Cross-chain Messaging - Cánh cổng tương lai cho thế giới đa chuỗi

Cross-chain messaging được phát triển nhằm giải quyết những hạn chế của cầu nối. Vậy cross-chain messaging là gì? Giao thức này có ảnh hưởng ra sao đến thị trường crypto nói chung và các nhà đầu tư nói riêng? Hãy cùng Coin98 Insights tìm hiểu thông qua bài viết sau.

Cầu nối - Ngân hàng trong thế giới blockchain

Trước đây, việc tương tác giữa các blockchain xảy ra chủ yếu nhờ các cầu nối xuyên chuỗi (cross-chain bridge). Nhắc đến cầu nối người ta nghĩ đến giao thông, giao thương giữa 2 bên. 

Thực tế, cầu nối trong thị trường crypto đóng vai trò giống ngân hàng nhiều hơn. Các ngân hàng nhận tiền gửi và phát hành nợ tương đương với tài sản mình sở hữu. Các cầu nối nhận tài sản ở blockchain A, khóa tài sản đó lại và phát hành một tài sản dạng wrap (bọc) cho người dùng ở blockchain B.

Hầu hết cầu nối đều được “nhà nước tài trợ", hay nói cách khác là được blockchain hỗ trợ thanh khoản. Hãy nghĩ về Avalanche bridge, Solana Wormhole, hay Arbitrum bridge, tất cả cầu nối này đều được tạo ra, hay tài trợ bởi “quốc gia blockchain" mà chúng được xây dựng trên đó. Và hầu như tất cả chúng đều kết nối trực tiếp đến Ethereum. Nhờ cầu nối xuyên chuỗi, dòng vốn được luân chuyển giữa các blockchain đã đạt đỉnh vào tháng 3/2022 ở mức hơn 25 tỷ USD.

Vấn đề của cầu nối hiện tại

Bridge đóng vai trò tương tự như đường sắt hay đường cao tốc trong thế giới thực, đôi khi không mang lại lợi nhuận, nhưng chúng vẫn được nhà nước trợ cấp xây dựng. Nhu cầu với bridge là có, nhưng khả năng đáp ứng của các cầu nối hiện tại rất hạn chế. Tốc độ, bảo mật và sự "tập trung" của các cầu nối vẫn là bài toán mà các blockchain phải đối mặt.

Một trường hợp điển hình là Wormhole - cầu nối được xây dựng trên Solana - bị hack 325 triệu USD. Quỹ Jump Capital - một tay to chuyên ủng hộ hệ sinh thái Solana, đã rót 320 triệu USD để bù đắp tổn thất.   

Nếu cầu nối đóng vai trò như ngân hàng, vậy những ngân hàng này cạnh tranh với nhau ra sao? Đó chính là cạnh tranh về quy mô bảng cân đối kế toán. Ngân hàng lớn nhất, vốn hóa nhiều nhất sẽ được tin cậy nhất và có nhiều người dùng nhất. Tất nhiên trải nghiệm người dùng cũng đóng vai trò quan trọng, nhưng vốn hóa của blockchain mới là con át chủ bài cuối cùng.

Dù những cầu nối này chưa mang tính phi tập trung cao, điều người dùng quan tâm nhiều hơn đó là tính bảo mật của những cầu nối này. “Nếu cầu nối này bị hack, tôi có bị mất tiền không?” là câu hỏi được quan tâm hàng đầu.

Việc khóa và wrap token như cầu nối khiến dữ liệu bị phân mảnh và yêu cầu người dùng phải sử dụng dịch vụ của bên thứ ba. Chúng cũng tạo ra những thách thức về bảo mật và trở thành mảnh đất màu mỡ cho các hacker. Chỉ tính riêng 2022, gần 2 tỷ USD đã bị đánh cắp từ các vụ tấn công cầu nối.

Bên cạnh đó, các cầu nối hiện tại chỉ cho phép thực hiện các giao dịch đơn giản, chưa cho phép di chuyển những tài sản, thông tin phức tạp. Vậy công nghệ nào có thể giúp mở rộng sự tương tác giữa các blockchain và vẫn đảm bảo yêu cầu bảo mật? Đây chính là nơi cross-chain messaging xuất hiện.

Cross-chain Messaging - Giải pháp toàn diện cho tương tác đa chuỗi

Cross-chain messaging protocol (tạm dịch: giao thức thông điệp xuyên chuỗi) là giao thức cho phép các blockchain khác nhau giao tiếp, kết nối, chuyển giao dữ liệu và tài sản với nhau một cách tự do và nhanh chóng mà không cần giữ lại token gốc tại blockchain gốc và gửi token “wrap" tương đương đến blockchain đích như cầu nối.

