Keadaan Interoperabilitas dan Menjembatani Blockchain Saat Ini

Penulis: Jacob Ko; Penyusun: Huohuo/Blockchain Vernakular

Dengan meningkatnya jumlah rantai Layer 1, Layer 2, dan Lisk, semakin penting bagi blockchain untuk memiliki cara yang aman, murah, dan efisien untuk berkomunikasi satu sama lain.

Dalam artikel ini, kami menjelaskan mengapa interoperabilitas itu penting, tantangannya, dan apa saja pendekatan yang ada saat ini.

1. Proliferasi Blockchain

Blockchain publik pertama, Bitcoin, diluncurkan pada tahun 2009. Dalam 14 tahun sejak itu, telah terjadi ledakan Cambrian dari blockchain publik, sekarang berjumlah 201, menurut DeFiLlama. Sementara Ethereum mendominasi aktivitas on-chain, terhitung sekitar 96% dari total nilai terkunci (TVL) pada tahun 2021; dengan munculnya blockchains layer-1 alternatif seperti BN Smart Chain (BSC) dan Solana selama 2 tahun terakhir, , dan munculnya blockchain Layer 2 seperti Optimism, Arbitrum, Era zkSync, Starknet, dan Polygon zkEVM, angka itu turun menjadi 59%.

Menurut DeFiLlama, saat tulisan ini dibuat, terdapat lebih dari 115 rantai berbasis EVM dan 12 Ethereum rollup/L2, dan tren aktivitas di beberapa rantai akan terus berlanjut karena berbagai alasan:

1. L2 besar seperti Polygon, Optimism, dan Arbitrum memposisikan diri mereka sejak awal sebagai solusi penskalaan untuk Ethereum, mengumpulkan banyak uang, dan menjadikan diri mereka sebagai tempat yang mudah untuk menerapkan aplikasi dengan biaya murah (tahun lalu, kami melihat pertumbuhan pertumbuhan sebesar 2,779% dalam aplikasi yang dibangun oleh tim) +1.499% di Arbitrum, +1.499% di Optimisme, +116% di Polygon — meskipun dari basis kecil sekitar 200–400 pengembang)

2. L1 alternatif terus diperkenalkan untuk mengoptimalkan kebutuhan khusus. Beberapa rantai dioptimalkan untuk throughput, kecepatan, dan waktu penyelesaian yang lebih tinggi (mis. Solana, BSC), sementara yang lain menargetkan game (ImmutableX), DeFi (Sei) dan keuangan tradisional (mis. Subnet Avalanche berpagar), dll. Dioptimalkan untuk kasus penggunaan tertentu

3. Aplikasi dengan skala yang memadai dan pengguna meluncurkan rollup atau rantai aplikasi mereka sendiri untuk mendapatkan lebih banyak nilai dan mengelola biaya jaringan (dydx); dan

4. Beberapa kerangka kerja, SDK, toolkit, dan penyedia "Rollup-as-a-Service" telah memasuki pasar, sehingga memudahkan proyek apa pun untuk memulai Rollupnya sendiri dengan sedikit peningkatan teknis (misalnya Caldera, Eclipse, Dymension, Sovereign, Stackr), AltLayer, Rollkit)

Kita hidup di dunia yang multi-rantai dan berlapis-lapis.

2. Semakin pentingnya interoperabilitas

Proliferasi rantai L1, L2, dan Lisk telah menyoroti pentingnya interoperabilitas, kemampuan dan cara blockchain berkomunikasi satu sama lain; mentransfer aset, likuiditas, pesan, dan data di antara mereka.

Seperti yang disarankan Connext, interoperabilitas blockchain dapat dipecah menjadi tiga bagian:

**1) Transmisi: **Tempat di mana data pesan diteruskan dari satu rantai ke rantai lainnya

**2) Verifikasi: **membuktikan kebenaran data (biasanya melibatkan pembuktian konsensus/keadaan rantai sumber); dan

**3) Eksekusi: **Rantai target melakukan beberapa operasi pada data

Sumber: Message Bridging Stack diadaptasi dari Connext

Manfaat untuk dapat mentransfer aset dan likuiditas antar rantai itu sederhana - ini memungkinkan pengguna untuk mengeksplorasi dan bertransaksi di blockchain dan ekosistem baru. Mereka akan dapat memanfaatkan blockchain baru (misalnya bertransaksi atau bertransaksi pada lapisan 2 dengan biaya lebih rendah) dan menemukan peluang baru yang menguntungkan (misalnya mengakses protokol DeFi on-chain lain dengan hasil lebih tinggi).

