Tại cấp độ hạ tầng, những chủ đề nghiên cứu nóng hiện nay xoay quanh việc đạt được sự đồng thuận nhanh chóng mà không phải hy sinh khả năng chịu lỗi Byzantine, phân mảnh mà không làm giảm bảo mật, và giao tiếp giữa các chuỗi mà không từ bỏ hiệu quả. Gần đây, giao tiếp giữa các chuỗi đã thu hút được nhiều sự chú ý nhờ vào sự ra mắt gần đây của Cosmos và Polkadot (đang tiến gần!).

Giao tiếp giữa các chuỗi — Một Nguyên Tắc Đơn Giản

Nhiều chuyên gia cho rằng các chuỗi khối công cộng sẽ chỉ còn lại một vài chuỗi trong tương lai; tuy nhiên, có nhiều kịch bản mà một chuỗi khối công cộng mới là cần thiết.

• Kịch bản A: các chuỗi khối hiện có mà một người muốn xây dựng có thể không cung cấp các thuộc tính (ví dụ: tính toán bảo vệ quyền riêng tư) và khả năng tùy chỉnh (ví dụ: quy trình và lưu trữ dữ liệu) mà các ứng dụng yêu cầu;
• Kịch bản B: một người cần một mô hình quản trị khác mà các chuỗi khối hiện có không hỗ trợ — việc xây dựng một ứng dụng trên nền tảng hợp đồng thông minh buộc một ứng dụng phải tuân theo các quy tắc quản trị của giao thức dưới.

Đó là lý do tại sao thế giới tương lai sẽ bao gồm hàng trăm (nếu không muốn nói là hàng ngàn) chuỗi khối công cộng khác nhau. Tìm ra cách mà những chuỗi khối này giao tiếp với nhau là thách thức lớn tiếp theo của chúng ta.

Tất cả các ý tưởng xung quanh giao tiếp giữa các chuỗi bắt đầu từ bài báo của Adam Back “Kích hoạt Đổi mới Blockchain với Sidechain Được Gắn Kết” mô tả một thực tế đơn giản nhưng bất ngờ về cách chuyển tài sản X từ chuỗi khối A sang chuỗi khối B. Hóa ra việc “chuyển” thực chất là một ảo ảnh. Tài sản X không bị “chuyển” mà chỉ được khóa tạm thời trên chuỗi khối A, trong khi cùng một lượng tài sản X tương đương được tạo ra trên chuỗi khối B. Điều này được gọi là gắn kết và làm điều này theo cả hai hướng là gắn kết hai chiều (2WP).

Tất cả các hệ thống 2WP đều dựa vào việc bỏ phiếu, sao cho một nhóm “nhân chứng” bỏ phiếu về thời điểm mở khóa tài sản X và nơi gửi nó. Điều này đặt ra câu hỏi — chúng ta nên đặt bao nhiêu niềm tin vào nhóm nhân chứng này? Cách tiếp cận đơn giản nhất là có một nhân chứng duy nhất và đáng tin cậy thực hiện công việc (ví dụ: sàn giao dịch tiền điện tử). Tuy nhiên, một cách tiếp cận tốt hơn là triển khai 2WP mà trong đó một nhóm nhân chứng phải đồng ý để mở khóa / di chuyển các tài sản.

Trong trường hợp của một sidechain, nhóm nhân chứng này đại diện cho các bên liên quan (ví dụ: thợ mỏ, đại diện, BP) từ cả hai chuỗi khối A và B, điều này có tác dụng nhưng cũng tạo ra sự phức tạp về kỹ thuật. Đối với chuỗi khối A, việc triển khai logic ở cấp độ giao thức để giao tiếp với chuỗi khối B (có thể được nâng cấp theo thời gian) là một gánh nặng. Vấn đề càng phức tạp hơn khi đưa các chuỗi khối C, D, E, vv vào bức tranh.

