Bộ ba bất khả thi về Khả năng tương tác

Hay nói cách khác, tại sao việc bắc cầu giữa các miền Ethereum (Ethereum Domain) lại khó đến như vậy?

Một vài ngày trước, chúng tôi đã ra mắt NXTP, giao thức cho phép thực hiện các chuyển giao hoàn toàn truthless (không cần sự tin cậy hay đặt niềm tin vào bên thứ 3) và gọi hợp đồng giữa các miền (domain) tương thích với Ethereum (miền = chuỗi & Layer 2).

Bài đăng này sẽ giải thích tại sao khả năng tương tác giữa các miền Ethereum lại khó khăn và từ đó đưa ra lý do tại sao chúng tôi nghĩ rằng NXTP chính là đại diện cho sự khởi đầu của một giải pháp dài hạn thực sự cho hệ sinh thái.

Được tài trợ

Nhu cầu về khả năng tương tác Ethereum không cần độ tin cậy (trustless)

Đa chuỗi (Multichain) / Layer 2 trên Ethereum đã và sẽ vẫn luôn tồn tại. Điều này đã thúc đẩy việc tạo ra rất nhiều các bridge mới và các giao thức tương tác khi mà các dự án tranh giành nhau kích hoạt chức năng này cho DeFi.

Như dự đoán, điều này cũng đã dẫn đến một số vụ hack và lừa đảo nổi tiếng:

1. Hàng loạt các vụ hack vào Thorchain .
2. Vụ hack PolyNetwork.
3. Trường hợp đặc biệt này:

Bất chấp những ví dụ trên, mọi hệ thống bắc cầu (bridging system) hiện có đều nói rằng mình trustless, an toàn và phi tập trung (ngay cả khi hoàn toàn không phải vậy). Điều này đưa ra thách thức lớn cho với các nhà phát triển và người dùng hiện nay: “Làm thế nào tôi có thể tìm ra cơ chế bắc cầu thực sự an toàn về mặt kinh tế học tiền mã hóa (cryptoeconomics)?”

Nói cách khác, làm thế nào người dùng có thể phân biệt giữa các loại bridge để xác định đâu sẽ là bridge có thể tin tưởng được khi chuyển tiền giữa các chuỗi?

Trustless thực sự có ý nghĩa gì trong Cryptoeconomics?

Trong cộng đồng nghiên cứu, khi nói về an ninh kinh tế tiền mã hóa và tính chất trustlessness, chúng ta đang đặt một câu hỏi rất cụ thể:

Ai đang xác minh hệ thống và việc làm hỏng chúng sẽ tốn bao nhiêu chi phí?

Nếu mục tiêu của chúng ta là xây dựng hàng hóa công không thể kiểm duyệt và phi tập trung thì chúng ta phải tính đến chuyện hệ thống của mình có thể bị tấn công bởi những kẻ thù cực kỳ mạnh như các quốc gia chủ quyền bất hảo, các siêu tập đoàn hoặc các thiên tài ác độc hoang tưởng.

Nếu mô hình mối đe dọa (Threat Model) của bạn không bao gồm điểm mấu chốt quen thuộc của Jeffrey Bezos cho các kẻ chủ mưu xấu xa thì bạn đã đưa ra một quyết định sai lầm.

Tối đa hóa bảo mật có nghĩa là tối đa hóa số lượng và sự đa dạng của các verifier (người xác minh – ví dụ như validators, miners, v.v.) trong hệ thống của bạn, và điều này thường có nghĩa là cố gắng hết sức để có một hệ thống được xác minh hoàn toàn bởi bộ trình xác thực của Ethereum. Đây là ý tưởng cốt lõi đằng sau Layer 2 và cách tiếp cận khả năng mở rộng Ethereum.

Bên cạnh đó: Hầu hết mọi người đều không nhận ra nhưng thực tế, nghiên cứu khả năng mở rộng là nghiên cứu khả năng tương tác. Từ lâu chúng tôi đã biết rằng mình có thể mở rộng quy mô bằng cách chuyển sang nhiều miền, nhưng vấn đề luôn là: làm thế nào để giao tiếp trustless với các miền .

Đó là lý do tại sao bài báo nổi bật của John Adler về các optimistic rollup có tiêu đề, “Các cầu nối hai chiều trustless (Trustless Two-Way Bridges) nối các sidechain bằng cách tạm dừng”.

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta thêm các verifier mới giữa các miền?

Hãy áp dụng những gì chúng ta đã học ở trên về bảo mật kinh tế tiền mã hóa và áp dụng vào các bridge.

Hãy cùng xem xét một tình huống khi bạn có tài sản trên Arbitrum. Bạn đã đặc biệt chọn sử dụng miền này vì đây là một rollup, có nghĩa là (với một số giả định hợp lý), tài sản của bạn được bảo đảm hoàn toàn bởi những người xác minh cơ bản của Ethereum. Nói cách khác,  về mặt kinh tế học tiền mã hóa thì tài sản của bạn cũng an toàn như khi nằm trong hệ sinh thái blockchain.

