Đến hiện tại, chúng ta có bao nhiêu chuỗi công khai (L1s & L2s)?

Có lẽ không ai có thể ngay lập tức trả lời chính xác câu hỏi này. Theo thống kê của DefiLlama, hiện tại đã có tới 225 chuỗi công khai được ghi nhận, bên cạnh đó còn rất nhiều chuỗi mới chưa được ghi nhận và chưa ra mắt, có thể nói thế giới tiền điện tử là một thế giới hỗn loạn được cấu thành từ nhiều chuỗi.

Trong thế giới tiền điện tử đa chuỗi này, mỗi chuỗi đều có những đặc điểm kỹ thuật, hỗ trợ cộng đồng, công cụ phát triển và hệ sinh thái độc đáo. Ví dụ, có chuỗi công khai POW với Bitcoin dẫn đầu, có chuỗi công khai EVM với Ethereum đại diện và một loạt L2, có chuỗi công khai tốc độ cao độc đáo như Solana, và có chuỗi công khai Move với Aptos, Sui làm đại diện. Sự đa dạng này thực sự mang lại nhiều khả năng hơn cho các ứng dụng phi tập trung (DApps) và đổi mới tài chính. Nhưng đồng thời, điều này cũng mang đến một loạt thách thức.

Tính tương tác, tức là sự trao đổi tài sản và thông tin giữa các blockchain khác nhau, đã trở thành một vấn đề cần giải quyết ngay lập tức. Trong quá khứ, các hệ thống blockchain khác nhau giống như những hòn đảo, mỗi hệ thống sở hữu một lượng lớn tài sản và dữ liệu, nhưng lại không thể tương tác hiệu quả với các chuỗi khác. Điều này chắc chắn là một trở ngại lớn đối với một thế giới tiền điện tử thực sự phi tập trung.

Để giải quyết vấn đề này, công nghệ cross-chain đã ra đời, nó cố gắng phá vỡ những hòn đảo này, cho phép các hệ thống blockchain khác nhau có thể trao đổi tài sản và thông tin một cách trơn tru. Đối với các nhà phát triển và người dùng, cross-chain không chỉ có nghĩa là tính thanh khoản và sự lựa chọn lớn hơn, mà còn có nghĩa là một thế giới blockchain mở và liên kết hơn.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá lý do tại sao chúng ta cần cross-chain, các khái niệm cốt lõi của công nghệ cross-chain, phân loại, phương pháp thực hiện và thách thức, cũng như cách nó định hình thế giới tiền điện tử trong tương lai của chúng ta.

Phần 1 Nhu cầu về cross-chain

Công nghệ cross-chain có thực sự cần thiết để chúng ta đạt được một tương lai blockchain thực sự phi tập trung và liên kết không?

Tôi tin rằng nhiều người sẽ có những câu trả lời khác nhau cho điều này. Bị ảnh hưởng bởi một loạt sự cố an ninh trong lĩnh vực cross-chain trước đó, một số người thậm chí đã trở thành "chó Pavlov", khi nhắc đến cross-chain thì tự động nhận diện là "huyền thoại giả" hay "cạm bẫy", đây là nỗi buồn của những người này cũng như của toàn ngành.

Nhưng không thể phủ nhận rằng sự tồn tại của nhiều chuỗi là cấu trúc của thị trường hiện tại, và với sự gia tăng số lượng chuỗi công khai và Layer2 (Rollups) cũng như sự hoàn thiện dần của các hệ sinh thái của chúng, cross-chain chắc chắn sẽ trở thành một nhu cầu thiết yếu trong cấu trúc thị trường hiện tại. Từ hai khía cạnh dưới đây, bạn có thể tìm thấy câu trả lời:

Đầu tiên, vấn đề tương tác đã trở thành một điểm đau ngày càng rõ ràng. Trong số hơn 225 chuỗi công khai, mỗi chuỗi có thể có ứng dụng, tài sản và người dùng cụ thể của riêng mình. Nhưng nếu giá trị được tạo ra trên những chuỗi này không thể lưu thông sang các chuỗi khác, tiềm năng của nó sẽ bị hạn chế nghiêm trọng. Đây không chỉ là vấn đề giao dịch tài sản, mà còn liên quan đến dữ liệu, logic và khả năng sử dụng của các ứng dụng.

