Cross-chain là gì

Cross-chain là gì?

Bối cảnh Web3 ngày càng trở nên Multi-chain (đa chuỗi), với hệ sinh thái dApp tồn tại trên hàng trăm blockchain, mạng lớp-2 và các appchain. Tuy nhiên, các blockchain không có khả năng giao tiếp tự nhiên với các hệ thống ngoại vi hay API. Hạn chế này không chỉ ngăn cản các blockchain giao tiếp với cơ sở hạ tầng web hiện có mà còn với các blockchain khác.

Với sự đa dạng của các hệ sinh thái blockchain, việc những môi trường trên chuỗi riêng biệt này có thể tương tác và giao tiếp với nhau là rất quan trọng. Các giao thức tương tác Cross-chain là một phần cơ sở hạ tầng then chốt để trao đổi dữ liệu và token giữa các blockchain khác nhau.

Bài viết dưới đây cung cấp một cái nhìn tổng quan về ý nghĩa của Cross-chain trong bối cảnh blockchain, mô tả cách các giải pháp nhắn tin Cross-chain hoạt động và những hạn chế của chúng, đồng thời xem xét cách Cross-Chain Interoperability Protocol (CCIP) có thể giải quyết những hạn chế này.

Tại Sao Cross-chain Lại Quan Trọng?

Cross-chain Interoperability (Tương tác Cross-chain) là yếu tố quan trọng cho một hệ sinh thái Web3 tích hợp hơn cũng như để xây dựng cầu nối giữa cơ sở hạ tầng Web2 hiện có và các dịch vụ Web3.

Bằng cách cho phép các Smart Contract Cross-chain, các giải pháp tương tác Cross-chain giúp giảm thiểu sự phân mảnh trong hệ sinh thái và mở ra hiệu quả sử dụng vốn cao hơn cùng với điều kiện thanh khoản tốt hơn.

Khả năng kết hợp (composability) không cần cấp phép của DeFi đã thúc đẩy sự ra đời của các ứng dụng ngày càng phức tạp, cho phép nhà phát triển tích hợp nhiều dApp riêng lẻ thành một hệ thống mang lại hiệu quả vượt trội. Tuy nhiên, tính kết hợp này bị hạn chế đáng kể khi hàng trăm mạng lưới khác nhau tồn tại, vì một hợp đồng thông minh chỉ có thể tương tác trực tiếp với các hợp đồng khác trên cùng một mạng. Để theo kịp người dùng và duy trì tính cạnh tranh trong môi trường đa chuỗi biến động nhanh, một ứng dụng buộc phải triển khai trên nhiều nền tảng, dẫn đến thanh khoản phân mảnh và trải nghiệm người dùng kém hơn. Hơn nữa, việc triển khai riêng lẻ từng dApp sẽ tiêu tốn tài nguyên phát triển đáng kể - vốn có thể được dùng để cải thiện logic nghiệp vụ của ứng dụng.

Tương tác Cross-chain cho phép các nhà phát triển xây dựng một ứng dụng Cross-chain tự nhiên nơi mà một dApp thống nhất duy nhất có thể hoạt động trên nhiều Smart Contract khác nhau được triển khai trên nhiều blockchain khác nhau, thay vì phải triển khai nhiều phiên bản riêng lẻ trên các mạng khác nhau.

Công Nghệ Cross-chain Hoạt Động Như Thế Nào?

Các giải pháp Cross-chain thường bao gồm việc xác thực trạng thái của blockchain nguồn và chuyển tiếp giao dịch sau đó đến blockchain đích. Cả hai chức năng này đều cần thiết để hoàn thành hầu hết các tương tác Cross-chain.

Một phần quan trọng của cơ sở hạ tầng là Cross-chain bridge cho phép chuyển token từ một blockchain nguồn sang một blockchain đích. Một Cross-chain bridge thường bao gồm 1 trong các cơ chế:

1. Lock and Mint: Với cơ chế này token sẽ bị Lock trong Smart Contract trên chain A, sau đó trên chain B Mint ra phiên bản wrapped với số lượng tương ứng. Ví dụ: Khi Alice muốn chuyển 10 BNB từ mạng BSC sang Ethereum, 10 BNB trên BSC sẽ bị Lock, tiếp theo là 10 wrapped BNB sẽ được Mint trên Ethereum.