Bây giờ, hãy tưởng tượng rằng bạn quyết định sử dụng một bridge để chuyển tiền của mình với giá rẻ và nhanh chóng sang Optimism. Vì Optimism cũng trustless nên bạn cảm thấy thoải mái khi tiền của mình ở đó vì bạn biết rằng chúng sẽ có mức độ bảo mật (của Ethereum) ngang với Arbitrum.

Tuy nhiên, giao thức bridge mà bạn dùng sử dụng bộ xác minh bên ngoài của mình. Mặc dù điều này ban đầu có vẻ không phải là một vấn đề lớn, nhưng sự thật là tiền của bạn hiện không còn được bảo mật bởi Ethereum nữa, mà thay vào đó là bởi những người xác minh của bridge:

1. Nếu đây là một bridge lock/ mint, tạo ra các wrapped asset, thì những người xác minh của bridge giờ đây có thể đơn phương thông đồng với nhau để lấy cắp tất cả tài sản của bạn.
2. Nếu đây là một bridge sử dụng các pool thanh khoản thì những người xác minh của bridge cũng có thể thông đồng lấy cắp tất cả pool vốn của nhà cung cấp thanh khoản.

Mặc dù đã tốn nhiều năm chờ đợi các Layer 2 thực sự an toàn và trustless thì tình huống của bạn bây giờ cũng giống như bạn sử dụng một sidechain trusted hay một kết cấu Layer 1. 😱

Điểm mấu chốt là độ an toàn của các hệ thống kinh tế tiền mã hóa chỉ ở mức ngang bằng với liên kết yếu nhất trong nó. Khi bạn đã sử dụng các bridge không an toàn thì việc chuỗi hoặc Layer 2 của bạn an toàn như thế nào cũng không còn ý nghĩa gì nữa. Và tương tự như tính bảo mật của các Layer 1 và Layer 2, tất cả đều hướng đến một câu hỏi: ai đang xác minh hệ thống?

Phân loại các giao thức có khả năng tương tác

Chúng ta có thể chia nhỏ tất cả các giao thức tương tác thành ba loại bao quát dựa trên người xác minh của các giao thức đó:

Được xác minh nguyên bản (Natively Verified)

Các giao thức được xác minh nguyên bản (Natively verified protocol) là những giao thức mà trong đó tất cả những người xác minh của chuỗi cơ sở hoàn toàn xác thực dữ liệu truyền giữa các chuỗi. Thông thường, quá trình này được thực hiện bằng cách chạy light client của một chuỗi trên virtual machine của chuỗi khác và ngược lại.

Các ví dụ là Cosmos IBC và Near RainbowBridge. Rollup truy cập/ thoát (Rollup entry/exits) cũng là một dạng đặc biệt của giao thức này.

Điểm mạnh:

• Là dạng khả năng tương tác trustless nhất vì những người xác minh cơ sở chịu trách nhiệm trực tiếp cho việc bắt cầu.
• Cho phép truyền thông báo tổng quát đầy đủ giữa các miền

Điểm yếu:

• Hoạt động dựa vào cơ chế trustless và / hoặc cơ chế đồng thuận (consensus mechanisms) của domain, do đó, nó phải được xây dựng riêng cho từng loại miền.

Hệ sinh thái Ethereum rất phức tạp: các miền có thể là các rollup zero-knowledge/ optimistic, các sidechain hay các chuỗi cơ sở chạy nhiều thuật toán đồng thuận (consensus algorithms) như: ETH-PoW, Nakamoto-PoW, Tendermint-PoS, Snowball-PoS, PoA, và còn nhiều thuật toán khác. Mỗi domain này cần một chiến lược duy nhất để triển khai một hệ thống khả năng tương tác được xác minh nguyên bản.

Được xác minh bên ngoài (Externally Verified)

Các giao thức được xác minh bên ngoài (Externally verified protocol) là các giao thức trong đó một bộ xác minh bên ngoài được sử dụng để chuyển tiếp dữ liệu giữa các chuỗi. Điều này thường được thấy dưới dạng hệ thống MPC, mạng lưới oracle hoặc đa chữ ký ngưỡng (threshold multisig) ( thực tế tất cả chúng đều giống nhau).

Ví dụ: Thorchain, Anyswap, Biconomy, Synapse, PolyNetwork, EvoDeFi và rất nhiều cái tên khác.

Điểm mạnh:

• Cho phép truyền thông báo tổng quát đầy đủ giữa các miền
• Có thể dễ dàng mở rộng sang bất kỳ miền nào trong hệ sinh thái Ethereum.