Đây chính là vấn đề "hòn đảo" mà thế giới blockchain hiện tại đang phải đối mặt. Những hòn đảo này có nguồn tài nguyên phong phú, nhưng do bị cô lập, không thể tận dụng đầy đủ. Hãy tưởng tượng, nếu các nền tảng lớn trên internet không thể giao tiếp với nhau, trải nghiệm trực tuyến của chúng ta sẽ bị giảm sút rất nhiều, tình hình trên blockchain cũng tương tự.

Thứ hai, tính thanh khoản tài sản là cốt lõi của hệ thống tài chính. Trong thế giới tài chính truyền thống, tài sản có thể tự do lưu thông giữa các sàn giao dịch, ngân hàng và tổ chức tài chính lớn. Tuy nhiên, trong lĩnh vực blockchain hiện tại, tính thanh khoản của tài sản trên các chuỗi khác nhau bị hạn chế. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến trải nghiệm giao dịch của người dùng mà còn hạn chế sự phát triển hơn nữa của tài chính phi tập trung (DeFi).

Vì vậy, dù là từ vấn đề tương tác hay vấn đề tính thanh khoản tài sản, chúng ta đều có nhu cầu thực sự về cross-chain, điều này bao gồm cả cầu nối tài sản truyền thống (Bridge) và giao thức tương tác (Interoperability Protocol). Trong các chương dưới đây, chúng tôi sẽ cố gắng phân loại tất cả các giải pháp cross-chain từ góc độ kỹ thuật và giới thiệu riêng cho hai loại này để độc giả có thể hiểu rõ hơn.

Phần 2 Phân loại giải pháp cross-chain

Công nghệ cross-chain đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, cung cấp cho chúng ta một loạt các phương pháp để giải quyết vấn đề tương tác giữa các chuỗi. Những giải pháp cross-chain này có nhiều phương pháp phân loại khác nhau dựa trên các chiều khác nhau, ở đây chúng tôi giới thiệu khung phân tích cross-chain do người sáng lập Connext Arjun Bhuptani đề xuất, phân loại theo cách xác thực thông điệp của giao thức tương tác (cầu nối cross-chain) thành ba loại lớn: xác thực nguyên bản, xác thực bên ngoài và xác thực cục bộ.

Xác thực nguyên bản

（图表来源：Connext，Arjun Bhuptani）

Trong mô hình xác thực nguyên bản, một khách hàng nhẹ hoặc nút nhẹ của chuỗi nguồn chạy trên chuỗi mục tiêu để xác thực thông điệp từ chuỗi nguồn trên chuỗi mục tiêu. Lợi thế chính của phương pháp này là tính tin cậy cao và đặc tính phi tập trung. Bởi vì logic xác thực của khách hàng nhẹ hoàn toàn giống với logic xác thực của các loại nút khác đối với khối, do đó nó cung cấp một cơ chế xác thực cross-chain vững chắc.

Vai trò chính trong cơ chế này là Head Relayer, nó có trách nhiệm truyền tải thông tin tiêu đề khối từ chuỗi nguồn đến khách hàng nhẹ trên chuỗi mục tiêu để xác thực. Thách thức của phương pháp này là sự phụ thuộc vào cơ chế đồng thuận cơ sở và sự phức tạp có thể liên quan, đặc biệt khi số lượng chuỗi cần xử lý tăng lên.

Các dự án sử dụng xác thực nguyên bản bao gồm Cosmos IBC, Near Rainbow Bridge, Snowbridge, trong đó việc vào/ra của Rollup cũng là một hình thức xác thực nguyên bản đặc biệt.

Xác thực bên ngoài

（图表来源：Connext，Arjun Bhuptani）

Phương pháp xác thực bên ngoài là thông qua việc giới thiệu một tập hợp các xác thực viên bên ngoài để chịu trách nhiệm xác thực thông điệp cross-chain, tập hợp xác thực viên bên ngoài này thường bao gồm nhiều thực thể, xác thực viên bên ngoài có nhiều hình thức khác nhau bao gồm hệ thống tính toán đa bên (MPC), oracle, nhóm ký đa chữ ký, v.v., những xác thực viên/chứng nhân này về bản chất không có sự khác biệt lớn. Một lợi thế rõ ràng của phương pháp này là tính khả thi cao, vì nó có thể dễ dàng mở rộng đến bất kỳ blockchain nào (các cầu nối sử dụng phương pháp xác thực bên ngoài hiện đang chiếm tỷ lệ cao nhất trong lĩnh vực cầu nối cross-chain).