2. Burn and Mint: Với cơ chế này token sẽ bị Burn trên chain A, sau đó trên chain B sẽ được Mint ra phiên bản native token với số lượng tương ứng. Ví dụ: Khi Alice muốn chuyển 10 BNB từ mạng BSC sang Ethereum, 10 BNB trên BSC sẽ bị Burn, tiếp theo là 10BNB sẽ được Mint trên Ethereum.

3. Lock and Unlock: Với cơ chế này token sẽ bị Lock trên chain A, sau đó trên chain B sẽ được Unlock số lượng token tương ứng từ Pool thanh khoản. Ví dụ: Khi Alice muốn chuyển 10 BNB trên mạng BSC sang Ethereum, 10 BNB trên BSC sẽ bị Lock, tiếp theo pool thanh khoản BNB trên chain Ethereum sẽ Unlock 10 BNB cho Alice.

Thực tế, một cầu nối Cross-chain là một giao thức nhắn tin Cross-chain được áp dụng cho một trường hợp sử dụng rất hẹp - chuyển token giữa các blockchain khác nhau. Như vậy, các cầu nối Cross-chain thường là dịch vụ cụ thể cho ứng dụng giữa hai blockchain.

Cross-chain bridge chỉ là một ứng dụng đơn giản phục vụ chức năng Cross-chain. Các cầu nối token lập trình cho phép tương tác Cross-chain phức tạp hơn, như swap, lending, staking hoặc gửi token vào một Smart Contract trong cùng một giao dịch mà hàm chuyển đổi được thực hiện, trong khi các giao thức nhắn tin dữ liệu tùy ý cung cấp chức năng Cross-chain tổng quát hơn, có thể hỗ trợ việc tạo ra các dApp phức tạp hơn như các sàn giao dịch phi tập trung Cross-chain (DEXs), thị trường tiền tệ Cross-chain, NFT Cross-chain, trò chơi Cross-chain, và nhiều hơn nữa.

Thách Thức Của Các Giải Pháp Cross-chain

Tương tác Cross-chain đặt ra nhiều thách thức không xuất hiện trong mô hình thiết kế đa chuỗi. Tuy nhiên, nếu được tiếp cận với tâm thế ưu tiên bảo mật, các giải pháp Cross-chain có thể mở ra một lĩnh vực chức năng hoàn toàn mới.

Giao tiếp Cross-chain vốn dĩ đòi hỏi sự đánh đổi giữa bảo mật, sự tin cậy, hoặc tính linh hoạt mà không cần thiết cho các tương tác diễn ra trên một blockchain cá nhân. Điều này cũng có nghĩa rằng tính tổng hợp giữa các Smart Contract trên các blockchain khác nhau chỉ có thể đạt được bằng cách đánh đổi bảo mật, giả định tin cậy, hoặc linh hoạt.

Các hệ thống Cryptoeconomic (Kinh tế tiền điện tử) dù mạnh mẽ đến đâu thì chỉ cần 1 lổ hổng (Lỗi Smart Contract, Lỗi Đồng Thuận) cũng đủ để kẻ tấn công khai thác và phá vỡ toàn bộ hệ thống. Các giao thức truyền tin đa chuỗi (cross-chain) có bảo mật yếu có thể khiến tài sản gặp rủi ro, dù bản thân các blockchain nền tảng đã an toàn. Một yếu tố quan trọng khi nói đến việc bảo mật một cầu nối là số lượng validator tham giao vào xác nhận giao dịch:

• Nếu bridge chỉ cần 1/10 validators đồng ý để xác nhận giao dịch (ví dụ: cơ chế multi-sig), hacker chỉ cần thao túng 1 validator để tấn công và rủi ro cao.
• Ngược lại, nếu bridge yêu cầu 90% validators phải đồng thuận (ví dụ: cơ chế Proof-of-Stake), rủi ro sẽ thấp hơn nhiều.