Một cách tiếp cận khác là có một nhóm nhân chứng chung giúp tạo điều kiện giao tiếp qua một mạng lưới các chuỗi khối, điều này là bản chất của Cosmos Hub, Polkadot Relay Chain, và IoTeX Root Chain. Mỗi dự án sử dụng các cách tiếp cận và kinh tế tiền điện tử khác nhau để làm cho nhóm nhân chứng chung của họ đáng tin cậy và thích ứng với nhiều chuỗi khối không đồng nhất. Cosmos giả định rằng mỗi chuỗi khối có tập hợp xác thực riêng, bảo mật và sự đồng thuận của riêng nó, trong khi IoTeX và Polkadot sử dụng một nhóm đồng thuận chia sẻ và “bảo mật theo mặc định” để làm cho quy trình kết nối chuỗi khối dễ dàng hơn. So với Polkadot có sứ mệnh kết nối tất cả các chuỗi khối trên thế giới, mục tiêu của giao tiếp giữa các chuỗi của IoTeX là khác và cụ thể hơn: cung cấp khả năng tương tác cho tất cả các chuỗi Layer 2 hoạt động trong Mạng IoTeX. Tất cả những chuỗi Layer 2 này sẽ được sử dụng cho các khía cạnh khác nhau của các ứng dụng IoT, chẳng hạn như lưu trữ, danh tính, tính toán đáng tin cậy, thị trường dữ liệu IoT và nhiều hơn nữa. Tóm lại, giao tiếp giữa các chuỗi là nỗ lực khác mà nhân loại thực hiện để hiện thực hóa tầm nhìn về tháp Babel.

Tại sao Giao tiếp giữa các Chuỗi lại Quan trọng

Blockchain chủ yếu xoay quanh việc phân cấp và bảo mật, mà có thể được nâng cao hơn nhờ vào giao tiếp xuyên chuỗi. Cụ thể hơn, giao tiếp xuyên chuỗi cho phép tài sản chảy qua các blockchain khác nhau nhằm:

• Các mức độ bảo mật khác nhau (ví dụ: giao dịch nhanh hơn so với chống kiểm duyệt mạnh mẽ)
• Các đặc tính khác biệt (ví dụ: giao dịch công khai so với giao dịch bí mật)
• Các ứng dụng đa dạng (ví dụ: DeFi so với trò chơi)

Giao tiếp xuyên chuỗi cũng cho phép tách rời các tài sản tiền điện tử và blockchain cơ sở của chúng. Mặc dù điều này có vẻ tầm thường, nhưng sự tách rời này nâng cao các blockchain hiện tại theo nhiều cách có ý nghĩa.

Đầu tiên, nó cho phép các đội/nghiên cứu dự án/chuỗi khác nhau tập trung vào các khía cạnh khác nhau của công nghệ blockchain đồng thời khiến chúng trở nên hữu ích và có ảnh hưởng collectively. Ví dụ, hãy tưởng tượng hai blockchain: "blockchain 1" tập trung vào trải nghiệm người dùng (ví dụ: ví hàng đầu, giao diện ứng dụng) và "blockchain 2" tập trung vào chống kiểm duyệt, khiến cho nó chậm và khó khăn cho người dùng bình thường để hoạt động. Điều xảy ra tự nhiên là người dùng sẽ chuyển tài sản từ blockchain 2 sang blockchain 1 để dễ sử dụng và chuyển lại để tiết kiệm lâu dài.

Thứ hai, nó cho phép sự tiến hóa nhanh chóng của các giao thức blockchain. Các giao thức tương đối trưởng thành đang đối mặt với một vấn đề: bảo mật tốt hơn hay tiến hóa nhanh hơn — tiến bộ nhanh thường có nghĩa là phá vỡ thứ gì đó trong khi bảo mật tốt có nghĩa là một dạng trì trệ nào đó. Với giao tiếp xuyên chuỗi, việc di chuyển tài sản gần như không tốn kém. Do đó, lý thuyết mà nói, một người có thể tạo ra một bản sao của Ethereum như một vùng đất thử nghiệm, phát triển nhanh chóng trên đó, và cuối cùng chuyển toàn bộ tài sản từ Ethereum sang vùng đất thử nghiệm mới này. Nếu vùng đất thử nghiệm mới không lý tưởng, tất cả tài sản có thể quay trở lại, điều này là một đặc tính tuyệt vời mà một nhánh không thể cung cấp. Bền lâu, chuỗi thu hút nhiều tài sản nhất sẽ là chuỗi phát đạt nhất. Những chuỗi không thể thu hút tài sản sẽ có xu hướng suy thoái và cuối cùng sẽ biến mất.