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc giới thiệu tập hợp xác thực viên bên ngoài cũng có nghĩa là giới thiệu các giả định an ninh mới. Tính an toàn trong mô hình này được xác định bởi tính an toàn thấp nhất trong ba bên: chuỗi A, chuỗi B và tập hợp xác thực viên bên ngoài, chính vì vậy phương pháp này có thể làm tăng điểm yếu của hệ thống.

Các giao thức xác thực bên ngoài bao gồm Wormhole (Portal Bridge), Axelar, Chainlink CCIP, Multichain, về bản chất giải pháp mà LayerZero áp dụng cũng thuộc về xác thực bên ngoài.

Xác thực cục bộ

（图表来源：Connext，Arjun Bhuptani）

Khác với hai phương pháp trên, xác thực cục bộ còn được gọi là xác thực điểm đến điểm, tập trung vào việc xác thực trực tiếp giữa hai bên giao dịch. Phương pháp này thường liên quan đến một hợp đồng khóa thời gian băm (HTLC), trong đó hai bên giao dịch có thể xác thực lẫn nhau. Do các bên giao dịch trong mô hình này thường có lợi ích kinh tế đối kháng, khả năng thông đồng bị giảm đáng kể.

Một lợi thế nổi bật của phương pháp này là tính phi tập trung và tính tin cậy cao đối với hai bên giao dịch. Nhưng nó cũng phải đối mặt với một số thách thức, chẳng hạn như có thể cần hai bên giao dịch phải trực tuyến cùng một lúc, cũng như không thể hỗ trợ truyền dữ liệu chung giữa các chuỗi (có nghĩa là phương pháp xác thực cục bộ chỉ phù hợp với cầu nối Swap, chủ yếu là cầu nối tài sản giữa các lớp của Ethereum).

Các trường hợp điển hình sử dụng xác thực cục bộ bao gồm Connext, cBridge, Hop, v.v.

Tóm lại, ba phương pháp công nghệ cross-chain trên đều có ưu điểm và hạn chế riêng, đồng thời chỉ là phân loại dựa trên một chiều. Trong thực tế, việc lựa chọn phương pháp nào phụ thuộc vào nhu cầu ứng dụng cụ thể, xem xét an ninh và bản chất của các chuỗi liên quan. Khi lĩnh vực tiền điện tử tiếp tục phát triển, chúng tôi mong đợi nhiều phương pháp đổi mới hơn để đối phó với các thách thức trong tương tác cross-chain.

Phần 3 Tài sản cross-chain và truyền thông cross-chain

Ở trên, chúng tôi đã giới thiệu các khái niệm cơ bản về cross-chain và phân loại giải pháp cross-chain, tin rằng mọi người đã có sự hiểu biết ban đầu về công nghệ cross-chain, để giúp mọi người hiểu rõ hơn về tài sản cross-chain và truyền thông cross-chain, chương này sẽ chủ yếu giới thiệu sự khác biệt giữa hai khái niệm này.

Tài sản cross-chain

Tài sản cross-chain là công nghệ cho phép tài sản kỹ thuật số di chuyển liền mạch từ một blockchain sang một blockchain khác. Đây cũng là ứng dụng cross-chain phổ biến và được ưa chuộng nhất hiện nay, vì nó giải quyết một vấn đề cốt lõi: làm thế nào để đại diện và sử dụng cùng một tài sản trên các chuỗi khác nhau. Nguyên lý hoạt động phổ biến của tài sản cross-chain như sau:

Khóa và đúc tài sản (Lock-and-Mint)

Trong quá trình cross-chain tài sản, phương pháp phổ biến nhất là khóa và đúc tài sản. Nói đơn giản, khi tài sản di chuyển từ chuỗi nguồn sang chuỗi mục tiêu, nó được khóa trên chuỗi nguồn và được "đúc" trên chuỗi mục tiêu. (Cơ chế tương tự còn có tiêu hủy và đúc Burn-and-redeem, do hạn chế về dung lượng, bài viết này sẽ không mở rộng thêm, trường hợp điển hình là phương pháp cross-chain của Circle, nhà phát hành USDC)