**Manfaat mentransfer pesan adalah membuka seluruh kasus penggunaan lintas rantai tanpa memindahkan aset aslinya. ** Pesan yang dikirim dari rantai A (sumber) memicu eksekusi kode pada rantai B (target). Misalnya, dapp pada rantai A dapat menyampaikan pesan tentang aset pengguna atau riwayat transaksi ke rantai B, yang kemudian memungkinkan mereka untuk berpartisipasi dalam aktivitas pada rantai B tanpa memindahkan aset apa pun, mis.

1. Pinjam pada rantai B dan gunakan aset pada rantai A sebagai jaminan

2. Berpartisipasi dalam keuntungan komunitas (seperti mencetak seri NFT baru, mengklaim tiket acara dan barang dagangan) dengan cara agregat berbiaya rendah tanpa mentransfer NFT mereka ke Rantai A

3. Manfaatkan ID terdesentralisasi dan riwayat on-chain yang ada di satu chain untuk berpartisipasi dalam DeFi dan mendapatkan harga yang lebih baik di chain lain

3. Tantangan interoperabilitas

Meskipun interoperabilitas membawa banyak manfaat, interoperabilitas menghadapi sejumlah tantangan teknis:

**1) Pertama, blockchain biasanya tidak berkomunikasi dengan baik satu sama lain: **Mereka menggunakan mekanisme konsensus, skema kriptografi, dan arsitektur yang berbeda. Jika token Anda berada di rantai A, maka menggunakan token tersebut untuk membeli token di rantai B bukanlah proses yang mudah.

**2) Kedua, pada lapisan autentikasi, protokol interoperabilitas hanya sebaik mekanisme autentikasi yang dipilih untuk memverifikasi bahwa pesan yang dikirimkan memang sah dan valid. **

3) Ketiga, memberi developer beberapa lokasi pembangunan menyebabkan aplikasi kehilangan kemampuan komposisi, yang merupakan blok penyusun utama di web3. Ini berarti bahwa pengembang tidak dapat dengan mudah menggabungkan komponen dari rangkaian lain untuk merancang aplikasi baru dan membuka kemungkinan yang lebih besar bagi pengguna.

**4) Akhirnya, sejumlah besar rantai berarti likuiditas menjadi terfragmentasi, mengurangi efisiensi modal peserta. Misalnya, jika Anda menyediakan likuiditas ke kumpulan di Rantai A untuk mendapatkan hasil, akan sulit untuk mendapatkan Token LP dari transaksi tersebut dan menggunakannya sebagai jaminan dalam protokol lain untuk menghasilkan lebih banyak hasil. Likuiditas adalah sumber kehidupan DeFi dan aktivitas protokol — semakin banyak rantai, semakin sulit bagi mereka untuk berkembang.

Beberapa solusi interoperabilitas ada untuk mengatasi beberapa masalah ini, jadi apa statusnya saat ini?

4. Status interoperabilitas saat ini

Saat ini, jembatan lintas rantai adalah fasilitator utama transaksi lintas rantai. Saat ini terdapat lebih dari 110+ jembatan dengan berbagai tingkat fungsionalitas dan trade-off dalam hal keamanan, kecepatan, dan jumlah blockchain yang dapat didukungnya.

Seperti yang dinyatakan LI.FI dalam artikel komprehensifnya Menjembatani 101, ada beberapa jenis penjembatanan:

1) Pembungkus dan casting jembatan**-** Lindungi Token pada rantai A dalam multi-tanda tangan, dan cetak Token yang sesuai pada rantai B. Secara teori, token yang dibungkus harus memiliki nilai yang sama dengan token asli, tetapi nilainya hanya valid jika jembatan aman — yaitu, jika jembatan diretas, maka saat pengguna mencoba menjembatani dari rantai B ke rantai A, Tidak mungkin untuk menukarkan Token yang dibungkus kembali ke dalamnya (portal, multi-rantai)

2) Jaringan Likuiditas - pihak menyediakan likuiditas Token di kedua sisi rantai untuk memfasilitasi pertukaran lintas rantai (seperti Hop, Connext Amarok, Across)

