Tại cấp độ hạ tầng, những chủ đề nghiên cứu nóng hiện nay xoay quanh sự đồng thuận nhanh chóng mà không làm giảm khả năng chịu lỗi Byzantine, phân mảnh mà không làm suy giảm an ninh, và giao tiếp chuỗi chéo mà không từ bỏ hiệu suất. Gần đây, giao tiếp chuỗi chéo đã thu hút sự chú ý nhất do sự ra mắt gần đây của Cosmos và Polkadot (đang đến gần!).

Giao Tiếp Chéo Chuỗi — Một Nguyên Tắc Đơn Giản

Nhiều chuyên gia cho rằng các blockchain công cộng sẽ hợp nhất thành một vài cái trong tương lai; tuy nhiên, có nhiều tình huống mà một blockchain công cộng mới là cần thiết.

• Tình huống A: các blockchain 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 ứng dụng yêu cầu;
• Tình huống B: một người cần một mô hình quản trị khác mà các blockchain hiện có không hỗ trợ — việc xây dựng một ứng dụng trên nền tảng hợp đồng thông minh buộc một ứng dụng phải chấp nhận các quy tắc quản trị của giao thức cơ sở.

Đó là lý do tại sao thế giới tương lai sẽ được tạo thành từ hàng trăm (nếu không muốn nói là hàng ngàn) blockchain công cộng khác nhau. Tìm hiểu cách các blockchain này giao tiếp với nhau là thử thách lớn tiếp theo của chúng ta.

Tất cả ý tưởng xoay quanh giao tiếp chuỗi chéo bắt đầu từ bài báo của Adam Back “Kích hoạt Sáng tạo Blockchain với Các Sidechain Gắn” mà minh họa một sự thật đơn giản nhưng bất ngờ về cách chuyển giao tài sản X từ blockchain A sang blockchain B. Hóa ra "chuyển giao" thực chất chỉ là một ảo tưởng. Tài sản X không được "chuyển giao" mà chỉ được khóa tạm thời trên blockchain A, trong khi một lượng tài sản X tương đương được phát hành trên blockchain B. Điều này được gọi là gắn kết và làm điều này theo cả hai cách được gọi là gắn kết hai chiều (2WP).

Tất cả các hệ thống 2WP đều dựa trên bỏ phiếu, để 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 một nhóm nhân chứng phải phê duyệt để mở khóa/di chuyển tài sản.

Trong trường hợp của một sidechain, nhóm nhân chứng này đại diện cho các bên liên quan (ví dụ, thợ mỏ, người đại diện, BPs) từ cả hai blockchain A và B, mà hoạt động nhưng giới thiệu độ phức tạp kỹ thuật. Đối với blockchain A, việc thực hiện logic ở cấp độ giao thức để giao tiếp với blockchain B (có thể được nâng cấp theo thời gian) là một gánh nặng. Vấn đề trở nên phức tạp hơn khi giới thiệu các blockchain C, D, E, v.v. vào bức tranh.

Một cách tiếp cận khác là có một nhóm nhân chứng chung để tạo điều kiện giao tiếp qua một mạng lưới các blockchain, điều này là trực giác đằng sau Cosmos Hub, Polkadot Relay Chain và IoTeX Root Chain. Mỗi dự án sử dụng các cách tiếp cận và kinh tế tiền mã hóa khác nhau để làm cho nhóm nhân chứng chung của họ đáng tin cậy và thích ứng với nhiều blockchain không đồng nhất. Cosmos cho rằng mỗi blockchain có bộ xác thực riêng, bảo mật và sự đồng thuận của riêng, trong khi IoTeX và Polkadot sử dụng một nhóm đồng thuận chia sẻ và “bảo mật mặc định” để làm cho quá trình onboard blockchain dễ dàng hơn. So với Polkadot, có sứ mệnh kết nối tất cả các blockchain trên thế giới, mục tiêu của giao tiếp chuỗi chéo 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 lưới IoTeX. Tất cả các 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 tin cậy, thị trường dữ liệu IoT và nhiều hơn nữa. Tất cả mọi thứ, giao tiếp chuỗi chéo là một nỗ lực khác của con người để thực hiện tầm nhìn của tháp Babel.