（图表来源：web3edge，@0xPhillan）

Ví dụ, khi BTC được sử dụng như một token trên Ethereum, BTC gốc sẽ được khóa, sau đó trên Ethereum sẽ tạo ra token Wrapped Bitcoin (WBTC) tương đương. Điều này đảm bảo rằng tổng cung của BTC sẽ không thay đổi, từ đó duy trì tính khan hiếm của tài sản. Ngoài WBTC, một số cầu nối chính thức của Layer2 trên Ethereum, chẳng hạn như Polygon Bridge, Arbitrum Bridge, cầu nối Rainbow Bridge kết nối giữa Ethereum và hệ sinh thái Near cũng áp dụng cơ chế khóa + đúc/tiêu hủy.

Hoán đổi thanh khoản (Liquidity Pool)

Hoán đổi thanh khoản liên quan đến việc sử dụng một hồ thanh khoản đặc biệt để thúc đẩy giao dịch cross-chain. Khi người dùng thực hiện giao dịch cross-chain, họ có thể gửi tài sản của mình trên một chuỗi vào hồ thanh khoản và rút tài sản tương đương từ hồ thanh khoản trên chuỗi khác. Lợi ích của phương pháp này là nó có thể cung cấp giao dịch và đổi tiền nhanh chóng, nhưng có thể liên quan đến một số phí, vì các nhà cung cấp thanh khoản (LP) thường muốn nhận được phần thưởng cho thanh khoản mà họ cung cấp.

（图表来源：web3edge，@0xPhillan）

Về cơ chế, rủi ro an toàn của các cầu nối cross-chain loại này chủ yếu do LP gánh chịu. Nếu hồ bị tấn công bởi hacker, thanh khoản mà LP cung cấp rất có thể sẽ bị đánh cắp. Việc hồ thanh khoản mất cân bằng cũng sẽ dẫn đến việc giá trị tài sản cross-chain bốc hơi, từ đó truyền tải khủng hoảng đến người dùng cross-chain. Các cầu nối cross-chain sử dụng phương pháp hồ thanh khoản chủ yếu bao gồm ThorSwap, Hop Exchange, Synapse Bridge, v.v.

Hoán đổi nguyên tử (Atomic Swaps)

Hoán đổi nguyên tử cho phép hai bên trực tiếp trao đổi tài sản mà không cần trung gian. Nó được thực hiện thông qua việc sử dụng hợp đồng khóa thời gian băm (HTLC), đảm bảo rằng việc hoán đổi là "nguyên tử", có nghĩa là giao dịch phải hoàn thành toàn bộ hoặc hoàn toàn không thực hiện. Các cầu nối cross-chain loại hoán đổi nguyên tử đều sử dụng khóa riêng để truy cập tài sản, khi một bên có hành vi xấu, bên kia có thể lấy lại tài sản thông qua khóa thời gian (chỉ có thể mở sau một khoảng thời gian quy định), không cần bên thứ ba tập trung cung cấp bảo đảm tin cậy. Các dự án điển hình sử dụng phương pháp hoán đổi nguyên tử bao gồm Connext, cBridge, v.v.

（图表来源：web3edge，@0xPhillan）

Truyền thông cross-chain

Khác với tài sản cross-chain, truyền thông cross-chain không chỉ liên quan đến tài sản mà còn bao gồm tất cả các loại thông tin được truyền từ một chuỗi sang chuỗi khác, như gọi hợp đồng, cập nhật trạng thái, v.v.

Đồng bộ trạng thái

Một phương pháp phổ biến để truyền thông cross-chain là thông qua đồng bộ trạng thái. Điều này có nghĩa là trạng thái hoặc một phần trạng thái của một chuỗi được đồng bộ hóa với một chuỗi khác. Ví dụ, chuỗi trung gian của Polkadot chịu trách nhiệm xử lý việc đồng bộ hóa trạng thái của các chuỗi song song của nó.

Lắng nghe và phản hồi sự kiện

Khi một sự kiện xảy ra trên một chuỗi (như giao dịch được xác nhận hoặc hợp đồng thông minh được gọi), một chuỗi khác có thể được cấu hình để lắng nghe những sự kiện này và phản hồi theo nhu cầu. Ví dụ, ChainSafe's ChainBridge đã sử dụng phương pháp này để xử lý truyền thông cross-chain.

