Tìm hiểu về cầu nối chuỗi chéo (Cross-chain Bridges)

Mở đầu

Nhu cầu về những công cụ này đã bùng nổ trong vài năm qua khi các blockchain mới với giao thức DeFi mới và cơ hội mang lại lợi nhuận tiếp tục tăng lên. 

Nếu bạn quan tâm đến việc theo đuổi lợi tức cao nhất trên vốn của mình, bạn sẽ sớm gửi tài sản qua một cầu nối. Chúng có nhiều loại, mỗi loại đều có ưu và nhược điểm về độ an toàn, khả năng giám sát, tốc độ và chi phí. Bài viết này sẽ cố gắng giải thích và làm rõ những sự khác biệt đó.

Lý do chúng ta cần cầu nối là gì?

Ba lý do phổ biến:

• Để theo đuổi năng suất. DeFi cho phép mọi người sử dụng tài sản của họ để hoạt động và tạo ra một số lợi nhuận. Các giao thức DeFi trên mọi chuỗi thường đưa ra các ưu đãi để thu hút bạn và khuyến khích bạn ở lại.
• Để thoát khỏi phí cao trên một mạng bị tắc nghẽn. Nếu bạn chỉ có một tài sản trị giá vài trăm đô la Mỹ, nhưng mỗi giao dịch có giá 20 đô la Mỹ, thì sẽ khó có thể khiến nó tồn tại. Nếu bạn có thể kết nối tài sản này với một chuỗi rẻ hơn, bạn có thể giao dịch rẻ hơn nhiều và có cơ hội sống sót cao hơn.
• Để wrap hoặc unwrap một tài sản gốc. Một số sàn giao dịch có thể bán cho bạn phiên bản ERC20 của token gốc mà bạn vừa mua. Nếu bạn muốn sở hữu token gốc thực sự, trước tiên bạn có thể cần kết nối phiên bản wrapped của mình với mạng lưới gốc.

Các giao thức DeFi cạnh tranh để giành được tài sản bằng cách cung cấp lợi suất tốt hơn so với các đối thủ cạnh tranh của họ. Giả sử điều tốt nhất trên mạng Ethereum cung cấp lợi nhuận APY ước tính là 1% trên ETH. Nhưng WETH trên mạng Avalanche đang kiếm được 4%. Trong trường hợp đó, mọi người sẽ muốn sử dụng WETH trên Avalanche. Vì mọi nền tảng DeFi muốn thành công đều đưa ra các ưu đãi khai thác thanh khoản để thu hút người dùng và vốn, nhu cầu về các cầu nối chức năng và đáng tin cậy đã bùng nổ.

Một nhu cầu rõ ràng khác đối với các cầu nối tốt là tắc nghẽn mạng. Ethereum đã quá thành công vì lợi ích riêng của nó và vẫn đang tiếp tục nỗ lực mở rộng quy mô. Trong thời kỳ tắc nghẽn mạng tồi tệ nhất, một giao dịch hoán đổi đơn giản trên Uniswap đã thu được khoản phí gas từ 300 USD đến 500 USD. Một số chuỗi Layer 1 thay thế đã xuất hiện để đáp ứng nhu cầu về giá cả phải chăng này. Nếu quá nhiều crypto-degens bắt đầu làm tắc nghẽn chuỗi sao chép EVM mới nhất. Chừng nào còn tồn tại những cơ hội mang lại lợi nhuận cao này, nhu cầu về các công cụ giúp bạn dễ dàng theo đuổi chúng sẽ tiếp tục tăng lên.

Cầu nối hoạt động như thế nào?

Có ba cấu trúc phổ biến:

Lock and mint

Khóa tài sản trên chuỗi nguồn và đúc token tổng hợp trên chuỗi đích của bạn. Đây là kiểu cầu nối phổ biến nhất ở thời điểm hiện tại. Token ERC20 là một ví dụ tuyệt vời. ERC20 có thể đại diện cho bất kỳ tài sản nào trên Ethereum. Bitcoin trở thành WBTC, ngay cả bản thân Ethereum cũng có thể được wrapped để trở thành WETH.