Theo đó, hợp đồng được xây dựng ở blockchain này sẽ có thể hoạt động trên một blockchain khác. Điều này đồng nghĩa với việc các ứng dụng sẽ hoạt động với mọi loại tài sản và dịch vụ bất kể nó nằm trên blockchain nào, chấm dứt sự cần thiết việc sử dụng cầu nối và mở ra cánh cổng mới cho thị trường đa chuỗi (multichain). Hãy tưởng tượng việc sử dụng Compound (một dự án cho vay xây dựng ở Ethereum) trên Avalanche, hay sử dụng tiền gửi trong Yearn trong để farm trên Solana.

Hầu hết các cầu nối bị tấn công khi sử dụng phương thức đa chữ ký (multisig) hay sử dụng dịch vụ của các bên thứ ba. Bằng việc loại bỏ multisig và việc bắt buộc tin tưởng các bên thứ ba, cross-chain messaging cho phép các blockchain giao tiếp tự do và hiệu quả với nhau, thúc đẩy hoạt động thương mại đa chuỗi nhiều hơn rất nhiều so với những gì chúng ta đang thấy.

Khả năng kết nối này sẽ thay đổi cách ứng dụng được xây dựng. Các nhà phát triển sẽ có thể kết hợp các dịch vụ chuyên biệt trên các blockchain khác nhau để thu hút người dùng, mở rộng quy mô ứng dụng. Người dùng cuối cũng không cần biết họ đang tương tác với blockchain nào, do đó cải thiện trải nghiệm người dùng.

Các hệ sinh thái Cross-chain Messaging nổi bật

Mỗi giao thức cross-chain messaging khác nhau sẽ có cách hoạt động khác nhau nhưng đều có chung mục đích cuối cùng là cho phép các hợp đồng thông minh trên các blockchain khác nhau giao tiếp với nhau mà không cần bên thứ ba.

Một số giao thức cross-chain messaging nổi bật hiện nay được hỗ trợ bởi các ông lớn trong thị trường crypto và được ứng dụng nhiều trong các dự án có thể kể đến là Axelar Network, LayerZero, Synapse Protocol và Polkadot. Hãy cùng tìm hiểu về cách những giao thức này hoạt động, những điểm giống và khác nhau và tác động của chúng đến thị trường crypto.

Axelar Network

Axelar Network là một lớp (layer) cho phép các blockchain Layer 1 kết nối thông qua một mạng phi tập trung. Sử dụng SDK của Axelar, bất kỳ nhà phát triển hợp đồng thông minh nào cũng có thể thực hiện hợp đồng trên một blockchain được hỗ trợ khác một cách liền mạch bằng một lệnh gọi không đồng bộ đơn giản.

Axelar Network được thành lập bởi cựu trưởng bộ phận mật mã và toán học Algorand, vì vậy nền tảng về mật mã và hệ thống phân tán của Axelar Network được đánh giá khá cao.

Hiện nay, khi sử dụng các ứng dụng Web3, người dùng cần biết được blockchain mà mình đang sử dụng. Mục tiêu của Axelar là cho phép người dùng sử dụng các ứng dụng Web3 trên nhiều hệ sinh thái khác nhau mà không cần biết mình đang sử dụng trên blockchain nào. Điều này tương tự như cách mọi người trải nghiệm Internet ngày nay.

Cung cấp chính xác các thông điệp xuyên chuỗi và báo cáo chính xác trạng thái trên nhiều blockchain là nguyên do của việc khả năng tương tác giữa các blockchain còn gặp khó khăn. Axelar giải quyết trực tiếp vấn đề này bằng một giải pháp toàn diện.

Axelar Network áp dụng công nghệ PoS, giúp gia tăng tính bảo mật của giao thức. Tất cả các node trên Axelar đều đang chạy phần mềm của các blockchain khác (Ethereum, Avalanche, Cosmos…). Khi người dùng thực hiện giao dịch chuỗi chéo, tất cả các node trong Axelar sẽ quản lý chung các tài khoản chữ ký ngưỡng (threshold signatures) trên mỗi blockchain có thể được sử dụng để thực hiện các hành động hoặc quỹ lưu ký thay mặt cho Axelar. Axelar có cách tiếp cận mạnh mẽ nhất và có cơ hội giải quyết khả năng tương tác giữa các blockchain.