Tại Sao Giao Tiếp Chéo Chuỗi Quan Trọng

Blockchain hoàn toàn liên quan đến việc phi tập trung và an ninh, điều này có thể được cải thiện thêm bởi giao tiếp xuyên chuỗi. Cụ thể hơn, giao tiếp xuyên chuỗi cho phép tài sản lưu thông giữa các blockchain khác nhau nhằm:

• Các mức độ an ninh khác nhau (ví dụ, giao dịch nhanh hơn so với chống kiểm duyệt mạnh mẽ hơn)
• Các thuộc tính khác nhau (ví dụ, giao dịch văn bản rõ ràng so với giao dịch bảo mật)
• Các ứng dụng khác nhau (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, việc tách rời này nâng cao các blockchain hiện tại theo nhiều cách có ý nghĩa.

Đầu tiên, nó cho phép các nhóm/dự án/chuỗi khác nhau tập trung vào các khía cạnh khác nhau của công nghệ blockchain trong khi làm cho chúng trở nên hữu ích và có ảnh hưởng chung. Ví dụ, 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 nó chậm và khó khăn cho người dùng bình thường thao tác. Điều gì sẽ xảy ra tự nhiên là người dùng sẽ chuyển tài sản từ blockchain 2 sang blockchain 1 để dễ sử dụng và chuyển lại cho tiết kiệm lâu dài.

Thứ hai, nó cho phép sự phát triển nhanh chóng của các giao thức blockchain. Các giao thức tương đối trưởng thành đang đối mặt với một tình huống tiến thoái lưỡng nan giữa an ninh tốt hơn và tiến hóa nhanh hơn — tiến bộ nhanh thường có nghĩa là phá vỡ các thứ trong khi an ninh tuyệt vời có nghĩa là một dạng đình trệ. Với giao tiếp xuyên chuỗi, việc di chuyển tài sản gần như không tốn chi phí. Do đó, người ta có thể lý thuyết tạo ra một bản sao của Ethereum như một vùng đất canary, lặp lại trên đó nhanh chóng và cuối cùng chuyển tất cả tài sản từ Ethereum đến vùng đất canary mới này. Nếu vùng đất canary mới không lý tưởng, tất cả tài sản có thể di chuyển trở lại, điều này là một thuộc tính tuyệt vời mà một nhánh không thể cung cấp. Trong thời gian dài, chuỗi thu hút nhiều tài sản nhất sẽ là chuỗi thịnh vượng nhất. Những chuỗi không thể thu hút tài sản sẽ bị suy thoái và cuối cùng sẽ chết đi.

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, nó cho phép “cho vay chứng khoán” mà có thể có tác động sâu sắc đến các 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 Mô Hình Mới — Quản Trị Xuyên Chuỗi

Khi chúng tôi lần đầu tiên ra mắt IoTeX Root Chain vào tháng 4 năm 2019, chúng tôi đã phải đối mặt với một vấn đề thách thức về cách khởi động một blockchain mới một cách an toàn, điều này tóm gọn vào cái mà chúng tôi gọi là Các Đại Biểu Ích Kỷ. Vì có số lượng cử tri hạn chế ngay từ đầu, các bên liên quan sớm có thể dễ dàng kiểm soát nhiều ghế Đại Biểu và loại bỏ các giao dịch quản trị mà chống lại lợi ích của họ. Ví dụ, việc loại bỏ các giao dịch bỏ phiếu từ sản xuất khối sẽ ngăn cản các đại biểu mới tham gia.

Để khởi động an toàn IoTeX Mainnet, chúng tôi đã phát minh ra quản trị xuyên chuỗi. Điều này có nghĩa là các hoạt động quản trị diễn 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 IoTeX Rootchain (IOTX được sử dụng cho tiện ích). IOTX và IOTX-E tạo thành tổng cung 10 tỷ mã thông báo và có thể trao đổi thông qua IoTube, là một cầu nối phi tập trung giữa Ethereum và IoTeX.