Tối ưu hóa bảo mật cho bridge đa chuỗi đòi hỏi tối đa hóa sự đa dạng của các thực thể tham gia hoặc độ mạnh của các đảm bảo thuật toán trong quá trình xác thực trạng thái và chuyển tiếp giao dịch:

• Đa dạng thực thể: Sử dụng nhiều bên xác thực độc lập (validator nodes từ các tổ chức khác nhau, vùng địa lý khác nhau) nhằm giảm rủi ro thao túng tập trung.

• Đảm bảo thuật toán: Áp dụng các kỹ thuật mã hóa mạnh (ví dụ: zk-SNARKs, multi-sig) để xác thực giao dịch và trạng thái blockchain một cách an toàn, ngay cả khi một phần hệ thống bị tấn công.

Một yếu tố khác của các cầu nối token Cross-chain là Finality (tính cuối cùng), nghĩa là bảo đảm rằng các quỹ trên blockchain đích có sẵn khi chúng đã được cam kết thành công trên blockchain nguồn. Nếu không có sự bảo đảm cuối cùng, một giao dịch bị Replay (đảo ngược) trên blockchain nguồn (như một sự sắp xếp lại khối) có thể tạo ra hậu quả tiêu cực trên blockchain đích.

Cross-Chain Interoperability Protocol (CCIP)

Cross-Chain Interoperability Protocol (CCIP) là một tiêu chuẩn mã nguồn mở, không phụ thuộc vào blockchain cho giao tiếp Cross-chain bao gồm việc nhắn tin tùy ý và chuyển token. CCIP nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các tương tác Cross-chain phức tạp bằng cách thiết lập một kết nối phổ quát giữa các mạng blockchain thông qua một giao diện duy nhất. CCIP đang được xây dựng để có khả năng tổng hợp cao để có thể tích hợp với nhiều dịch vụ oracle khác trong một khung cầu nối token lập trình để hỗ trợ các tương tác Cross-chain và các ứng dụng Cross-chain phức tạp.

Hơn 2 tỷ đô la đã bị mất do các vụ tấn công cầu nối, đó là lý do tại sao nguyên tắc chủ đạo trong quá trình phát triển CCIP là tư duy ưu tiên bảo mật.

Việc phát triển CCIP được hỗ trợ bởi Nhóm Nghiên cứu Chainlink Labs, bao gồm một số chuyên gia về mật mã học và an ninh máy tính giàu kinh nghiệm nhất trên thế giới, như Ari Juels, Dan Boneh, Lorenz Breidenbach và Dahlia Malkhi. Một số cải tiến bảo mật được CCIP giới thiệu bao gồm Mạng Quản lý Rủi Ro giám sát các hoạt động độc hại và các sự kiện bất thường, tính toán oracle phi tập trung từ một loạt các nhà vận hành node chất lượng cao với lịch sử hiệu suất trên chuỗi có thể xác minh, và việc sử dụng giao thức Báo cáo Ngoài Chuỗi (OCR), vốn đã giúp bảo vệ hàng trăm tỷ đô la trên nhiều dịch vụ Chainlink khác nhau.

Mở Rộng Web3 Thông Qua Các Ứng Dụng Cross-chain An Toàn

Tương tác Cross-chain là một khối xây dựng quan trọng của thế hệ tiếp theo của Web3, sẽ giúp mở ra các trường hợp sử dụng hoàn toàn mới và trải nghiệm người dùng để đáp ứng kỳ vọng do thế giới Web2 đặt ra.

Các giải pháp Cross-chain sẽ là chìa khóa để đẩy nhanh tốc độ chấp nhận Web3 bằng cách cho phép các nhà phát triển tạo ra các dApp phức tạp có thể truy cập thông qua trải nghiệm người dùng truyền thống hơn và giúp trao quyền cho các doanh nghiệp, tổ chức và chính phủ truy cập an toàn vào bất kỳ môi trường trên chuỗi nào.

Tài liệu:

• Cross-Chain là gì?

• Chainlink CCIP Bảo mật chuyên sâu và Mạng quản lý rủi ro