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, nó cho phép "cho vay chứng khoán" mà có thể có tác động sâu sắc đến cấu trúc quản trị trong không gian blockchain. Một biểu hiện của việc cho vay chứng khoán là một khái niệm mới gọi là quản trị xuyên chuỗi, mà chúng tôi sẽ giải thích trong phần tiếp theo.

Một Khung Cảnh Mới — Quản Trị Xuyên Chuỗi

Khi chúng tôi lần đầu tiên ra mắt Chuỗi Gốc IoTeX vào tháng 4 năm 2019, chúng tôi đã đối mặt với một vấn đề thách thức về cách để khởi động một blockchain mới một cách an toàn, điều này giảm xuống cái mà chúng tôi gọi là Các Đại diện Tự kỷ. Vì có rất ít người bỏ phiếu ngay từ đầu, các bên liên quan sớm có thể dễ dàng kiểm soát nhiều ghế Đại diện và loại bỏ các giao dịch quản trị chống lại lợi ích của họ. Ví dụ, loại bỏ các giao dịch bỏ phiếu từ sản xuất khối sẽ ngăn cản các đại diện mới gia nhập.

Để khởi động an toàn mạng chính IoTeX, chúng tôi đã phát minh ra quản trị xuyên chuỗi. Điều này có nghĩa là các hoạt động quản trị xảy ra trên một blockchain trưởng thành hơn trong khi kết quả quản trị được áp dụng cho một blockchain ít trưởng thành hơn. Mạng IoTeX hiện có tài sản trên hai blockchain công khai — Ethereum (IOTX-E được sử dụng cho quản trị) và Chuỗi Gốc IoTeX (IOTX được sử dụng cho tiện ích). IOTX và IOTX-E tạo thành tổng nguồn cung 10 tỷ token và có thể trao đổi thông qua IoTube, là một cầu nối phi tập trung giữa Ethereum và IoTeX.

Mặc dù có thể hoán đổi cho nhau, IOTX-E và IOTX có các đặc tính khác nhau và do đó được sử dụng cho các mục đích khác nhau. IOTX-E được thiết kế để có tính thanh khoản thấp (lý tưởng là khối lượng giao dịch thấp, chậm di chuyển) và bảo mật hơn để quản lý Mạng IoTeX (xem http://member.iotex.io). IOTX được thiết kế để có tính thanh khoản cao (lý tưởng là khối lượng giao dịch cao, di chuyển nhanh) cho các hoạt động và ứng dụng trong Mạng IoTeX. Nói như vậy, IOTX và IOTX-E tương đương về giá trị của chúng. Điều này giống như cổ phiếu Google có cổ phiếu loại A & C — cổ phiếu loại C không có quyền bỏ phiếu, trong khi cổ phiếu loại A có một phiếu mỗi cổ phiếu. Với cấu trúc này, không thể cho các Đại diện Tự kỷ loại bỏ các giao dịch quản trị chống lại lợi ích của họ, và điều này làm cho việc bầu cử lại cũng như cắt giảm các đại diện hiệu quả.