Mặc dù có thể trao đổi, IOTX-E và IOTX có các thuộc tính khác nhau và do đó được sử dụng cho các mục đích khác nhau. IOTX-E được thiết kế để có thanh khoản thấp (tốt nhất là khối lượng giao dịch thấp, khó di chuyển) và an ninh hơn để quản trị Mạng IoTeX (xem http://member.iotex.io). IOTX được thiết kế để có thanh khoản cao (tốt nhất là khối lượng giao dịch cao, dễ dàng di chuyển) cho hoạt động và ứng dụng trong Mạng IoTeX. Điều này nói lên rằng, IOTX và IOTX-E có giá trị tương đương. Điều này tương tự như cổ phiếu Google có cổ phiếu loại A & C — cổ phiếu loại C không có quyền biểu quyết, trong khi cổ phiếu loại A có một phiếu bầu mỗi cổ phiếu. Với cấu trúc này, là không thể cho các Đại Biểu Ích Kỷ loại bỏ các giao dịch quản trị chống lại lợi ích của họ, và điều này làm cho việc bầu cử lại và cắt giảm các đại biểu trở nên hiệu quả.

Chúng tôi cũng nhận thấy rằng quản trị xuyên chuỗi này hiệu quả trong việc giảm thiểu các cuộc tấn công dài hạn, mà đây là một mối quan tâm chung cho tất cả các blockchain PoS. Nói tóm lại, một cuộc tấn công dài hạn là khi một số bên liên quan 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. Bởi vì lịch sử staking/bỏ phiếu nằm trên Ethereum, điều này cung cấp đủ sức kháng để chống lại chủ thể yếu (bởi vì đó là một chuỗi PoW và tấn công 51% thì cực kỳ đắt đỏ).

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 với tổng giá trị token là Y, trong đó X > Y?

Một kẻ tấn công với ngân sách lớn mua được quyền kiểm soát khoảng ~⅔ (hoặc thậm chí tất cả) các vị trí 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 tốn thời gian. Một thí nghiệm mà chúng tôi đang làm việc bên trong được gọi là quản trị chuỗi chéo đa tài sản — Các Đại diện, 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 được tính toán dễ dàng bằng cách sử dụng Chainlink oracle và được sử dụng để xếp hạng các ứng cử 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 vì nhiều tài sản khác có khả năng sống trên một blockchain trưởng thành.

Làm thế nào để kiểm soát cuộc tấn công "không có gì để mất" mà không làm phức tạp quá nhiều ở cấp độ giao thức?

Cuộc tấn công "không có gì để mất" là một mối quan tâm chung cho tất cả các blockchain PoS. Điều này có nghĩa là mọi Đại diện sẽ xây dựng trên mọi nhánh nếu/khi có một nhánh xảy ra vì gần như không có chi phí để tạo ra một khối (không giống như trong các chuỗi PoW) và tối đa hóa lợi ích tài chính của họ. Để mô phỏng những gì xảy ra trên một chuỗi PoW, mỗi đại diện chi ra X token để tạo ra một khối và được thưởng Y token nếu việc đề xuất thành công, trong đó X < Y. Điều này tương đương với việc phạt các đại diện gian lận bằng cách tịch thu một phần hoặc toàn bộ số tiền đặt cọc của họ. Trên cùng một chuỗi, việc phạt này là không tầm thường dưới giả định của các Đại diện Tự lợi, nơi mà đại diện và các đại diện đồng minh của nó có thể chọn lọc các giao dịch phạt. Quản trị chuỗi chéo cho phép nạn nhân gửi bằng chứng đến Ethereum và đảm bảo rằng các đại diện gian lận bị phạt.

Kết luận

Nhìn chung, 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, an ninh và thuộc tính từ các chuỗi khác. Chúng tôi xem đây là một khuôn mẫu mới khi nói đến thiết kế của các hệ thống blockchain.