Mỗi mạng đều có token gốc và bất kỳ mạng nào cũng có thể phát hành phiên bản riêng của token gốc của chuỗi khác bằng cách “bridge” tài sản. Điều này được thực hiện bằng cách khóa tài sản gốc trên chuỗi nguồn và cung cấp bằng chứng trên chuỗi đích rằng trên thực tế, tài sản đã bị khóa. 

Điều này cho phép chuỗi đích tự tin phát hành phiên bản wrapped của tài sản được hỗ trợ bởi tài sản gốc được khóa trong một kho tiền trên chuỗi nguồn. Tính bảo mật của hệ thống này phụ thuộc vào cầu nối và mạng lưới các trình xác thực xác nhận việc chuyển giao. 

Mặc dù đây là mô hình phổ biến nhất, nhưng các mối quan tâm xung quanh việc tập trung hóa, quyền giám sát đáng tin cậy và sự thông đồng phải được giải quyết để làm cho mô hình này trở nên linh hoạt hơn. Ngoài ra còn có một sự kém hiệu quả cố hữu vẫn đang được giải quyết. Những cầu nối này thường yêu cầu quy trình 2 bước để cung cấp các tài sản tổng hợp trên chuỗi đích. Đổi ETH lấy token cầu nối, sau đó đốt token cầu nối để đúc tài sản tổng hợp. Điều này cho thấy một cơ hội rõ ràng để tăng hiệu quả.

Swaps

Đây được cho là phương pháp an toàn và tin cậy nhất để chuyển tài sản gốc sang các chuỗi khác. Nhưng điều này cũng có một số nhược điểm. Cả hai chuỗi phải chia sẻ cùng một thuật toán băm để đảm bảo các khối chứa chuyển giao có thể được xác thực trên cả hai chuỗi.

Liquidity Providers

Pool được tạo trên cả hai chuỗi và tạo điều kiện chuyển tiền với một khoản phí. Hệ thống này hoạt động tốt khi nó được phân cấp đầy đủ, được cân bằng lại một cách hiệu quả và LP có đủ động lực để duy trì tính thanh khoản dồi dào ở cả hai bên cầu nối. Hoán đổi chuỗi chéo trên loại cầu này được xác nhận trên cả chuỗi nguồn và chuỗi đích. Tài sản được chuyển từ các vaults thường được quản lý bởi LP và trình xác thực.

Dưới đây là một ví dụ về giao dịch chuỗi chéo trên LayerZero thể hiện mức độ phức tạp liên quan:

Vấn đề với cầu nối

• Tập trung hóa – Nếu chỉ có ba người kiểm soát một chiếc ví hoặc hợp đồng trị giá hàng tỷ đồng, thì kết quả có thể xảy ra nhất là ba người đó âm mưu với số tiền hàng tỷ đồng đấy.

• Tốc độ – Có thể mất hàng giờ hoặc hàng ngày. Nếu không có đủ thanh khoản, bạn có thể thấy mình phải đợi khoảng một hoặc 2 ngày để ai đó chuyển tiền theo hướng ngược lại hoặc để thanh khoản phía đích được bổ sung.

• Mối quan tâm về tính thanh khoản – Các cầu nối được duy trì bởi các nhà cung cấp thanh khoản có thể hết tiền ở một phía của cầu nối. Điều này có nghĩa là người dùng đang cố gắng kết nối tài sản sẽ phải đợi bổ sung thanh khoản trước khi thấy tài sản của họ hiển thị ở phía bên kia của cầu nối.

• Rủi ro hợp đồng thông minh – Các tài sản bị khóa trên chuỗi nguồn làm cho tài sản tương ứng có sẵn trên chuỗi đích. Nếu các token bị khóa trong một kho tiền trên chuỗi nguồn bị đánh cắp, giá trị của các tài sản được wrapped trên chuỗi đích sẽ bằng không vì không có gì để đổi chúng.

Lo ngại về bảo mật

Vụ hack Axie Infinity’s Ronin chain gần đây cho thấy lý do tại sao bảo mật cầu nối là điều cần thiết. Cầu nối của họ đã bị tấn công với thiệt hại hơn 600 triệu đô la Mỹ. Làm thế nào điều này có thể được? Kho tiền chứa các tài sản được wrapped được kiểm soát bởi 5/9 ví multisig do trình xác nhận chuỗi Ronin quản lý. 5 trong số các khóa của những người ký đó đã bị xâm phạm. Tin tặc nắm quyền kiểm soát có thể chỉ gửi tất cả WETH cho chính họ.

