การทำงานร่วมกันของ Blockchain ตอนที่ II: การพิสูจน์ฉันทามติและการเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือ

กลางDec 03, 2023
บทความนี้สำรวจความท้าทายด้านความปลอดภัยของการเชื่อมโยงเทคโนโลยีและโซลูชันสินทรัพย์แบบข้ามสายโซ่ โดยจะตรวจสอบการเปลี่ยนจากบริดจ์แบบหลายลายเซ็นไปเป็นบริดจ์ ZK โดยเน้นที่ประสิทธิภาพของบริดจ์ ZK ในการลดข้อมูลออนไลน์ นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจศักยภาพของการพิสูจน์ฉันทามติสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องแบบลดความน่าเชื่อถือ โดยตั้งคำถามว่าสิ่งนี้บ่งบอกถึงอนาคตของการเชื่อมโยงเทคโนโลยีหรือไม่
การทำงานร่วมกันของ Blockchain ตอนที่ II: การพิสูจน์ฉันทามติและการเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือ

แนะนำสกุลเงิน

ใน ส่วนที่ 1 เราได้กล่าวถึงแนวคิดของการทำงานร่วมกันของบล็อกเชน และวิธีที่จะเพิ่มความสำคัญเมื่อ L1, L2 และ Appchains ทางเลือกปรากฏขึ้น เงินทุนจำนวนมากที่ย้ายบนสะพานทำให้พวกเขาเป็นเป้าหมายที่น่าดึงดูดสำหรับแฮกเกอร์ และในปี 2022 เราพบว่าสูญเสียเงิน 2.5 พันล้านดอลลาร์จากช่องโหว่ multisig และสัญญาอัจฉริยะ ในบรรดาการหาประโยชน์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในปีนั้น มีมากถึง 69% ที่เกี่ยวข้องกับสะพาน

หัวใจสำคัญของการสูญเสียเหล่านี้คือความล้มเหลวในขั้นตอนการยืนยันในการเชื่อมโยง โดยที่กลไกความไว้วางใจที่ใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมได้รับการสนับสนุนโดยมนุษย์ & multisigs:

  1. สะพานของ Ronin ได้รับการรักษาความปลอดภัยโดย 5 จาก 9 multisig เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง 4 ตัวดำเนินการโดยฝ่ายเดียวและถูกบุกรุกในคราวเดียว ทำให้ตัวที่ 5 เป็นตัวกระตุ้นที่ง่ายดาย
  2. Harmony Bridge ได้รับการรักษาความปลอดภัยโดย 2 ใน 5 multisig ซึ่งถูกบุกรุกด้วยวิธีการที่ไม่รู้จัก แม้ว่าจะสงสัยว่าเป็นวิศวกรรมสังคมก็ตาม
  3. คีย์ส่วนตัวของ Multichain นั้นเป็น 'multisig' ที่ถือครองโดยบุคคลเพียงคนเดียว

เมื่อพิจารณาจากช่องโหว่เหล่านี้ ขั้นตอนการยืนยันในกระบวนการเชื่อมโยงจะทำงานได้ดีกว่ามากด้วยวิธีการลดความน่าเชื่อถือซึ่งอาศัยโค้ดและคณิตศาสตร์

นี่คือจุดที่ Consensus Proofs เข้ามาเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ วิธีการนี้อาศัยผู้พิสูจน์ที่ตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชนของห่วงโซ่ต้นทาง และใช้การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์เพื่อยืนยันความถูกต้องของธุรกรรมก่อนที่จะปล่อยเงินทุนไปยังปลายทาง

นั่นเป็นเรื่องที่ต้องแกะออกมาก ดังนั้นก่อนอื่นเรามากำหนดสิ่งที่เราหมายถึงโดย การตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชน

การตรวจสอบสถานะของบล็อคเชนต้นทาง / 'ฉันทามติ'

โดยแก่นหลักแล้ว บล็อกเชนคือบัญชีแยกประเภทที่บันทึกธุรกรรมระหว่างบัญชีที่ดูแลโดยโหนดที่ไม่ไว้วางใจซึ่งกันและกัน เนื่องจากมีโหนดจำนวนมากที่ตรวจสอบเครือข่ายบล็อคเชน ผู้ตรวจสอบเหล่านี้จึงต้องบรรลุข้อตกลงว่าบล็อกใดเป็นบล็อกที่เพิ่มล่าสุด กล่าวคือ พวกเขาจะต้องบรรลุ 'ฉันทามติ' ในสถานะล่าสุด

ที่มา: ดัดแปลงมาจากภาพประกอบ Ethereum EVM

การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่ต้นทางอย่างน่าเชื่อถือบนห่วงโซ่ปลายทางเป็นกุญแจสำคัญในการเชื่อมโยง เนื่องจากหากคุณสามารถตรวจสอบบล็อกล่าสุดของห่วงโซ่ต้นทางในลักษณะที่ลดความน่าเชื่อถือลง คุณจะกำหนด 'ความจริง' ล่าสุด จากนั้นจึงสบายใจที่จะดำเนินการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับ ห่วงโซ่ปลายทาง

การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่แหล่งที่มาเพื่อให้สามารถเชื่อมโยงได้

