Tại sao Bridges quan trọng đối với L2?

Cho đến thời điểm này, chúng tôi vẫn chưa nói cụ thể về các nền tảng L2 được thiết kế để mở rộng quy mô các chuỗi khối L1 trong khi kế thừa các đảm bảo bảo mật của L1, vì các L2 đang nói đúng về một loại cầu nối cụ thể: cầu nối bản địa. Tuy nhiên, có một số đặc điểm riêng của các nền tảng L2 khi tạo cầu nối giữa các L2, ví dụ: các bản tổng hợp lạc quan so với các bản tổng hợp zk so với các bản tổng hợp Validium so với các bản tổng hợp Volition. Những khác biệt này khiến chúng trở nên đặc biệt vì sự khác biệt trong các giả định tin cậy và tính hữu hạn đối với L2 so với L1 và giữa các L2 khác nhau.

Lý do tại sao cầu nối giữa các L2 lại quan trọng cũng giống như đối với L1: Tài sản L2 đang tìm kiếm hiệu quả sử dụng vốn trên các L2 khác, cũng như tính di động và các chức năng khác.

Sự khác biệt trong các giả định tin cậy riêng trên các nền tảng L2 có thể được khắc phục nếu các L2 được bắc cầu, như đã nhận xét, được neo trên cùng một L1. Và rằng cây cầu không yêu cầu các giả định tin cậy bổ sung. Tuy nhiên, sự khác biệt về thời hạn cuối cùng của giao dịch L2 trên L1 neo khiến việc kết nối tài sản giữa các L2 theo cách giảm thiểu độ tin cậy trở nên khó khăn.

Loại cầu L2: Tổng quan

Tìm hiểu sâu hơn một chút về các cầu nối L2, chúng tôi thấy rằng các cầu nối L2 đến L2 lý tưởng phải đáp ứng các tiêu chí sau:

• Các máy khách phải được trừu tượng hóa khỏi từng giao thức L2 mà chúng giao tiếp thông qua một lớp trừu tượng - mô hình khớp nối lỏng lẻo.
• Máy khách phải có khả năng xác minh rằng dữ liệu được trả về từ lớp trừu tượng là hợp lệ, lý tưởng nhất là không thay đổi mô hình tin cậy ngoài mô hình được sử dụng bởi giao thức L2 được nhắm mục tiêu.
• Không yêu cầu thay đổi cấu trúc/giao thức từ giao thức L2 giao tiếp.
• Các bên thứ ba phải có khả năng độc lập xây dựng giao diện cho giao thức L2 được nhắm mục tiêu – lý tưởng nhất là giao diện được tiêu chuẩn hóa.

Khi nhìn vào bối cảnh hiện tại, người ta thấy hầu hết các cầu nối L2 đang coi L2 giống như một chuỗi khối khác. Lưu ý rằng các bằng chứng gian lận như được sử dụng trong các bản tổng hợp lạc quan và các bằng chứng hợp lệ như được sử dụng trong các giải pháp zk-rollups, thay thế cho các tiêu đề khối và bằng chứng Merkle như được sử dụng trong các cầu nối L1 đến L1 “bình thường”.

Cảnh quan cầu L2 hiện tại

Dưới đây chúng tôi tóm tắt bối cảnh hiện tại và rất đa dạng của cầu L2 với tên, tóm tắt ngắn gọn và kiểu thiết kế cầu:

CácDự án L2Beat duy trì một danh sách cầu đang hoạt động liên quan đến L2 với Tổng giá trị bị khóa (TVL) trong cầu cũng như mô tả và đánh giá rủi ro ngắn gọn, nếu có.

Hồ sơ rủi ro L2 Bridges

Cuối cùng, khi người dùng sử dụng L2 Bridges, trên thực tế, bất kỳ bridge nào cũng cần phải cẩn thận và các rủi ro sau đây cần được đánh giá cho một bridge nhất định:

Mất tiền

• Nhà tiên tri, người chuyển tiếp hoặc người xác thực thông đồng để gửi bằng chứng gian lận (ví dụ: hàm băm khối, tiêu đề khối, bằng chứng Merkle, bằng chứng gian lận, bằng chứng hợp lệ) và/hoặc chuyển tiếp các giao dịch gian lận không được giảm thiểu
• Khóa riêng của Trình xác thực/Người chuyển tiếp bị xâm phạm
• Trình xác thực đúc mã thông báo mới một cách ác ý
• Tuyên bố sai không bị tranh chấp kịp thời (giao thức nhắn tin lạc quan)
• Một tổ chức lại chuỗi khối đích xảy ra sau khi thời gian tranh chấp tiên tri/người chuyển tiếp lạc quan trôi qua (các giao thức nhắn tin lạc quan).
• Mã nguồn của các hợp đồng chưa được xác minh liên quan đến hoặc được sử dụng bởi một giao thức chứa mã độc hoặc chức năng có thể bị chủ sở hữu/quản trị viên hợp đồng lạm dụng
• Chủ sở hữu Token Bridge có hành vi ác ý hoặc bắt đầu các hành động khẩn cấp nhạy cảm với thời gian ảnh hưởng đến tiền của người dùng và không giao tiếp đúng cách với cơ sở người dùng
• (Các) hợp đồng giao thức bị tạm dừng (nếu chức năng tồn tại)
• (Các) hợp đồng giao thức nhận được bản cập nhật mã độc