Thực tế, dù là tài sản cross-chain hay truyền thông cross-chain, thách thức cốt lõi đều là đảm bảo tính toàn vẹn, an ninh và thời gian thực của thông tin. Với sự phát triển của công nghệ, các giải pháp cross-chain mới sẽ liên tục xuất hiện, cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ và linh hoạt hơn cho sự tương tác trong môi trường đa chuỗi.

Phần 4 Thách thức của cross-chain

Trong quá trình phát triển và ngày càng trưởng thành của blockchain, công nghệ cross-chain đã trở thành một hướng nghiên cứu quan trọng, nhằm đạt được sự trao đổi liền mạch giữa các tài sản và dữ liệu của các blockchain khác nhau. Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu này không phải là điều dễ dàng. So với "Tam giác không thể" trong blockchain đơn thể, trong lĩnh vực tương tác cross-chain cũng tồn tại vấn đề "ba khó khăn phối hợp".

Theo khung mà Arjun Bhuptani đề xuất, bất kỳ thiết kế giải pháp cross-chain nào cũng chỉ có thể thỏa mãn tối đa hai trong ba yếu tố sau:

• Khả năng mở rộng (Extensible): Hỗ trợ truyền tải bất kỳ thông điệp nào
• Không cần tin tưởng (Trustless): Không giới thiệu giả định tin cậy mới
• Dễ thích ứng (Generalizable): Có thể dễ dàng thích ứng với nhiều blockchain hơn

（图表来源：Connext，Arjun Bhuptani）

Khi chúng ta không thể đồng thời thỏa mãn cả ba yếu tố, chúng ta cần phải đưa ra sự lựa chọn và cân nhắc giữa ba yếu tố này, và sự cân nhắc này có thể phức tạp hơn so với blockchain đơn thể, bao gồm cân nhắc giữa an ninh và tin cậy, cân nhắc giữa thống nhất và đa dạng, cân nhắc giữa tài sản đóng gói và tài sản nguyên bản… v.v., đây đều là những thách thức mà công nghệ cross-chain cần phải đối mặt trong con đường phát triển và tiến hóa trong tương lai. Có thể nói, các dự án cầu nối cross-chain đang cố gắng tối ưu hóa hoặc thậm chí giải quyết vấn đề phối hợp ba khó khăn từ nhiều góc độ khác nhau, nhằm đạt được hiệu suất tổng hợp cao nhất.

Phần 5 Tóm tắt và triển vọng

Công nghệ cross-chain là lĩnh vực then chốt trong sự phát triển của blockchain và thậm chí được coi là chén thánh trong lĩnh vực blockchain, là công nghệ then chốt để phá vỡ "hòn đảo" blockchain và đạt được sự kết nối giữa hàng triệu chuỗi. Từ tài sản cross-chain đến truyền thông cross-chain, tất cả các Builder Web3 đang nỗ lực để hiện thực hóa một hệ sinh thái blockchain hợp tác và làm việc cùng nhau.

Tuy nhiên, như chúng ta đã thảo luận, công nghệ cross-chain vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Nhưng với sự nghiên cứu sâu hơn và tiến bộ công nghệ, chúng tôi mong đợi trong tương lai có thể vượt qua những thách thức này, đạt được một hệ sinh thái cross-chain an toàn, hiệu quả và liền mạch hơn.

Tài liệu tham khảo:

[1] Tam giác tương tác (https://medium.com/connext/the-interoperability-trilemma-657c2cf69f17)

[2] Nắm vững các nguyên tắc cơ bản của Web3: Tương tác & Cầu nối (https://web3edge.io/fundamentals/master-web3-interoperability-bridges#)

[3] Báo cáo nghiên cứu cross-chain của Paka Labs (3/4) | Kết nối các hòn đảo thành lục địa: Giải thích 20 cầu nối cross-chain và 4 loại mô hình công nghệ cross-chain

[4] Cầu nối cross-chain không sâu sắc: Giải thích toàn diện trong một bài viết

Theo dõi chúng tôi:

Twitter/X chính thức bằng tiếng Trung: https://twitter.com/wormholeCHN

Telegram tiếng Trung: https://t.me/wormholechina

Quét mã WeChat
Theo dõi tài khoản công cộng này