สำหรับการเชื่อมโยง โปรโตคอลจำเป็นต้องพิจารณาว่าธุรกรรม 'ฝาก' ในห่วงโซ่ต้นทางนั้นถูกต้องแล้ว ในทางปฏิบัติสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบสองสิ่ง:

  1. ขั้นตอนที่ 1 การตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชน กล่าวคือ บล็อกที่เรากำลังสืบค้นนั้นเป็นส่วนที่ถูกต้องของสถานะโลกของห่วงโซ่ต้นทาง และ
  2. ขั้นตอนที่ 2 ตรวจสอบว่าธุรกรรมเฉพาะ เช่น ธุรกรรม 'เงินฝาก' รวมอยู่ในบล็อก (ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ด้วย หลักฐานการรวมของ Merkle)

เมื่อตรวจสอบทั้งสองอย่างแล้ว เครือข่ายปลายทางสามารถเผยแพร่เนื้อหาให้กับผู้ใช้ได้

Voila เชื่อมโยงสินทรัพย์แล้ว

ตามทฤษฎีแล้ว สิ่งนี้ฟังดูง่าย แต่ส่วนที่ยุ่งยากคือขั้นตอนที่ 1: มันไม่ง่ายเลยที่สัญญาอันชาญฉลาดในเครือข่ายหนึ่งจะตรวจสอบฉันทามติของอีกเครือข่ายหนึ่ง (โดยทั่วไปคือ Ethereum เป็นห่วงโซ่ต้นทาง)

ความท้าทายในปัจจุบันกับการตรวจสอบฉันทามติในการเชื่อมโยง

ความท้าทายแรกที่ชี้ให้เห็นคือบล็อกเชนที่แตกต่างกันมีกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่แตกต่างกัน และการพิสูจน์ฉันทามติในแต่ละห่วงโซ่แหล่งที่มานั้นจำเป็นต้องมีงานทางวิศวกรรมที่เฉพาะเจาะจงมากในการตั้งค่า ซึ่งหมายความว่าจะต้องมีการปรับแต่งขั้นตอนฉันทามติในการตรวจสอบสำหรับห่วงโซ่แหล่งที่มาแต่ละแห่ง สำหรับตอนนี้ เรามาดูกันที่การพิสูจน์ความเห็นพ้องต้องกันของ Ethereum เนื่องจากมันมีส่วนแบ่ง TVL ที่สูงและเป็นสะพานจากผู้ใช้ L1 ทั่วไป

Ethereum มีชุดเครื่องมือตรวจสอบจำนวนมากกว่า 700,000+ ชุด โดยในจำนวนนี้มีผู้ตรวจสอบมากกว่า 21,000 คนโหวตบล็อกในช่องหนึ่ง เพื่อให้บรรลุผลขั้นสุดท้าย บล็อกควรได้รับคะแนนเสียงจาก ⅔ ของชุดเครื่องมือตรวจสอบ ซึ่งเทียบเท่ากับคะแนนเสียงของผู้ตรวจสอบประมาณ 450,000 เสียง การตรวจสอบฉันทามติฉบับสมบูรณ์หมายถึงการตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็น 450,000 รายการ

วิธีที่ยุ่งยากน้อยกว่าในการตรวจสอบฉันทามติของ Ethereum นั้นเกี่ยวข้องกับ 'light client protocol' สิ่งนี้ใช้คณะกรรมการการซิงค์ (ผู้ตรวจสอบความถูกต้อง 512 คนเลือกแบบสุ่มทุกๆ 27.3 ชั่วโมง) เพื่อยืนยันว่าบล็อกล่าสุดที่เสนอนั้นถูกต้อง ในที่นี้ การตรวจสอบฉันทามติหมายถึงการตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็นรวม 512 ลายเซ็น

ในบริบทการเชื่อมโยง สัญญาอัจฉริยะบนห่วงโซ่ปลายทางสามารถใช้โปรโตคอลไคลเอนต์แบบเบา และทำหน้าที่เป็น 'ไคลเอนต์แบบเบา' บนเครือข่ายเพื่อตรวจสอบสถานะล่าสุดของห่วงโซ่ต้นทาง และตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการ 'ฝากเงิน' แล้ว หากพอใจ สัญญาอัจฉริยะจะปล่อยเงินทุนในห่วงโซ่ปลายทาง

การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่แหล่งที่มา (บน Ethereum) ผ่านทางคณะกรรมการการซิงค์

วิธีการนี้ใช้ไม่ได้ผลมากนัก เนื่องจากการตรวจสอบลายเซ็นรวม 512 รายการโดยตรงในสัญญาอัจฉริยะออนไลน์นั้นมีค่าใช้จ่ายสูงโดยไม่ต้องคอมไพล์ล่วงหน้า เนื่องจากเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum ใช้ ลายเซ็น BLS

กุญแจสำคัญในการทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้คือการดำเนินขั้นตอนการตรวจสอบแบบออฟไลน์...

