Bridge và sidechains Wanchain giúp Cardano tương tác
Ngày 08 tháng 07 năm 2022
Vài tháng trước, một nhóm từ Wanchain đã liên hệ với Input Output Global, Inc. (“IOG”) để thảo luận về cách kích hoạt khả năng tương tác giữa mạng chính Cardano, Cardano sidechains và các mạng blockchain không đồng nhất khác.
Mục đích là gì? Để xây dựng cơ sở hạ tầng cần thiết để kích hoạt các ứng dụng RealFi thực sự trải dài nhiều blockchain nhằm thúc đẩy việc áp dụng hệ sinh thái của Cardano, các giải pháp tương tác blockchain bất khả tri trên mạng của Wanchain và hỗ trợ tương lai của Web3.
Rõ ràng rằng đây là một nhiệm vụ lớn đòi hỏi đầu vào (và đầu ra!) Của nhiều đội. Thật vậy, việc kết nối Cardano với các blockchain không đồng nhất sẽ là một công việc phức tạp, vì Cardano về cơ bản khác với hầu hết các mạng blockchain khác. Lưu ý, Cardano sử dụng:
- Các môi trường hợp đồng thông minh và ngôn ngữ lập trình khác nhau: Cardano sử dụng Plutus và Haskell, không phải EVM và Solidity;
- Các mô hình giao dịch khác nhau: Cardano sử dụng mô hình UTXO (như Bitcoin), không phải mô hình dựa trên tài khoản (như Ethereum);
- Các lược đồ chữ ký và đường cong elip khác nhau: Cardano hỗ trợ EdDSA và Curve25519, không hỗ trợ Shnorr và Secp256k1.
Mỗi sự khác biệt này đều xứng đáng với bài đăng dành riêng của chúng, nhưng đủ để nói rằng, kết hợp lại, chúng đã đưa ra một trở ngại duy nhất hạn chế tiềm năng tương tác của Cardano.
May mắn thay, các kỹ sư thích một thử thách tốt!
Các nhóm từ IOG, Wanchain và MLabs (một công ty tư vấn Haskell, Rust, blockchain và AI tốt nhất trong ngành) đã hợp tác để thiết kế một kế hoạch có thể hành động để làm cho Cardano có thể tương tác và bây giờ, với nền tảng là giải pháp tương tác cho Cardano tại chỗ, thời gian là quyền được chia sẻ một số chi tiết về những gì cho đến nay là một nỗ lực thú vị.
Trong bài viết này, chúng tôi giải thích cơ sở hạ tầng cơ bản để kết nối Cardano với các mạng blockchain không đồng nhất, tiết lộ một giải pháp sidechain mới và chia sẻ lộ trình dài hạn và gần của dự án này.
Wanchain: Một mạng lưới blockchains trên diện rộng
Đầu tiên, một chút về Wanchain. Wanchain vừa là một blockchain PoS lớp 1 bền vững vừa là một giải pháp tương tác blockchain phi tập trung. Blockchain PoS lớp 1 của Wanchain là một môi trường giống như Ethereum đầy đủ hoạt động với các công cụ Ethereum, DApp và giao thức tiêu chuẩn của ngành. Quan trọng là, nó có một số mối quan hệ với Cardano. Wanchain sử dụng Galaxy Consensus , một thuật toán đồng thuận bằng chứng cổ phần thúc đẩy nhiều kế hoạch mật mã khác nhau, bao gồm chia sẻ bí mật phân tán và chữ ký ngưỡng, để cải thiện cơ chế tạo số ngẫu nhiên và tạo khối. Galaxy Consensus, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu và học giả đẳng cấp thế giới, là phần tiếp theo của Ouroboros của Cardano .
Trong khi đó, cầu Wanchain là cầu nối phi tập trung, trực tiếp, không giám sát, kết nối cả mạng EVM và không EVM mà không yêu cầu bất kỳ chuỗi chuyển tiếp hoặc mạng trung gian nào. Những cầu nối này sử dụng sự kết hợp giữa Tính toán đa bên an toàn (sMPC) và Chia sẻ bí mật của Shamir để bảo mật tài sản chuỗi chéo. Hiện tại, hơn 15 mạng lớp 1 và lớp 2 (và đang tiếp tục tăng!) Được kết nối bởi mạng lưới blockchain diện rộng của Wanchain.
Khối cơ sở 1: Cầu nối chuỗi chéo Cardano
Yếu tố đầu tiên cần thiết để xây dựng giải pháp tương tác chuỗi chéo của Cardano là các cầu chuỗi chéo phân cấp, không giám sát, hai chiều kết nối Cardano với các chuỗi khối lớp 1 khác.
Cầu nối chuỗi chéo chuyển tài sản và / hoặc dữ liệu từ chuỗi nguồn sang chuỗi mục tiêu. Ở dạng cơ bản nhất, điều này thường được thực hiện bằng cách khóa một tài sản trên chuỗi nguồn và đúc một tài sản được bao bọc có cùng giá trị trên chuỗi mục tiêu. Chúng tôi gọi đây là phương pháp Lock-Mint-Burn-Unlock. Để phương pháp Lock-Mint-Burn-Unlock hoạt động, ba hợp đồng thông minh chính được triển khai: một trên chuỗi nguồn để xử lý tài sản nguồn, một trên chuỗi mục tiêu để xử lý tài sản mục tiêu và một trên chuỗi quản lý để xử lý đăng ký và đặt các node cầu.