Điểm yếu:

• Người dùng và / hoặc nhà quản lý thanh khoản hoàn toàn tin tưởng giao số tiền / dữ liệu của mình cho những người xác minh bên ngoài. Điều này có nghĩa là về cơ bản, mô hình này ít an toàn hơn về mặt kinh tế học tiền mã hóa so với các miền cơ sở (tương tự như ví dụ từ Arbitrum đến Optimism đã nhắc đến ở trên).

Trong một số trường hợp, các dự án sẽ sử dụng các cơ chế staking hoặc bonding (kết nối) bổ sung để cố gắng tăng cường bảo mật cho người dùng. Tuy nhiên, điều này thường không có nhiều ý nghĩa về mặt kinh tế.

Để hệ thống có tính trustless, người dùng phải được bảo hiểm tối đa số tiền có thể bán được, và bảo hiểm đó phải đến từ chính những những người xác minh.

Điều này không chỉ làm tăng đáng kể lượng vốn cần có trong hệ thống mà còn làm mất đi toàn bộ mục đích của việc sở hữu các tài sản được mint hoặc pool thanh khoản ngay từ đầu.

Được xác minh nội bộ (Locally Verified)

Các giao thức được xác minh nội bộ (Locally verified protocol) là những giao thức mà chỉ các bên tham gia vào một tương tác miền chéo (cross-domain) nhất định mới được xác minh tương tác đó. Các giao thức được xác minh nội bộ biến vấn đề xác minh nhiều bên (n-party verification) phức tạp thành một tập hợp các tương tác 2 bên đơn giản hơn nhiều, trong đó mỗi bên chỉ xác minh đối tác của họ.

Để mô hình này hoạt động thì cả hai bên đều phải có tính đối kháng về kinh tế – tức là không có cách nào để cả hai bên thông đồng với nhau để lấy tài sản từ chuỗi rộng hơn.

Ví dụ bao gồm Connext, Hop, Celer và các hệ thống Atomic Swap đơn giản khác.

Điểm mạnh:

• Các hệ thống được xác minh nội bộ có tính trustless – bảo mật trong các hệ thống này được hỗ trợ bởi chuỗi cơ sở căn cứ vào tài sản đảm bảo hợp lý được thống nhất bởi các rollup (ví dụ: việc kiểm duyệt chuỗi không kéo dài hơn hơn X ngày).
• Có thể dễ dàng mở rộng sang các miền khác

Lưu ý: không phải mọi hệ thống được xác minh nội bộ đều có tính trustless. Một số hệ thống đánh đổi sự tin cậy để cải thiện trải nghiệm người dùng hoặc thêm chức năng bổ sung.

Ví dụ: Hop thêm một số giả định về độ tin cậy thông qua nhu cầu của họ về bridge chuyển tiếp thông điệp tùy ý nhanh (arbitrary-messaging-bridge – AMB) trong hệ thống của mình: giao thức mở khóa tính thanh khoản của bonder trong vòng 1 ngày thay vì đợi đủ 7 ngày khi thoát khỏi các rollup. Giao thức cũng cần dựa vào một bridge đã được xác minh bên ngoài nếu không có AMB nào tồn tại cho một domain  nhất định.

Điểm yếu:

• Các hệ thống được xác minh nội bộ không thể hỗ trợ truyền dữ liệu tổng quát giữa các chuỗi.

Những điều ở trên có vẻ giống nhau và liên quan đến việc chấp nhận: hệ thống được xác minh nội bộ có thể cho phép thực hiện các lệnh gọi hợp đồng miền chéo (cross-domain contract call) nhưng chỉ khi hàm được gọi có dạng chủ sở hữu hợp lý.

Ví dụ: có thể gọi trustless một hàm hoán đổi Uniswap (Uniswap swap function) trên các chuỗi vì bất kỳ ai sở hữu token có thể hoán đổi được (swappable token) đều có thể gọi được hàm swap. Tuy nhiên, ta không thể lock và mint trustless một NFT chuỗi chéo – nguyên nhân là do chủ sở hữu logic của hàm mint trên chuỗi đích phải là hợp đồng lock trên chuỗi nguồn và điều này không thể xuất hiện trong một hệ thống được xác minh nội bộ.

Bộ ba bất khả thi về khả năng tương tác (The Interoperability Trilemma)

Bây giờ chúng ta đi đến luận điểm của bài viết này và mental model (tạm dịch: mô hình tư duy) sẽ thúc đẩy các quyết định của người dùng và nhà phát triển xung quanh việc lựa chọn bridge.