… และนี่คือที่มาของการพิสูจน์ฉันทามติ

วิธีแก้ปัญหา: การพิสูจน์ฉันทามติของลายเซ็นของคณะกรรมการการซิงค์

การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ได้กลายเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพเพื่อช่วยให้บล็อกเชนนำการคำนวณที่มีราคาแพงนอกเครือข่ายและตรวจสอบผลลัพธ์บนเครือข่าย สิ่งนี้ทำให้การเชื่อมต่อสัญญาอัจฉริยะบนห่วงโซ่ปลายทางสามารถย้ายการคำนวณที่มีค่าใช้จ่ายสูง (เช่น การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่แหล่งที่มา) ไปยังเครื่องพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์นอกเครือข่าย:

  1. ผู้พิสูจน์จะตรวจสอบลายเซ็นและสร้างหลักฐานฉันทามติ - กล่าวคือ การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์โดยย่อที่ยืนยันว่าบล็อกนั้นเป็นบล็อกถัดไปที่ถูกต้อง เนื่องจากได้รับ ⅔ ของการรับรองจากคณะกรรมการการซิงค์ หลักฐานนี้ยืนยันฉันทามติของบล็อคเชนต้นทาง (ขั้นตอนที่ 1 จากด้านบน)
  2. เมื่อพิสูจน์ความถูกต้องของบล็อกแล้ว เราสามารถพิสูจน์ได้ว่าธุรกรรมเป็นส่วนหนึ่งของบล็อกนี้ (ขั้นตอนที่ 2 จากด้านบน) โดยใช้การพิสูจน์การรวมของ Merkle (อีกทางหนึ่ง สามารถสร้างการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ได้นอกเครือข่ายและตรวจสอบโดยสัญญาอัจฉริยะบนเครือข่ายปลายทางเพื่อจุดประสงค์เดียวกัน)

การตรวจสอบด้วยหลักฐาน zk ช่วยให้เราสามารถเข้าใกล้การเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือลงได้

หลังจากสองขั้นตอนนี้ สัญญาอัจฉริยะปลายทางสามารถปล่อยเงินทุนในห่วงโซ่ปลายทางได้อย่างปลอดภัย

การใช้ Consensus Proofs เพื่อตรวจสอบสถานะบล็อกเชนของต้นทางเป็นขั้นตอนสำคัญในการเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือ แต่การใช้ light client protocol และเครื่องมือตรวจสอบ 512 มีข้อจำกัดบางประการ (เน้นในตารางด้านล่าง)

ข้อจำกัดในการอาศัยคณะกรรมการซิงค์เพื่อตรวจสอบฉันทามติ

ด้วยเหตุนี้ บางทีมกำลังทำงานเพื่อพิสูจน์ความเห็นพ้องต้องกันของ ethereum ฉบับสมบูรณ์ ซึ่งเป็นงานที่ซับซ้อนและจะเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบลายเซ็น 450,000 รายการในขณะที่เขียน การทำเช่นนั้นในวงจรความรู้เป็นศูนย์นั้นไม่ใช่เรื่องยาก แต่ทีมอย่าง Polyhedra Network และ Succinct มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายนี้

อะไรจะดีไปกว่าการพิสูจน์ลายเซ็น 512 รายการ? 450,000 ลายเซ็น!

เมื่อเร็วๆ นี้ Polyhedra Network ได้ประกาศ ว่าพวกเขาสามารถตรวจสอบลายเซ็นของผู้ตรวจสอบความถูกต้องได้ 21,000 ลายเซ็นที่ลงนามในบล็อกที่ช่องที่กำหนดใน ZK และกำลังดำเนินการตรวจสอบลายเซ็นทั้งหมด 450,000 ลายเซ็น รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวทางและระบบการพิสูจน์มีอยู่ใน เอกสาร zkBridge

เมื่อเราสามารถตรวจสอบฉันทามติ Ethereum เต็มรูปแบบด้วยความรู้เป็นศูนย์ การตรวจสอบฉันทามติของเชนอื่น ๆ ที่มีชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องน้อยกว่าในความรู้เป็นศูนย์ควรจะค่อนข้างตรงไปตรงมา

ความเสี่ยงในการใช้หลักฐานความรู้เป็นศูนย์

แม้ว่าเทคโนโลยีความรู้ที่เป็นศูนย์และการพิสูจน์ฉันทามติจะช่วยแก้ปัญหาความผิดพลาดของมนุษย์ การสนทนาจะไม่สมบูรณ์หากไม่ยอมรับความเสี่ยงบางประการที่เกิดขึ้นจากการใช้สิ่งเหล่านี้ในการเชื่อมโยง

เทคโนโลยี Zero-Knowledge กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากอัลกอริธึมและระบบใหม่ๆ ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง การใช้งานเหล่านี้บางส่วนยังไม่ได้รับการตรวจสอบและอาจมีช่องโหว่ ทำให้เสี่ยงต่อการถูกโจมตีเมื่อมีสิ่งจูงใจที่สำคัญเกิดขึ้น นอกจากนี้ แม้หลังจากการตรวจสอบแล้ว ระบบการเข้ารหัสลับที่ซับซ้อนดังกล่าวก็อาจมีเวกเตอร์การโจมตีที่ยังไม่ถูกค้นพบ ซึ่งจะถูกระบุและแก้ไขเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อให้ได้สถานะที่ครบกำหนดและแข็งแกร่งขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้น จะต้องดูปริมาณธุรกรรมที่ค่าใช้จ่ายในการสร้างและการตรวจสอบหลักฐานที่ไม่มีความรู้ถูกตัดจ่ายเพียงพอที่จะถือว่าคุ้มค่า