SDK của Axelar được thiết kế với 3 mục đích chính:

• Giúp nhà phát triển blockchain kết nối và giao tiếp với các ứng dụng trên các blockchain khác.
• Cho phép Dapps dễ dàng mở rộng sang nhiều blockchain với chi phí phát triển tối thiểu.
• Cho phép người dùng tương tác với các ứng dụng trên nhiều hệ sinh thái mà không gặp trở ngại.

Nếu đã tham gia thị trường từ lâu, chắc hẳn người dùng đã nghe qua về LayerZero và sản phẩm Stargate Finance. LayerZero có mục đích hoạt động tương tự Axelar, vậy sự khác biệt giữa hai giao thức này là gì?

LayerZero

LayerZero là một Omnichain Interoperability Protocol (tạm dịch: giao thức tương tác Omnichain). Đây là một trong những nền tảng đầu tiên ứng dụng thành công giao thức Omnichain, cho phép thực hiện giao dịch trực tiếp trên tất cả các chuỗi (chain). Bằng việc vận dụng công nghệ xử lý thông tin Ultra Light Node, LayerZero mang lại hiệu quả cao về mặt chi phí và độ bảo mật.

Không giống như Axelar, LayerZero không cố gắng trở thành một giao thức hoàn chỉnh. Thay vào đó, Layer Zero chỉ dựa vào 2 nhân tố để chuyển dịch các thông điệp giữa các blockchain: Oracle và Relayer.

Việc sử dụng Oracle hay Relayer cụ thể của bên thứ ba nào là tùy thuộc vào người dùng. Bản thân LayerZero là một giao thức trung lập, tiêu chuẩn và không chịu trách nhiệm cho hoạt động của Relayer hay Oracles.

Oracles

Oracles là một phần mềm (hoặc đôi khi là phần cứng), chịu trách nhiệm nhận và xác thực dữ liệu từ bên ngoài vào blockchain và các hợp đồng thông minh, thông qua các phương thức như API hay dữ liệu thị trường.

Oracles chịu trách nhiệm báo cáo trạng thái thực tế trên các blockchain cơ sở và đóng vai trò quan trọng trong việc bảo mật nền tảng, vận chuyển dữ liệu từ blockchain này sang blockchain khác. Hiện LayerZero đang sử dụng Oracles cung cấp bởi Chainlink.

Relayer

Relayer (tạm dịch: người chuyển tiếp) hoạt động song song với Oracles, chịu trách nhiệm phân phối thông điệp xuyên chuỗi và chứng minh tính hợp lệ của thông điệp. Từ đó, cho phép các blockchain tương tác và kết nối với nhau một cách nhanh chóng.

Hiện LayerZero hỗ trợ giao dịch hầu hết các blockchain nổi bật ở thị trường bao gồm Ethereum, BNB Chain, Avalanche, Aptos, Polygon, Arbitrum, Optimism, Fantom, Harmoney, Moonbeam, Celo…

Không sử dụng SDK như Axelar hay Oracles như LayerZero, Synapse là giao thức áp dụng công nghệ Optimistic để cung cấp giải pháp tương tác xuyên chuỗi giữa các blockchain.

Synapse Protocol

Synapse Protocol (SYN) cung cấp đồng thời hai giải pháp cross-chain messaging và cầu nối, phát triển trên hệ sinh thái Binance Smart Chain. Vào tháng 1/2023, Synapse đã hỗ trợ Layer 1 mới nổi Canto giao dịch hơn 47 triệu USD với các blockchain khác và có mức kỷ lục 12.2 triệu USD trong 1 ngày.

Synapse Cross-chain Messaging

Công nghệ Cross-chain Messaging của Synapse sử dụng cơ chế bảo mật của Optimistic để đảm bảo tính toàn vẹn của thông tin được di chuyển. Cơ chế này bổ sung thêm một lớp bảo mật quan trọng cho mạng, khiến kẻ xấu thực hiện tấn công tốn kém hơn so với cơ chế M/N hiện có nhưng lại gây nên độ trễ. Bất kỳ dữ liệu nào cũng có thể được di chuyển như NFTs, hình chụp màn hình…

Hợp đồng cross-chain messaging của Synapse có thể được thực thi trên bất kỳ blockchain nào, cho phép các ứng dụng được triển khai trên một blockchain duy nhất và giao tiếp với các blockchain khác để tạo ra trải nghiệm người dùng giống nhau.

