Hiểu biết về nhu cầu giao tiếp giữa các chuỗi

Hợp đồng thông minh là những công cụ mạnh mẽ, nhưng truyền thống, chúng đã bị giới hạn bởi ranh giới của chính blockchain của chúng. Một hợp đồng thông minh trên Ethereum không thể tương tác trực tiếp với một hợp đồng trên Avalanche, Solana, hoặc bất kỳ chuỗi nào khác. Sự thiếu khả năng tương tác này làm phân mảnh người dùng, thanh khoản và chức năng trong hệ sinh thái blockchain. Để các hợp đồng thông minh đa chuỗi hoạt động, phải có một cách an toàn, có thể xác minh và hiệu quả để các hợp đồng trên một chuỗi gửi và nhận lệnh từ chuỗi khác. Đây là vai trò của việc nhắn tin qua chuỗi.

Tin nhắn xuyên chuỗi là cơ sở hạ tầng cho phép các hợp đồng thông minh trên các blockchain khác nhau giao tiếp với nhau. Nó không chỉ đơn thuần là di chuyển tài sản; mà còn là chuyển giao dữ liệu, các cuộc gọi hàm và tin nhắn đã được xác minh. Những tin nhắn này có thể kích hoạt các hành động như đúc token, cập nhật trạng thái hoặc đồng bộ hóa hoạt động giữa các chuỗi. Bằng cách này, tin nhắn xuyên chuỗi đóng vai trò là xương sống cho logic đa chuỗi.

Cách hoạt động của Giao tiếp Chéo Chuỗi

Quá trình truyền tin giữa các chuỗi thường bao gồm bốn bước chính: khởi tạo tin nhắn, xác minh, giao hàng và thực thi. Nó bắt đầu khi một hợp đồng thông minh hoặc người dùng trên một chuỗi nguồn kích hoạt một tin nhắn. Tin nhắn này sau đó phải được xác minh để đảm bảo rằng nó là xác thực và không bị sửa đổi. Một lớp truyền tin quan sát sự kiện này, xác thực tin nhắn và chuyển nó đến chuỗi đích. Khi được nhận và xác minh, một hợp đồng trên chuỗi đích giải mã tin nhắn và thực hiện logic tương ứng.

Các giao thức khác nhau thực hiện các bước này theo những cách khác nhau. Một số dựa vào các trình chuyển tiếp bên thứ ba hoặc mạng oracle để theo dõi sự kiện và xác nhận thông điệp. Những giao thức khác sử dụng các chứng minh mật mã hoặc bộ xác thực phi tập trung để xác minh rằng thông điệp là hợp lệ. Trong mọi trường hợp, mục tiêu là đảm bảo rằng thông điệp được nhận trên chuỗi đích là chính xác những gì đã được gửi đi, và rằng nó đến từ một nguồn đáng tin cậy.

Hạ tầng đằng sau Tin nhắn

Tin nhắn giữa các chuỗi dựa vào các lớp hạ tầng chuyên biệt được xây dựng đặc biệt để xử lý khả năng tương tác. Các lớp này được thiết kế để không phụ thuộc vào blockchain và phục vụ như một ống dẫn trung lập giữa các hệ sinh thái. Nhiều giao thức đã xuất hiện để hỗ trợ chức năng này, mỗi giao thức cung cấp những cách tiếp cận độc đáo đối với xác minh, giao hàng và công cụ phát triển.

LayerZero là một giao thức nhắn tin nổi tiếng với kiến trúc Ultra Light Node theo mô-đun. Nó sử dụng hai bên độc lập: một oracle và một relayer. Oracle lấy tiêu đề khối từ chuỗi nguồn, và relayer gửi một bằng chứng của thông điệp cụ thể. Một hợp đồng thông minh trên chuỗi đích sử dụng cả hai mảnh để xác minh thông điệp trước khi thực thi bất kỳ chức năng nào. Cách tiếp cận này mang đến cho các nhà phát triển sự linh hoạt để chọn những oracle và relayer mà họ tin tưởng, tạo ra các mô hình tin cậy tùy chỉnh.

Axelar, ngược lại, vận hành mạng lưới xác nhận proof-of-stake của riêng mình. Các xác nhận viên này quan sát các thông điệp, xác thực chúng một cách tập thể, và sau đó chuyển tiếp chúng đến chuỗi mục tiêu. Thiết kế này đảm bảo tính phi tập trung và tính nhất quán, và loại bỏ sự cần thiết của các oracle hoặc relayer bên ngoài. Axelar cung cấp APIs và SDKs làm cho nhiều phức tạp hơn đối với các nhà phát triển, giúp việc xây dựng các ứng dụng omnichain trở nên dễ dàng hơn.

Wormhole kết nối hơn 20 blockchain bằng cách sử dụng một hệ thống những người bảo vệ. Những người bảo vệ là các xác thực độc lập, họ xác nhận các tin nhắn trước khi chúng được chuyển tiếp. Khi một số đông các người bảo vệ đồng ý, tin nhắn sẽ được chấp nhận bởi chuỗi đích. Wormhole được sử dụng rộng rãi trong các dự án NFT và trò chơi, nơi mà việc nhắn tin nhanh chóng và mở rộng là rất quan trọng.