Đóng băng quỹ

• Người chuyển tiếp/Nhà cung cấp thanh khoản không hành động trên các giao dịch (tin nhắn) của người dùng
• (Các) hợp đồng giao thức bị tạm dừng (nếu chức năng tồn tại)
• (Các) hợp đồng giao thức nhận được bản cập nhật mã độc
• Không đủ thanh khoản trong mã thông báo mục tiêu trên cầu

Kiểm duyệt người dùng

• Oracles hoặc chuyển tiếp trên đích hoặc L2 đích hoặc cả hai đều không tạo điều kiện chuyển (tin nhắn)
• (Các) hợp đồng giao thức bị tạm dừng (nếu chức năng tồn tại)

Mặc dù danh sách này không đầy đủ, nhưng nó cung cấp một cái nhìn tổng quan về những rủi ro hiện tại liên quan đến việc sử dụng cầu nối.

Cónhững phát triển mới đang được tiến hành bằng cách sử dụng các công nghệ không có kiến thức (zkp) được thiết kế để giảm thiểu một số yếu tố rủi ro trên và giải quyết hai bộ ba bất khả thi. Đặc biệt, việc sử dụng zkps cho phép các đặc điểm thiết kế cầu sau:

• Đáng tin cậy và an toàn bởi vì tính chính xác của các tiêu đề khối trên các chuỗi khối nguồn và đích có thể được chứng minh bằng các zk-SNARK có thể kiểm chứng được trên các chuỗi khối tương thích với EVM. Do đó, không yêu cầu các giả định tin cậy bên ngoài, giả sử các chuỗi khối nguồn và đích cũng như các giao thức ứng dụng khách nhẹ được sử dụng là an toàn và chúng tôi có các nút trung thực 1/N trong mạng chuyển tiếp.
• Không được phép và phi tập trung bởi vì bất kỳ ai cũng có thể tham gia mạng chuyển tiếp của cầu nối và không cần các sơ đồ xác thực kiểu PoS hoặc tương tự
• có thể mở rộng bởi vì các ứng dụng có thể truy xuất các tiêu đề khối đã được zkp xác minh và thực thi chức năng và xác minh dành riêng cho ứng dụng
• Có hiệu quả nhờ các sơ đồ chứng minh mới, được tối ưu hóa với thời gian tạo bằng chứng ngắn và thời gian xác minh bằng chứng nhanh

Mặc dù còn sớm, những kiểu phát triển này hứa hẹn sẽ đẩy nhanh quá trình trưởng thành và bảo mật của hệ sinh thái cầu.

Bản tóm tắt

Chúng tôi có thể tóm tắt các cuộc thảo luận ở trên và tổng quan về L2 Bridges như sau:

• Cầu nối L2 là chất kết dính quan trọng của hệ sinh thái L2 để tăng cường khả năng tương tác L2 và sử dụng hiệu quả các tài sản cũng như ứng dụng trên toàn hệ sinh thái.
• Các cầu nối L2 được sử dụng trên các L2 được neo trên cùng một L1, chẳng hạn như Ethereum Mainnet, an toàn hơn các cầu nối giữa các L1 – giả sử mã nguồn an toàn, điều này thường là một câu hỏi lớn.
• Như với tất cả các kiến trúc hệ thống phân tán, có những sự cân bằng đáng kể cần được thực hiện, như được thể hiện trong hai Bộ ba bất khả thi được đặt ra – Bộ ba bất khả thi bắc cầu và Bộ ba bất khả thi về khả năng tương tác.
• Cầu L2 có các giả định về độ tin cậy rất khác nhau, ví dụ: cầu đáng tin cậy so với cầu không tin cậy và các lựa chọn thiết kế rất khác nhau, chẳng hạn như mạng khóa-đốt-đốt so với mạng thanh khoản.
• Hệ sinh thái L2 Bridges vẫn còn non trẻ và đang trong tình trạng thay đổi liên tục.
• Người dùng nên thực hiện thẩm định của mình để đánh giá cầu nối L2 nào cung cấp cấu hình phần thưởng rủi ro tốt nhất cho nhu cầu của họ.
• Có những phát triển mới đang được tiến hành bằng cách sử dụng các công nghệ zkp gần đây đang giải quyết hiệu quả hai bộ ba bất khả thi về cây cầu và giúp tăng cường tính bảo mật của các cây cầu nói chung.

Mặc dù vẫn còn sớm trong hành trình hướng tới khung khả năng tương tác L2 được tiêu chuẩn hóa, nhưng đây là những phát triển quan trọng và cần được thực hiện nghiêm túc vì bất kỳ dự án nào trong số đó đều có thể trở thành khung cầu nối “THE” – đó vẫn chưa phải là VHS so với Betamax, nhưng chúng tôi đang nhận được ở đó.

L2 WG xin chân thành cảm ơn Tas Dienes (Ethereum Foundation), Daniel Goldman (Offchain Labs), Bartek Kiepuszewski (L2Beat) vì đã đọc kỹ bản thảo và các đề xuất nội dung vô giá.