Sự kiện cụ thể này là một trường hợp của cầu nối quá tập trung với các giả định về độ tin cậy khá kém và ít giám sát. Người ký được cấp quyền phê duyệt tạm thời trong thời gian mạng tắc nghẽn cao và quyền phê duyệt đó không bị thu hồi ngay sau đó. Đây là phần cuối cùng mà kẻ tấn công cần để di chuyển tiền sau khi chiếm 4 trong số 9 người ký kiểm soát quỹ cầu.

Việc tấn công cầu nối phổ biến hơn thường liên quan đến mã code có thể khai thác trong các hợp đồng thông minh. Bạn nhận được WETH trên Ronin được sử dụng làm tiền tệ vì tài sản đại diện cho ETH bản địa bị khóa trong một kho tiền ở đâu đó. Nếu bạn có thể tìm ra cách kiếm được số tiền vô hạn WETH và sử dụng cầu để đổi lấy ETH thực thì xin chúc mừng, bạn vừa cướp được một cầu nối đấy. 

Bây giờ số WETH còn lại (trên chuỗi Ronin trong ví dụ này) về cơ bản là vô giá trị vì tất cả ETH đã bị khóa làm tài sản thế chấp cho phiên bản được wrapped của nó đã được xác nhận quyền sở hữu. Một vụ hack với kích thước này cũng có khả năng phá vỡ toàn bộ thị trường tiền mã hoá một cách đáng kể. Đó là một bài học quý giá về việc chúng ta cần xem xét kỹ lưỡng việc xây dựng và cơ học của những cầu nối chuỗi chéo này để hạn chế rủi ro hệ thống lớn.

Có lẽ có một cách tốt hơn. Có một số dự án tương tác chuỗi chéo thú vị đang giới thiệu các phương pháp và chiến lược cầu nối mới.

Các dự án cầu nối thú vị nhất hiện nay

Chainlink CCIP

Chainlink đã xây dựng một cầu nối token có thể lập trình được. Nó sử dụng giao thức báo cáo ngoài chuỗi của Chainlink (OCR2.0), một mạng lưới hàng trăm nút Oracle độc lập và giao thức tương tác chuỗi chéo của nó. CCIP cung cấp giao diện cho tất cả các giao tiếp xuyên chuỗi và cho phép tích hợp dễ dàng vào bất kỳ ứng dụng hợp đồng thông minh nào. Nó hỗ trợ bất kỳ thông báo tổng quát nào và có các biện pháp bảo vệ tổ chức lại. 

Cầu nối token có thể lập trình của họ cũng được kích hoạt bằng máy tính và cho phép các nhà phát triển chuyển token qua các mạng lưới blockchain và bắt đầu các hành động có thể lập trình trên chuỗi đích. Bằng cách sử dụng bộ định tuyến nhắn tin và mạng Oracle phi tập trung của Chainlink, một hợp đồng thông minh có thể gửi tin nhắn một cách an toàn đến chuỗi đích và được xác thực bởi một bộ định tuyến nhắn tin khác. Sau đó sẽ gửi thông điệp đến một hợp đồng thông minh trên chuỗi đích. 

Bằng cách tận dụng các mục tiêu và cơ sở hạ tầng, khả năng tương tác và mạng chống gian lận độc lập để giám sát mạng hoạt động bất thường, họ đã giới thiệu một chiến lược và bộ sưu tập các công cụ giúp giảm đáng kể quyền giám sát cần thiết để di chuyển tài sản giữa các chuỗi khối một cách an toàn.

Stargate

Stargate là một giao thức cầu nối chuỗi chéo hoàn toàn có thể tổng hợp, được xây dựng trên LayerZero, cho phép người dùng chuyển các token gốc qua các chuỗi khối khác nhau.