Chúng tôi cũng thấy quản trị xuyên chuỗi này hiệu quả trong việc giảm thiểu các cuộc tấn công khoảng cách dài, đây là một mối quan tâm chung cho tất cả các blockchain PoS. Tóm lại, một cuộc tấn công khoảng cách dài là khi một nhóm cổ đông lớn, sớm chi tiêu token của họ, tạo ra một nhánh trên blockchain bắt đầu từ các khối rất sớm, và chiếm lấy chuỗi chính. Vì lịch sử staking/bỏ phiếu nằm trên Ethereum, điều này cung cấp đủ sức đề kháng để chống lại chủ quan yếu (vì đây là một chuỗi PoW và cuộc tấn công 51% cực kỳ tốn kém).

Một số ý tưởng điên rồ hơn

Đây chỉ là khởi đầu cho những gì giao tiếp và quản trị chuỗi chéo có thể mang lại. Có rất nhiều ý tưởng điên rồ mà IoTeX đang nghiên cứu và khám phá. Dưới đây là một vài ví dụ!

Làm thế nào một blockchain trẻ có thể mang và vận hành tài sản có giá trị X trên một blockchain có tổng số token có giá trị Y, trong đó X > Y?

Một kẻ tấn công với ngân sách lớn mua quyền kiểm soát ~⅔ (hoặc thậm chí tất cả) các slot người sản xuất khối, với ý định đánh cắp tài sản. Giải pháp hiện tại cho câu hỏi này là "chờ và phát triển" chuỗi này, điều này có thể mất thời gian. Một thí nghiệm mà chúng tôi đang làm việc trong nội bộ được gọi là quản trị chuỗi chéo đa tài sản — Các đại biểu, ngoài việc đặt cược IOTX-E, có thể đặt cược các tài sản khác như NUSD, WETH, WBTC để xây dựng một giỏ tiền điện tử. Giá trị của giỏ này có thể dễ dàng được tính toán bằng cách sử dụng Chainlink oracle và được sử dụng để xếp hạng các ứng viên và chia sẻ phần thưởng (đó là IOTX). Việc đặt cược đa tài sản sẽ có khả năng tăng tổng số tài sản được đặt cược và làm cho chuỗi an toàn. Điều này chỉ có thể xảy ra cùng với quản trị chuỗi chéo khi nhiều tài sản khác có khả năng sống trên một blockchain đã trưởng thành.

Làm thế nào để giảm thiểu cuộc tấn công "không có gì để mất" mà không giới thiệu quá nhiều sự phức tạp ở cấp độ giao thức?

Cuộc tấn công "không có gì để mất" là một mối quan tâm chung khác cho tất cả các blockchain PoS. Nó có nghĩa là mỗi Đại biểu sẽ xây dựng trên mỗi nhánh nếu/nơi có nhánh xảy ra vì chỉ có chi phí gần bằng không để sản xuất một khối (không giống như trong các chuỗi PoW) và tối đa hóa lợi ích tài chính cá nhân của họ. Để bắt chước những gì xảy ra trên một chuỗi PoW, mỗi đại biểu chi tiêu X token để sản xuất một khối và được thưởng Y token nếu việc đề xuất thành công, trong đó X < Y. Điều này có phần tương đương với việc cắt giảm đại biểu đu Trend bằng cách tịch thu một phần hoặc toàn bộ tiền đặt cược/tiền gửi của nó. Trên cùng một chuỗi, việc cắt giảm này không đơn giản dưới giả định của các Đại biểu Tự kỷ mà ở đó đại biểu và các đại biểu đồng lõa của nó có thể lựa chọn từ chối các giao dịch cắt giảm. Quản trị chuỗi chéo cho phép một nạn nhân gửi bằng chứng đến Ethereum và đảm bảo rằng các đại biểu gian lận bị cắt giảm.

Kết luận

Nói tóm lại, giao tiếp chuỗi chéo mở ra cánh cửa cho nhiều thiết kế và ứng dụng thú vị. Lần đầu tiên trong ngành công nghiệp blockchain, chúng tôi sẽ sớm cho phép các chuỗi "mượn" tài sản, bảo mật và thuộc tính từ các chuỗi khác. Chúng tôi coi đây là một mô hình mới khi nói đến thiết kế của các hệ thống blockchain.