3) Jembatan penerusan pesan sewenang-wenang - dapat mengirimkan data apa pun (Token, panggilan kontrak, status berantai), seperti LayerZero, Axelar, Wormhole

4) Jembatan kasus penggunaan khusus (misalnya stablecoin dan jembatan NFT) dibakar di rantai A sebelum melepaskan stablecoin/NFT ke rantai B

Jembatan-jembatan ini diamankan dengan menggunakan mekanisme kepercayaan berbeda yang didukung oleh berbagai pihak terpercaya dan insentif:

1. Tim Manusia mengandalkan sekumpulan entitas untuk membuktikan keabsahan transaksi;

2. Team Economics mengandalkan sekumpulan validator dengan jaminan yang dipertaruhkan untuk mengekang perilaku buruk, dan validator ini berisiko terkena penalti yang besar. Ini hanya berfungsi jika keuntungan finansial dari pelanggaran lebih rendah daripada hukuman pemotongan

3. Teori permainan tim menugaskan berbagai tugas dalam proses lintas rantai (seperti memeriksa validitas transaksi; menyampaikan) ke pihak yang berbeda

4. Tim Matematika melakukan verifikasi klien ringan pada rantai, menggunakan teknologi tanpa pengetahuan dan bukti singkat untuk memverifikasi status pada satu rantai, lalu melepaskan aset pada rantai lain. Hal ini meminimalkan interaksi manusia dan secara teknis rumit untuk disiapkan

Pada akhirnya, mekanisme kepercayaan berkisar dari manusia dengan insentif ekonomi hingga verifikasi berbasis matematika. **Pendekatan ini tidak saling eksklusif - dalam beberapa kasus kita telah melihat pendekatan digabungkan untuk meningkatkan keamanan - misalnya, jembatan berbasis teori permainan LayerZero menggunakan Polyhedra (mengandalkan bukti zk untuk verifikasi) sebagai Oracle jaringannya. **

Bagaimana kinerja jembatan sejauh ini?

Sejauh ini, jembatan telah memfasilitasi transfer modal dalam jumlah yang signifikan — pada Januari 2022, TVL jembatan mencapai puncaknya sebesar $60 miliar. Dengan begitu banyak modal yang dipertaruhkan, jembatan telah menjadi target utama eksploitasi dan peretasan. Pada tahun 2022 saja, kunci multi-tanda tangan yang disusupi dan kerentanan kontrak cerdas menelan biaya $2,5 miliar. Tingkat kerugian modal sebesar 4% per tahun tidak dapat dipertahankan agar sistem keuangan menjadi makmur dan menarik lebih banyak pengguna.

Serangan berlanjut pada tahun 2023 dengan $126 juta dicuri dari alamat multi-rantai (mewakili 50% Fantom Bridge dan 80% aset Jembatan Moonriver), sementara CEO mereka telah mengendalikan semua kunci untuk kunci "multi-tanda tangan" mereka. '. Dalam minggu-minggu setelah peretasan, TVL di Fantom (yang menjembatani sejumlah besar aset di berbagai rantai) turun sebesar 67%.

Pada akhirnya, beberapa kerentanan penghubung terbesar dan kejatuhan selanjutnya dikaitkan dengan kerentanan multisig ($624 juta untuk Ronin, $126,3 juta untuk Multichain, $100 juta untuk Harmony), menyoroti pentingnya mekanisme kepercayaan jembatan yang digunakan.

Memiliki sekumpulan validator kecil (seperti Harmony), grup (seperti Ronin), atau tunggal (seperti Multichain) adalah alasan utama terjadinya beberapa kerentanan ini — namun serangan dapat datang dari berbagai cara. Pada bulan April 2022, FBI, Badan Keamanan Siber dan Infrastruktur (CISA), dan Departemen Keuangan AS bersama-sama mengeluarkan nasihat keamanan siber yang menyoroti beberapa taktik yang digunakan oleh Lazarus Group yang disponsori negara Korea Utara.

5. Kemana kita harus pergi?

Jelas, mekanisme verifikasi yang pada akhirnya bergantung pada manusia adalah sasaran empuk, namun tetap diperlukan untuk interoperabilitas yang aman dan efisien. Jadi kemana kita akan pergi selanjutnya?

Kami sekarang melihat munculnya metode verifikasi yang meminimalkan kepercayaan - di sinilah kami merasa bersemangat.