การสร้างทีมงาน

โดยสรุป เราจะเน้นที่ผู้เล่นบางคนกำลังสร้างโซลูชันในพื้นที่นี้ แม้ว่าพวกเขาจะมีแนวทางที่แตกต่างกันเล็กน้อยและการเข้าสู่ตลาด พวกเขากำลังผลักดันขีดจำกัดของสิ่งที่การเชื่อมโยงแบบ zk สามารถทำได้ และประกาศถึงการเกิดขึ้นของการทำงานร่วมกันแบบลดความไว้วางใจ

ในหมู่พวกเขาเรามี:

  1. Polyhedra Network ที่ออกแบบและใช้งานโปรโตคอล zkBridge และสามารถใช้เพื่อยืนยันสถานะของเครือข่ายอื่นได้ ปัจจุบัน zkBridge รองรับการเชื่อมโยงข้าม L1 และ L2 มากกว่า 20 รายการ รวมถึง Ethereum, Polygon, Binance Smart Chain, Optimism, Arbitrum Polyhedra Network ได้รวมทั้งการพิสูจน์โดยคณะกรรมการการซิงค์และการพิสูจน์โดยอิงมติเป็นเอกฉันท์เต็มรูปแบบเข้ากับ LayerZero เพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมโยงแบบ zk
  2. Succinct Labs ซึ่งพัฒนา light client ที่ใช้ zk เพื่อยืนยันสถานะของ Ethereum และอำนวยความสะดวกในการเชื่อมโยงระหว่าง Gnosis Chain และ Ethereum ในฐานะ Source Chains และ Gnosis, Arbitrum, Avax, Binance Smart Chain, Optimism และ Polygon เป็น Destination Chain
  3. Electron Labs ที่มุ่งเน้นการสร้างแนวทางการเชื่อมโยงระหว่าง Ethereum และระบบนิเวศ Cosmos
  4. Polymer Labs มีเป้าหมายที่จะขยายการเชื่อมต่อ IBC ผ่านเครือข่ายต่างๆ ผ่าน Polymer Hub ซึ่งบังคับใช้การขนส่ง IBC หรือซีแมนทิกส์ TAO ทั่วทั้งเครือข่ายที่เชื่อมต่อกัน นอกจากนี้ Polymer Hub ยังทำให้เกิดโมเดลการทำงานร่วมกันแบบ mesh ซึ่งมีคุณสมบัติการปรับขนาดที่ดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่น p2p หรือฮับและซี่ล้อ
  5. Lagrange Labs ซึ่งจะใช้คณะกรรมการของรัฐของตนเอง (ซึ่งได้รับการประกันโดย Eigenlayer re-stake) เพื่อยืนยันสถานะของบล็อคเชน พวกเขากำลังกำหนดเป้าหมาย L2 ในแง่ดี (Arbitrum, Optimism, Base) และ L1 หลักในการออกสู่ตลาด

ทีมงานที่ทำงานเกี่ยวกับการพิสูจน์ฉันทามติ

บทสรุป

การทำงานร่วมกันเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานบล็อกเชน โอกาสแรกของการเชื่อมโยงเห็นกลไกความไว้วางใจได้รับการสนับสนุนจาก multisigs และถูกทำลายโดยการพึ่งพามนุษย์ ตอนนี้เรากำลังเริ่มเข้าสู่ขอบเขตของสะพานที่ได้รับการรักษาความปลอดภัยโดยการเข้ารหัสและคณิตศาสตร์ที่ทำให้เป็นไปได้โดยการประยุกต์ใช้การพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้ในบริบทของการเชื่อมโยง

ในส่วนนี้ เราได้กล่าวถึงวิธีที่ Consensus Proofs ช่วยแก้ปัญหาในการเชื่อมโยงโดยการตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชนของแหล่งที่มาที่สรุปผลล่าสุด

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้สามารถขยายออกไปได้อีกเพื่อตรวจสอบฉันทามติในอดีต ซึ่งช่วยให้กรณีการใช้งานแบบ cross-chain มีความยืดหยุ่นมากขึ้น นอกเหนือจากการเชื่อมโยงในขณะนี้ และนั่นคือสิ่งที่เราจะสำรวจในส่วนที่ 3 ของซีรีส์เกี่ยวกับการทำงานร่วมกัน: หลักฐานการจัดเก็บข้อมูลและกรณีการใช้งานที่ปลดล็อก

ข้อสงวนสิทธิ์:

  1. บทความนี้พิมพ์ซ้ำจาก [Superscrypt] ลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้แต่งต้นฉบับ [Jacob Ko] หากมีการคัดค้านการพิมพ์ซ้ำนี้ โปรดติดต่อทีมงาน Gate Learn แล้วพวกเขาจะจัดการโดยเร็วที่สุด
  2. การปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนเท่านั้น และไม่ถือเป็นคำแนะนำในการลงทุนใดๆ
  3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่นดำเนินการโดยทีมงาน Gate Learn เว้นแต่จะกล่าวถึง ห้ามคัดลอก แจกจ่าย หรือลอกเลียนแบบบทความที่แปลแล้ว

การทำงานร่วมกันของ Blockchain ตอนที่ II: การพิสูจน์ฉันทามติและการเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือ

กลางDec 03, 2023
บทความนี้สำรวจความท้าทายด้านความปลอดภัยของการเชื่อมโยงเทคโนโลยีและโซลูชันสินทรัพย์แบบข้ามสายโซ่ โดยจะตรวจสอบการเปลี่ยนจากบริดจ์แบบหลายลายเซ็นไปเป็นบริดจ์ ZK โดยเน้นที่ประสิทธิภาพของบริดจ์ ZK ในการลดข้อมูลออนไลน์ นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจศักยภาพของการพิสูจน์ฉันทามติสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องแบบลดความน่าเชื่อถือ โดยตั้งคำถามว่าสิ่งนี้บ่งบอกถึงอนาคตของการเชื่อมโยงเทคโนโลยีหรือไม่
การทำงานร่วมกันของ Blockchain ตอนที่ II: การพิสูจน์ฉันทามติและการเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือ

แนะนำสกุลเงิน

ใน ส่วนที่ 1 เราได้กล่าวถึงแนวคิดของการทำงานร่วมกันของบล็อกเชน และวิธีที่จะเพิ่มความสำคัญเมื่อ L1, L2 และ Appchains ทางเลือกปรากฏขึ้น เงินทุนจำนวนมากที่ย้ายบนสะพานทำให้พวกเขาเป็นเป้าหมายที่น่าดึงดูดสำหรับแฮกเกอร์ และในปี 2022 เราพบว่าสูญเสียเงิน 2.5 พันล้านดอลลาร์จากช่องโหว่ multisig และสัญญาอัจฉริยะ ในบรรดาการหาประโยชน์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในปีนั้น มีมากถึง 69% ที่เกี่ยวข้องกับสะพาน

หัวใจสำคัญของการสูญเสียเหล่านี้คือความล้มเหลวในขั้นตอนการยืนยันในการเชื่อมโยง โดยที่กลไกความไว้วางใจที่ใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมได้รับการสนับสนุนโดยมนุษย์ & multisigs:

  1. สะพานของ Ronin ได้รับการรักษาความปลอดภัยโดย 5 จาก 9 multisig เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง 4 ตัวดำเนินการโดยฝ่ายเดียวและถูกบุกรุกในคราวเดียว ทำให้ตัวที่ 5 เป็นตัวกระตุ้นที่ง่ายดาย
  2. Harmony Bridge ได้รับการรักษาความปลอดภัยโดย 2 ใน 5 multisig ซึ่งถูกบุกรุกด้วยวิธีการที่ไม่รู้จัก แม้ว่าจะสงสัยว่าเป็นวิศวกรรมสังคมก็ตาม
  3. คีย์ส่วนตัวของ Multichain นั้นเป็น 'multisig' ที่ถือครองโดยบุคคลเพียงคนเดียว

เมื่อพิจารณาจากช่องโหว่เหล่านี้ ขั้นตอนการยืนยันในกระบวนการเชื่อมโยงจะทำงานได้ดีกว่ามากด้วยวิธีการลดความน่าเชื่อถือซึ่งอาศัยโค้ดและคณิตศาสตร์

นี่คือจุดที่ Consensus Proofs เข้ามาเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ วิธีการนี้อาศัยผู้พิสูจน์ที่ตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชนของห่วงโซ่ต้นทาง และใช้การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์เพื่อยืนยันความถูกต้องของธุรกรรมก่อนที่จะปล่อยเงินทุนไปยังปลายทาง

นั่นเป็นเรื่องที่ต้องแกะออกมาก ดังนั้นก่อนอื่นเรามากำหนดสิ่งที่เราหมายถึงโดย การตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชน

การตรวจสอบสถานะของบล็อคเชนต้นทาง / 'ฉันทามติ'

โดยแก่นหลักแล้ว บล็อกเชนคือบัญชีแยกประเภทที่บันทึกธุรกรรมระหว่างบัญชีที่ดูแลโดยโหนดที่ไม่ไว้วางใจซึ่งกันและกัน เนื่องจากมีโหนดจำนวนมากที่ตรวจสอบเครือข่ายบล็อคเชน ผู้ตรวจสอบเหล่านี้จึงต้องบรรลุข้อตกลงว่าบล็อกใดเป็นบล็อกที่เพิ่มล่าสุด กล่าวคือ พวกเขาจะต้องบรรลุ 'ฉันทามติ' ในสถานะล่าสุด

ที่มา: ดัดแปลงมาจากภาพประกอบ Ethereum EVM

การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่ต้นทางอย่างน่าเชื่อถือบนห่วงโซ่ปลายทางเป็นกุญแจสำคัญในการเชื่อมโยง เนื่องจากหากคุณสามารถตรวจสอบบล็อกล่าสุดของห่วงโซ่ต้นทางในลักษณะที่ลดความน่าเชื่อถือลง คุณจะกำหนด 'ความจริง' ล่าสุด จากนั้นจึงสบายใจที่จะดำเนินการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับ ห่วงโซ่ปลายทาง

การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่แหล่งที่มาเพื่อให้สามารถเชื่อมโยงได้

สำหรับการเชื่อมโยง โปรโตคอลจำเป็นต้องพิจารณาว่าธุรกรรม 'ฝาก' ในห่วงโซ่ต้นทางนั้นถูกต้องแล้ว ในทางปฏิบัติสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบสองสิ่ง:

  1. ขั้นตอนที่ 1 การตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชน กล่าวคือ บล็อกที่เรากำลังสืบค้นนั้นเป็นส่วนที่ถูกต้องของสถานะโลกของห่วงโซ่ต้นทาง และ
  2. ขั้นตอนที่ 2 ตรวจสอบว่าธุรกรรมเฉพาะ เช่น ธุรกรรม 'เงินฝาก' รวมอยู่ในบล็อก (ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ด้วย หลักฐานการรวมของ Merkle)

เมื่อตรวจสอบทั้งสองอย่างแล้ว เครือข่ายปลายทางสามารถเผยแพร่เนื้อหาให้กับผู้ใช้ได้

Voila เชื่อมโยงสินทรัพย์แล้ว

ตามทฤษฎีแล้ว สิ่งนี้ฟังดูง่าย แต่ส่วนที่ยุ่งยากคือขั้นตอนที่ 1: มันไม่ง่ายเลยที่สัญญาอันชาญฉลาดในเครือข่ายหนึ่งจะตรวจสอบฉันทามติของอีกเครือข่ายหนึ่ง (โดยทั่วไปคือ Ethereum เป็นห่วงโซ่ต้นทาง)

ความท้าทายในปัจจุบันกับการตรวจสอบฉันทามติในการเชื่อมโยง

ความท้าทายแรกที่ชี้ให้เห็นคือบล็อกเชนที่แตกต่างกันมีกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่แตกต่างกัน และการพิสูจน์ฉันทามติในแต่ละห่วงโซ่แหล่งที่มานั้นจำเป็นต้องมีงานทางวิศวกรรมที่เฉพาะเจาะจงมากในการตั้งค่า ซึ่งหมายความว่าจะต้องมีการปรับแต่งขั้นตอนฉันทามติในการตรวจสอบสำหรับห่วงโซ่แหล่งที่มาแต่ละแห่ง สำหรับตอนนี้ เรามาดูกันที่การพิสูจน์ความเห็นพ้องต้องกันของ Ethereum เนื่องจากมันมีส่วนแบ่ง TVL ที่สูงและเป็นสะพานจากผู้ใช้ L1 ทั่วไป

Ethereum มีชุดเครื่องมือตรวจสอบจำนวนมากกว่า 700,000+ ชุด โดยในจำนวนนี้มีผู้ตรวจสอบมากกว่า 21,000 คนโหวตบล็อกในช่องหนึ่ง เพื่อให้บรรลุผลขั้นสุดท้าย บล็อกควรได้รับคะแนนเสียงจาก ⅔ ของชุดเครื่องมือตรวจสอบ ซึ่งเทียบเท่ากับคะแนนเสียงของผู้ตรวจสอบประมาณ 450,000 เสียง การตรวจสอบฉันทามติฉบับสมบูรณ์หมายถึงการตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็น 450,000 รายการ

วิธีที่ยุ่งยากน้อยกว่าในการตรวจสอบฉันทามติของ Ethereum นั้นเกี่ยวข้องกับ 'light client protocol' สิ่งนี้ใช้คณะกรรมการการซิงค์ (ผู้ตรวจสอบความถูกต้อง 512 คนเลือกแบบสุ่มทุกๆ 27.3 ชั่วโมง) เพื่อยืนยันว่าบล็อกล่าสุดที่เสนอนั้นถูกต้อง ในที่นี้ การตรวจสอบฉันทามติหมายถึงการตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็นรวม 512 ลายเซ็น

ในบริบทการเชื่อมโยง สัญญาอัจฉริยะบนห่วงโซ่ปลายทางสามารถใช้โปรโตคอลไคลเอนต์แบบเบา และทำหน้าที่เป็น 'ไคลเอนต์แบบเบา' บนเครือข่ายเพื่อตรวจสอบสถานะล่าสุดของห่วงโซ่ต้นทาง และตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการ 'ฝากเงิน' แล้ว หากพอใจ สัญญาอัจฉริยะจะปล่อยเงินทุนในห่วงโซ่ปลายทาง

การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่แหล่งที่มา (บน Ethereum) ผ่านทางคณะกรรมการการซิงค์

วิธีการนี้ใช้ไม่ได้ผลมากนัก เนื่องจากการตรวจสอบลายเซ็นรวม 512 รายการโดยตรงในสัญญาอัจฉริยะออนไลน์นั้นมีค่าใช้จ่ายสูงโดยไม่ต้องคอมไพล์ล่วงหน้า เนื่องจากเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum ใช้ ลายเซ็น BLS

กุญแจสำคัญในการทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้คือการดำเนินขั้นตอนการตรวจสอบแบบออฟไลน์...