LayerZero là một giao thức tương tác Omnichain được thiết kế để truyền tải thông điệp lightweight qua các chuỗi. LayerZero cung cấp khả năng gửi tin nhắn xác thực và đảm bảo với độ tin cậy cao.

Hầu hết các cầu nối hiện tại không thể gửi token gốc từ chuỗi này sang chuỗi khác và phải dựa vào token trung gian hoặc wrapped token để hoàn thành quá trình bridge. Cách tiếp cận này tạo ra trải nghiệm người dùng chậm và kém hiệu quả. Stargate được xây dựng xung quanh các nhóm thanh khoản thống nhất được chia sẻ giữa nhiều chuỗi, đảm bảo rằng luôn có đủ thanh khoản và khả năng xác thực nhanh chóng. Mục tiêu cuối cùng là làm cho việc kết nối chuỗi chéo trở nên liền mạch thông qua một giao dịch duy nhất.

Gravity Bridge

Gravity Bridge là cầu nối giữa các blockchain dựa trên EVM và Cosmos SDK. Nó đang được xây dựng bởi những người tuyệt vời tại Althea. Họ đã tạo một hợp đồng Solidity không thể nâng cấp cho phép người dùng khóa tài sản trên Ethereum và đúc các token tương đương trên bất kỳ chuỗi Cosmos nào. Chúng có thể được gửi lại hoặc giữa các chuỗi Cosmos khác. Các chuỗi Cosmos khác nhau có thể sử dụng cầu nối này để truy cập các tài sản ERC20 như WETH, DAI, USDC và WBTC. Tài sản từ Ethereum có thể chảy vào hệ sinh thái Cosmos và tương tác với các ứng dụng khác nhau như Akash Network, Sentinel, Regen và Osmosis. Các tài sản trên hệ sinh thái Cosmos có thể chuyển sang Ethereum và tương tác với Ethereum DeFi.

Tại sao lại là Gravity Bridge?

Không giám sát. Bạn chỉ cần tin tưởng vào sự bảo mật của Ethereum và Cosmos khi chuyển tài sản của mình.

• Trung lập đáng tin cậy. Cầu nối không tập trung vào việc thu hút người dùng cho một blockchain hoặc DEX cụ thể. Nó được thiết kế để cho phép traffic flow qua cầu nối. Bản chất trung lập của cây cầu này làm giảm các rào cản đối với việc tiếp cận tính thanh khoản trên hệ sinh thái Ethereum, đồng thời cho phép các blockchain mới và nhỏ trên Cosmos Hub tham gia.

• Có thể tương tác. BNB của Binance là tài sản chung duy nhất giữa hệ sinh thái Cosmos và Ethereum trong một thời gian dài. Thật trớ trêu, cách duy nhất để kết nối từ hệ sinh thái phi tập trung này sang hệ sinh thái phi tập trung khác là thông qua mã thông báo trao đổi tập trung. Các DEX trong hệ sinh thái Cosmos về cơ bản bị mắc kẹt trên các hòn đảo của riêng chúng, không thể giao dịch với thế giới bên ngoài. Với Gravity Bridge, các DEX, Umee hoặc Gravity sẽ có thể truy cập được đối với tất cả những người tham gia thị trường.

• Chắc chắn. Có một bộ xác thực đang hoạt động trên chuỗi dựa trên Cosmos SDK. Người xác thực phải stake một số lượng lớn token và bất kỳ hành vi sai trái nào của người xác thực đều bị trừng phạt. Nó cũng không được phép và chống kiểm duyệt. Các token đại diện sẽ được đúc khi ít nhất ⅔ trong số bộ xác thực chứng thực một khoản tiền gửi.

Interlay

Interlay đã ra mắt Kintsugi, cầu nối Bitcoin không tin cậy đầu tiên trên Kusama. Bitcoin được wrapped của Interlay (kBTC) rất giống với DAI của Maker. Nó được cố định theo thuật toán với BTC và được bảo mật bởi một mạng lưới vaults phi tập trung, một hệ thống đa tài sản thế chấp và mật mã chuỗi chéo. Kho tiền quen thuộc được hỗ trợ bằng tài sản thế chấp này thúc đẩy mô hình bảo mật được chia sẻ của Polkadot và mô hình bảo mật cổ điển của Bitcoin.