Tương tự như Bộ ba bất khả thi về Khả năng mở rộng (the Scalability Trilemma), trong hệ sinh thái Ethereum có tồn tại một Bộ ba bất khả thi về khả năng tương tác (Interoperability Trilemma). Các giao thức về khả năng tương tác chỉ có thể có hai trong ba thuộc tính sau:

• Trustless – Khả năng trực tiếp giao dịch (không cần sự tin cậy/trung gian): có tính bảo mật tương đương với các miền (domain) cơ bản.
• Extensible – Khả năng mở rộng: có thể được hỗ trợ trên bất kỳ miền (domain) nào.
• Generalizable – Khả năng tổng quát hóa: có khả năng xử lý dữ liệu miền chéo (cross-domain data) tùy ý.

Làm thế nào để Connext và NXTP trở nên phù hợp với điều này?

Hành trình để chúng tôi có được cả ba thuộc tính khả năng tương tác đáng mơ ước này là không hề dễ dàng. Tuy nhiên, chúng tôi đã nhận ra rằng mình có thể giải quyết vấn đề Interoperability Trilemma bằng cách áp dụng chính cách tiếp cận mà Ethereum thực hiện khi giải quyết Scalability Trilemma.

Layer 1 của Ethereum đã hy sinh khả năng mở rộng để tối ưu hóa bảo mật và phân quyền. Lý do đằng sau quyết định này là bởi đây mới là những đặc tính có vẻ quan trọng nhất đối với sự tồn tại và tính thiết thực của một blockchain. Sau đó, Ethereum bổ sung khả năng mở rộng thông qua Layer 2 / sharding (cơ sở dữ liệu phân đoạn) như một layer phía trên phần xương sống đã được bảo mật và phi tập trung sẵn.

Tại Connext, chúng tôi thật sự tin tưởng rằng hệ thống tương tác với tuổi thọ, tính thiết thực và khả năng chấp nhận cao nhất trong hệ sinh thái Ethereum sẽ là một hệ thống tối đa hóa trustless và khả năng mở rộng. Vì lý do này, NXTP là một hệ thống được xác minh nội bộ được thiết kế đặc biệt để có mức độ bảo mật ngang với các miền (domain) cơ bản trong khi vẫn có thể sử dụng được trên bất kỳ miền nào.

Vậy còn khả năng tổng quát hóa (generalizeability) thì sao? Tương tự như khả năng mở rộng trong hệ sinh thái Ethereum, chúng tôi có thể thêm khả năng tổng quát hóa bằng cách cắm các giao thức đã được xác minh nguyên bản lên phía trên (on top) NXTP (như một “Layer 2” của mạng tương tác!).

Bằng cách đó, người dùng và nhà phát triển có được một giao diện nhất quán trên bất kỳ miền nào và có thể “nâng cấp” kết nối của mình để được tổng quát hóa trong các trường hợp có sẵn chức năng này.

Đây là lý do tại sao chúng tôi nói NXTP là giao thức cơ sở của mạng lưới khả năng tương tác của chúng tôi. Mạng lưới đầy đủ sẽ bao gồm một chồng (stack) các giao thức bao gồm NXTP, các cầu nối chuỗi chéo tổng quát dành riêng cho một cặp miền và các giao thức để kết nối tất cả chúng lại với nhau thành một hệ thống liền mạch. 🌐

…

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến James Prestwich, Eli Krenzke, Dmitriy Berenzon và cộng đồng nghiên cứu Layer 2 rộng lớn nói chung về các cuộc trò chuyện đã đóng góp nhiều ý tưởng cho bài viết này trong những năm qua, cũng như đã hiệu chỉnh những lỗi chính tả ngớ ngẩn của tôi. 😄

Bạn muốn tham gia?

• Trải nghiệm Connext tại https://xpollinate.io!
• Chúng tôi đang tuyển dụng! Hãy tìm hiểu các tin tuyển dụng nếu bạn muốn tham gia vào đội ngũ nòng cốt.
• Tham gia discord chat – chúng tôi có một cộng đồng cực kỳ năng động đang chờ đón bạn.
• Nếu bạn muốn sử dụng Connext như một phần của dự án của mình, hãy xem thông tin về chúng tôi và / hoặc liên hệ với chúng tôi qua discord ở trên.
• Connext là nguồn mở hoàn toàn, vì vậy các thành viên cộng đồng luôn được chào đón và được khuyến khích đóng góp cho giao thức!

Thông tin về Connext

Connext là giao thức tương tác (interoperability protocol) của Layer 2 trên Ethereum.

Website | Documentation | Twitter | Discord | Github | VN_Community | Blog

Bài viết được Hiền Lê thuộc FXCE Crypto biên tập từ “The Interoperability Trilemma” của tác giả Arjun Bhuptani, với mục đích cung cấp thông tin và phi lợi nhuận. Chúng tôi không khuyến nghị đầu tư và không chịu trách nhiệm cho các quyết định đầu tư liên quan đến nội dung bài dịch.

—————————————————
👉 Theo dõi FXCE Crypto
Group Chat | Research Hub | FXCE Spotlight | Tổng hợp airdrop | Thông tin Pool Coin