… และนี่คือที่มาของการพิสูจน์ฉันทามติ

วิธีแก้ปัญหา: การพิสูจน์ฉันทามติของลายเซ็นของคณะกรรมการการซิงค์

การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ได้กลายเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพเพื่อช่วยให้บล็อกเชนนำการคำนวณที่มีราคาแพงนอกเครือข่ายและตรวจสอบผลลัพธ์บนเครือข่าย สิ่งนี้ทำให้การเชื่อมต่อสัญญาอัจฉริยะบนห่วงโซ่ปลายทางสามารถย้ายการคำนวณที่มีค่าใช้จ่ายสูง (เช่น การตรวจสอบฉันทามติของห่วงโซ่แหล่งที่มา) ไปยังเครื่องพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์นอกเครือข่าย:

  1. ผู้พิสูจน์จะตรวจสอบลายเซ็นและสร้างหลักฐานฉันทามติ - กล่าวคือ การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์โดยย่อที่ยืนยันว่าบล็อกนั้นเป็นบล็อกถัดไปที่ถูกต้อง เนื่องจากได้รับ ⅔ ของการรับรองจากคณะกรรมการการซิงค์ หลักฐานนี้ยืนยันฉันทามติของบล็อคเชนต้นทาง (ขั้นตอนที่ 1 จากด้านบน)
  2. เมื่อพิสูจน์ความถูกต้องของบล็อกแล้ว เราสามารถพิสูจน์ได้ว่าธุรกรรมเป็นส่วนหนึ่งของบล็อกนี้ (ขั้นตอนที่ 2 จากด้านบน) โดยใช้การพิสูจน์การรวมของ Merkle (อีกทางหนึ่ง สามารถสร้างการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ได้นอกเครือข่ายและตรวจสอบโดยสัญญาอัจฉริยะบนเครือข่ายปลายทางเพื่อจุดประสงค์เดียวกัน)

การตรวจสอบด้วยหลักฐาน zk ช่วยให้เราสามารถเข้าใกล้การเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือลงได้

หลังจากสองขั้นตอนนี้ สัญญาอัจฉริยะปลายทางสามารถปล่อยเงินทุนในห่วงโซ่ปลายทางได้อย่างปลอดภัย

การใช้ Consensus Proofs เพื่อตรวจสอบสถานะบล็อกเชนของต้นทางเป็นขั้นตอนสำคัญในการเชื่อมโยงที่ลดความน่าเชื่อถือ แต่การใช้ light client protocol และเครื่องมือตรวจสอบ 512 มีข้อจำกัดบางประการ (เน้นในตารางด้านล่าง)

ข้อจำกัดในการอาศัยคณะกรรมการซิงค์เพื่อตรวจสอบฉันทามติ

ด้วยเหตุนี้ บางทีมกำลังทำงานเพื่อพิสูจน์ความเห็นพ้องต้องกันของ ethereum ฉบับสมบูรณ์ ซึ่งเป็นงานที่ซับซ้อนและจะเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบลายเซ็น 450,000 รายการในขณะที่เขียน การทำเช่นนั้นในวงจรความรู้เป็นศูนย์นั้นไม่ใช่เรื่องยาก แต่ทีมอย่าง Polyhedra Network และ Succinct มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายนี้

อะไรจะดีไปกว่าการพิสูจน์ลายเซ็น 512 รายการ? 450,000 ลายเซ็น!

เมื่อเร็วๆ นี้ Polyhedra Network ได้ประกาศ ว่าพวกเขาสามารถตรวจสอบลายเซ็นของผู้ตรวจสอบความถูกต้องได้ 21,000 ลายเซ็นที่ลงนามในบล็อกที่ช่องที่กำหนดใน ZK และกำลังดำเนินการตรวจสอบลายเซ็นทั้งหมด 450,000 ลายเซ็น รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวทางและระบบการพิสูจน์มีอยู่ใน เอกสาร zkBridge

เมื่อเราสามารถตรวจสอบฉันทามติ Ethereum เต็มรูปแบบด้วยความรู้เป็นศูนย์ การตรวจสอบฉันทามติของเชนอื่น ๆ ที่มีชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องน้อยกว่าในความรู้เป็นศูนย์ควรจะค่อนข้างตรงไปตรงมา

ความเสี่ยงในการใช้หลักฐานความรู้เป็นศูนย์

แม้ว่าเทคโนโลยีความรู้ที่เป็นศูนย์และการพิสูจน์ฉันทามติจะช่วยแก้ปัญหาความผิดพลาดของมนุษย์ การสนทนาจะไม่สมบูรณ์หากไม่ยอมรับความเสี่ยงบางประการที่เกิดขึ้นจากการใช้สิ่งเหล่านี้ในการเชื่อมโยง

เทคโนโลยี Zero-Knowledge กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากอัลกอริธึมและระบบใหม่ๆ ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง การใช้งานเหล่านี้บางส่วนยังไม่ได้รับการตรวจสอบและอาจมีช่องโหว่ ทำให้เสี่ยงต่อการถูกโจมตีเมื่อมีสิ่งจูงใจที่สำคัญเกิดขึ้น นอกจากนี้ แม้หลังจากการตรวจสอบแล้ว ระบบการเข้ารหัสลับที่ซับซ้อนดังกล่าวก็อาจมีเวกเตอร์การโจมตีที่ยังไม่ถูกค้นพบ ซึ่งจะถูกระบุและแก้ไขเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อให้ได้สถานะที่ครบกำหนดและแข็งแกร่งขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้น จะต้องดูปริมาณธุรกรรมที่ค่าใช้จ่ายในการสร้างและการตรวจสอบหลักฐานที่ไม่มีความรู้ถูกตัดจ่ายเพียงพอที่จะถือว่าคุ้มค่า