Bốn tác nhân chính chịu trách nhiệm cho cơ chế xác minh Optomistic của Synapse là:

• Notary: Chịu trách nhiệm ký merkle root trên mỗi blockchain được hỗ trợ và liên kết token SYN sau các chứng thực.
• Broadcaster: Chịu trách nhiệm chuyển tiếp các bản cập nhật từ hợp đồng gốc sang hợp đồng sao chép.
• Guard: Chịu trách nhiệm quan sát các thông điệp xuyên chuỗi và gửi bằng chứng gian lận khi phát hiện các cập nhật trạng thái độc hại.
• Executor: Chịu trách nhiệm đăng giao dịch cuối cùng sau khi cửa sổ độ trễ hoàn tất.

Synapse Bridge

Synapse Bridge cho phép người dùng di chuyển tài sản giữa các blockchain và hoán đổi (swap) tài sản gốc (native assets) sử dụng pools (nơi chứa tài sản và được khóa lại bên trong hợp đồng thông minh) thanh khoản xuyên chuỗi của các AMM. Các nhà phát triển cũng có thể dễ dàng tích hợp Synapse Bridge vào ứng dụng của mình. Hai loại bridging mà Synapse Bridge hỗ trợ là:

• Canonical Token Bridging: Kết nối các tài sản được bọc (wrap) trên các chuỗi.
• Liquidity-based Bridging: Kết nối các tài sản gốc trên các pools stableswap xuyên chuỗi.

Chỉ trong một thời gian ngắn, Synapse bridge đã trở thành một trong những cầu nối được sử dụng rộng rãi và đáng tin cậy nhất, xử lý tổng khối lượng gần 11 tỷ USD, tổng khối lượng pools hơn 25 tỷ USD với hơn 200 triệu USD tài sản bị khóa. Synapse hiện được tích hợp vào nhiều mạng Layer 1 và Layer 2 nổi bật như Ethereum, BNB Chain, Avalanche, Dogechain, Arbitrum, Optimism, Polygon, Fantom, Harmony…

Một giao thức khác cho phép các blockchain tương tác với nhau bên cạnh Axelar, LayerZero và Synapse chính là Polkadot, một cái tên quen thuộc với những nhà đầu tư crypto chuyên nghiệp.

Polkadot

Polkadot (DOT) là nền tảng blockchain cho phép các blockchain kết nối với nhau để chia sẻ dữ liệu và tạo thành một mạng lưới phi tập trung.

Vào tháng 5/2022, Polkadot đã chính thức ra mắt giao thức cho phép các blockchain truyền tải thông tin với nhau một cách dễ dàng, loại bỏ các cơ chế bắc cầu rườm rà đã khiến ngành công nghiệp tiền điện tử bị mất hàng tỷ USD trong các cuộc tấn công mạng.

Hệ thống này có tên gọi XCM Messaging System, được cho là có cùng cấp độ bảo mật với Polkadot Central Hub - Relay Chain và sẵn sàng được sử dụng bởi các parachain. Nói cách khác, XCM sẽ cho phép các parachains giao tiếp với nhau cũng như với các hợp đồng thông minh.

Thông điệp sẽ được truyền tải giữa các parachains mà không cần phải lưu trữ trên Relay Chain, do đó cải thiện khả năng mở rộng và loại bỏ các quy trình quản trị cho các chuỗi riêng lẻ.

Tổng kết

Mục tiêu cuối cùng của công nghệ là cung cấp cho người dùng trải nghiệm mượt mà, trực quan. Đây là điều quan trọng để công nghệ blockchain có thễ tiếp cận hàng tỷ người. Sự xuất hiện của các cầu nối là quan trọng để phát triển những công nghệ tiên tiến hơn như cross-chain messaging.

Sự gia tăng đầu tư trực tiếp từ nước ngoài vào những năm 1990 đã cho phép các dòng vốn từng bị khóa trong các quốc gia tự do di chuyển khắp thế giới, tạo điều kiện cho sự trỗi dậy của các tập đoàn đa quốc gia trên khắp thế giới. Nhờ sự giúp đỡ của cầu nối, hơn 25 tỷ USD đã được tự do di chuyển giữa các blockchain.

Khả năng tương tác xuyên chuỗi mà cross-chain messaging cung cấp sẽ là nhân tố cho phép các blockchain kết hợp với nhau và hoạt động như một thực thể thống nhất, với sự trao đổi thanh khoản, dữ liệu và thông tin chưa từng có. Đây là giải pháp tối ưu cho các vấn đề như phân mảnh thanh khoản, sao chép DApp và UX phức tạp, những điều đã cản trở Web3 phát triển mạnh mẽ kể từ khi thành lập.