Xác minh, An ninh và Rủi ro

Thách thức cốt lõi trong việc truyền tin giữa các chuỗi là xác minh. Vì các chuỗi khối mặc định không tin tưởng lẫn nhau, bất kỳ thông điệp bên ngoài nào cũng phải được xác minh trước khi có thể được thực hiện. Nếu việc xác minh thất bại—hoặc nếu cơ chế xác minh bị xâm phạm—hệ quả có thể rất nghiêm trọng, bao gồm mất tài sản hoặc trạng thái không nhất quán.

Các giao thức tiếp cận vấn đề này theo những cách khác nhau. Một số sử dụng các chứng minh mật mã hoặc khách hàng nhẹ để cung cấp xác minh không cần tin cậy. Những cái khác sử dụng các động lực kinh tế hoặc cơ chế cắt giảm để giữ cho các validator trung thực. Vẫn còn những cái khác dựa vào các cơ chế ký đa tin cậy hoặc hệ thống quorum dựa trên đồng thuận. Mỗi mô hình đều đưa ra các sự đánh đổi về bảo mật, phi tập trung, độ trễ và chi phí.

Một trong những khía cạnh quan trọng nhất của bảo mật nhắn tin là bảo vệ chống lại việc phát lại. Điều này đảm bảo rằng một tin nhắn không thể được gửi nhiều lần để đạt được kết quả không mong muốn. Một khía cạnh khác là thứ tự tin nhắn, đảm bảo rằng các sự kiện được thực hiện theo đúng trình tự. Nếu không có những biện pháp bảo vệ này, các ứng dụng chéo chuỗi có thể gặp phải sự không nhất quán hoặc bị khai thác.

Tính năng cho nhà phát triển: Trừu tượng hóa gas và tự động hóa

Các giao thức nhắn tin hiện đại cung cấp các tính năng cải thiện khả năng sử dụng cho cả nhà phát triển và người dùng cuối. Trừu tượng hóa gas là một trong những tính năng như vậy. Trong một thiết lập chuỗi chéo điển hình, người dùng sẽ phải trả phí gas trên mỗi chuỗi liên quan. Trừu tượng hóa gas cho phép các giao thức tài trợ cho các giao dịch hoặc cho phép người dùng chỉ trả phí gas trên chuỗi gốc. Điều này cải thiện trải nghiệm onboarding và giảm bớt sự khó khăn cho các ứng dụng có người dùng không kỹ thuật.

Chức năng thực thi tin nhắn tự động là một tính năng quan trọng khác. Khi một tin nhắn đến chuỗi đích, các hợp đồng thông minh đã được phê duyệt trước có thể được lập trình để hành động mà không cần can thiệp thủ công. Điều này cho phép các quy trình làm việc hoàn toàn tự động, chẳng hạn như một ứng dụng cho vay tự động thanh lý một vị trí trên một chuỗi sau khi nhận được cập nhật giá từ một chuỗi khác.

Vai trò của Tin nhắn trong dApps Omnichain

Tin nhắn chéo chuỗi cho phép hiện thực hóa tầm nhìn của các hợp đồng thông minh đa chuỗi. Thay vì triển khai các phiên bản riêng biệt của một dApp trên nhiều chuỗi, các nhà phát triển có thể kiến trúc các ứng dụng mà các chuỗi khác nhau thực hiện các chức năng chuyên biệt. Một chuỗi có thể xử lý thực thi, một chuỗi khác có thể giữ tài sản, và một chuỗi thứ ba có thể tổng hợp dữ liệu. Tin nhắn cho phép những thành phần này phối hợp một cách liền mạch.

Ví dụ, một ứng dụng DeFi có thể cho phép người dùng gửi tài sản thế chấp trên Ethereum, vay vốn trên Polygon, và trả nợ trên BNB Chain - tất cả thông qua một giao diện omnichain duy nhất. Hoặc một NFT được đúc trên Optimism có thể mở khóa các tính năng trong trò chơi trên Avalanche. Những tương tác này chỉ khả thi nếu các tin nhắn có thể di chuyển giữa các chuỗi một cách đáng tin cậy, an toàn và hiệu quả.

Những Thách Thức và Rủi Ro Hiện Tại

Mặc dù việc truyền thông qua chuỗi đã cải thiện đáng kể, nhưng vẫn là một lĩnh vực mới nổi. Độ trễ vẫn là một thách thức, đặc biệt khi tin nhắn cần nhiều xác nhận hoặc được truyền qua các mạng phi tập trung. Chi phí có thể cao, đặc biệt khi liên quan đến nhiều chuỗi và các tác nhân như oracle hoặc validator.

Tuy nhiên, mối quan tâm lớn nhất là vấn đề an ninh. Các hệ thống nhắn tin thường xuyên là mục tiêu của các lỗ hổng, đặc biệt trong các trường hợp mà các trình chuyển tiếp hoặc cơ chế xác minh được thiết kế kém hoặc trung tâm hóa. Các nhà phát triển phải lựa chọn các giao thức nhắn tin một cách cẩn thận, đánh giá mô hình tin cậy, các cuộc kiểm tra an ninh và độ trưởng thành trong hoạt động.

Cũng có vấn đề về sự phân mảnh. Với nhiều giao thức cạnh tranh và không có tiêu chuẩn nhắn tin toàn cầu, các ứng dụng thường phải chọn một hệ sinh thái duy nhất hoặc hỗ trợ nhiều tích hợp. Điều này có thể dẫn đến nỗ lực bị trùng lặp và thanh khoản bị cô lập, ngay cả trong một thiết kế omnichain.