การสร้างทีมงาน

โดยสรุป เราจะเน้นที่ผู้เล่นบางคนกำลังสร้างโซลูชันในพื้นที่นี้ แม้ว่าพวกเขาจะมีแนวทางที่แตกต่างกันเล็กน้อยและการเข้าสู่ตลาด พวกเขากำลังผลักดันขีดจำกัดของสิ่งที่การเชื่อมโยงแบบ zk สามารถทำได้ และประกาศถึงการเกิดขึ้นของการทำงานร่วมกันแบบลดความไว้วางใจ

ในหมู่พวกเขาเรามี:

  1. Polyhedra Network ที่ออกแบบและใช้งานโปรโตคอล zkBridge และสามารถใช้เพื่อยืนยันสถานะของเครือข่ายอื่นได้ ปัจจุบัน zkBridge รองรับการเชื่อมโยงข้าม L1 และ L2 มากกว่า 20 รายการ รวมถึง Ethereum, Polygon, Binance Smart Chain, Optimism, Arbitrum Polyhedra Network ได้รวมทั้งการพิสูจน์โดยคณะกรรมการการซิงค์และการพิสูจน์โดยอิงมติเป็นเอกฉันท์เต็มรูปแบบเข้ากับ LayerZero เพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมโยงแบบ zk
  2. Succinct Labs ซึ่งพัฒนา light client ที่ใช้ zk เพื่อยืนยันสถานะของ Ethereum และอำนวยความสะดวกในการเชื่อมโยงระหว่าง Gnosis Chain และ Ethereum ในฐานะ Source Chains และ Gnosis, Arbitrum, Avax, Binance Smart Chain, Optimism และ Polygon เป็น Destination Chain
  3. Electron Labs ที่มุ่งเน้นการสร้างแนวทางการเชื่อมโยงระหว่าง Ethereum และระบบนิเวศ Cosmos
  4. Polymer Labs มีเป้าหมายที่จะขยายการเชื่อมต่อ IBC ผ่านเครือข่ายต่างๆ ผ่าน Polymer Hub ซึ่งบังคับใช้การขนส่ง IBC หรือซีแมนทิกส์ TAO ทั่วทั้งเครือข่ายที่เชื่อมต่อกัน นอกจากนี้ Polymer Hub ยังทำให้เกิดโมเดลการทำงานร่วมกันแบบ mesh ซึ่งมีคุณสมบัติการปรับขนาดที่ดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่น p2p หรือฮับและซี่ล้อ
  5. Lagrange Labs ซึ่งจะใช้คณะกรรมการของรัฐของตนเอง (ซึ่งได้รับการประกันโดย Eigenlayer re-stake) เพื่อยืนยันสถานะของบล็อคเชน พวกเขากำลังกำหนดเป้าหมาย L2 ในแง่ดี (Arbitrum, Optimism, Base) และ L1 หลักในการออกสู่ตลาด

ทีมงานที่ทำงานเกี่ยวกับการพิสูจน์ฉันทามติ

บทสรุป

การทำงานร่วมกันเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานบล็อกเชน โอกาสแรกของการเชื่อมโยงเห็นกลไกความไว้วางใจได้รับการสนับสนุนจาก multisigs และถูกทำลายโดยการพึ่งพามนุษย์ ตอนนี้เรากำลังเริ่มเข้าสู่ขอบเขตของสะพานที่ได้รับการรักษาความปลอดภัยโดยการเข้ารหัสและคณิตศาสตร์ที่ทำให้เป็นไปได้โดยการประยุกต์ใช้การพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้ในบริบทของการเชื่อมโยง

ในส่วนนี้ เราได้กล่าวถึงวิธีที่ Consensus Proofs ช่วยแก้ปัญหาในการเชื่อมโยงโดยการตรวจสอบฉันทามติบล็อคเชนของแหล่งที่มาที่สรุปผลล่าสุด

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้สามารถขยายออกไปได้อีกเพื่อตรวจสอบฉันทามติในอดีต ซึ่งช่วยให้กรณีการใช้งานแบบ cross-chain มีความยืดหยุ่นมากขึ้น นอกเหนือจากการเชื่อมโยงในขณะนี้ และนั่นคือสิ่งที่เราจะสำรวจในส่วนที่ 3 ของซีรีส์เกี่ยวกับการทำงานร่วมกัน: หลักฐานการจัดเก็บข้อมูลและกรณีการใช้งานที่ปลดล็อก

ข้อสงวนสิทธิ์:

  1. บทความนี้พิมพ์ซ้ำจาก [Superscrypt] ลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้แต่งต้นฉบับ [Jacob Ko] หากมีการคัดค้านการพิมพ์ซ้ำนี้ โปรดติดต่อทีมงาน Gate Learn แล้วพวกเขาจะจัดการโดยเร็วที่สุด
  2. การปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนเท่านั้น และไม่ถือเป็นคำแนะนำในการลงทุนใดๆ
  3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่นดำเนินการโดยทีมงาน Gate Learn เว้นแต่จะกล่าวถึง ห้ามคัดลอก แจกจ่าย หรือลอกเลียนแบบบทความที่แปลแล้ว
เริ่มตอนนี้
สมัครและรับรางวัล
$100