Đối với những người chưa quen, Hình 1 bên dưới minh họa một chuỗi nguồn đến giao dịch chuỗi mục tiêu. Mô tả ngắn gọn: khi giao dịch chuỗi chéo do người dùng bắt đầu, chuỗi mục tiêu và địa chỉ mục tiêu được chỉ định. Hợp đồng thông minh của chuỗi nguồn sẽ khóa mã nguồn và phát ra sự kiện Khóa. Các node cầu nối phát hiện sự kiện Khóa và hướng dẫn hợp đồng thông minh của chuỗi mục tiêu tạo ra một mã thông báo có cùng giá trị trên chuỗi mục tiêu.
Hình 1. Một giao dịch crosschain cơ bản
Để đưa mã thông báo trở lại chuỗi nguồn, chủ sở hữu mã thông báo chỉ cần gửi một giao dịch “mua lại” đến hợp đồng thông minh của chuỗi mục tiêu. Hợp đồng thông minh chuỗi mục tiêu ghi mã thông báo được bọc và gửi ra sự kiện Ghi. Các node cầu nối phát hiện sự kiện Burn và hướng dẫn hợp đồng thông minh chuỗi nguồn mở khóa mã thông báo trên chuỗi nguồn. Các node cầu nối Wanchain là không được phép và sử dụng tính toán đa bên và đặt cược để ngăn chặn sự thông đồng.
Như đã đề cập ở trên, Cardano có một số khác biệt cơ bản làm phức tạp nhiệm vụ triển khai cầu nối chuỗi chéo. Đây là cách IOG, Wanchain và MLabs giải quyết những vấn đề này:
Các máy ảo và ngôn ngữ lập trình khác nhau: Cardano sử dụng Plutus và Haskell, không phải EVM và Solidity
Chuyên môn của Wanchain là kết nối các blockchain hoàn toàn không đồng nhất. Cơ sở hạ tầng chuỗi chéo hiện tại đã bao gồm các blockchain sử dụng EVM (như Ethereum và Wanchain), WebAssembly (như Polkadot) và thậm chí cả các blockchain không có máy ảo (như Bitcoin, XRP Ledger và Litecoin). Khi có thể, chúng tôi giải quyết vấn đề này bằng cách phát triển các hợp đồng thông minh gốc trên cả chuỗi nguồn và chuỗi mục tiêu. Ngược lại, nếu mạng không hỗ trợ hợp đồng thông minh, các node cầu nối Wanchain sẽ cùng quản lý một tài khoản khóa chuyên dụng bằng sMPC. Lựa chọn luôn thay đổi của Wanchain về các node cầu nối không được phép sau đó giao tiếp với các hợp đồng thông minh (hoặc khóa tài khoản) trên mỗi chuỗi, nếu cần.
Các mô hình giao dịch khác nhau: Cardano sử dụng mô hình UTXO (ike Bitcoin), không phải mô hình dựa trên tài khoản (như Ethereum)
Các node cầu nối Wanchain có bộ điều hợp để kết nối với các blockchains khác nhau. Các bộ điều hợp có thể xây dựng các giao dịch dựa trên mô hình giao dịch của blockchain dự kiến. Một đặc tả API do IOG cung cấp cho phép Wanchain xác định định dạng giao dịch để gọi các hợp đồng thông minh trên Cardano.
Các lược đồ chữ ký và đường cong elip khác nhau: Cardano hỗ trợ EdDSA và Curve25519, không hỗ trợ Shnorr và Secp256k1
Điều này được chứng minh là sự phụ thuộc lớn nhất đối với giải pháp tương tác của Cardano. Cardano ban đầu hỗ trợ EdDSA và Curve25519, không phải Schnorr và Secp256k1. Theo yêu cầu từ Wanchain và MLabs, Input Output đã phối hợp các nỗ lực nội bộ để thêm hỗ trợ gốc cho Cardano cho chữ ký Schnorr và đường cong Secp256k1. Cả hai sẽ có sẵn công khai sau hard fork Vasil của Cardano .
Khối nền tảng 2: Bảo mật bổ sung, Wanchain như một sidechain Cardano
Người đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin gần đây đã nhận xét rằng ông bi quan về các ứng dụng crosschain do những hạn chế bảo mật cơ bản của cầu nối. Mặc dù chúng tôi tại Wanchain không đồng ý với kết luận của anh ấy, nhưng những lo ngại của anh ấy là có cơ sở. Do đó, việc cân nhắc đặc biệt đang được thực hiện để đảm bảo an toàn cho các cầu nối chuỗi và tối đa hóa tính bảo mật của giải pháp tương tác Cardano.
Điều này dẫn đến yếu tố thứ hai cần thiết để xây dựng giải pháp tương tác chuỗi chéo của Cardano: các node cầu nối Wanchain sẽ được nâng cấp để chốt các mạng Wanchain và Cardano nhằm bảo mật hơn nữa các cầu nối và giao dịch chuỗi chéo của Cardano. Nói một cách đơn giản hơn, Wanchain sẽ đóng vai trò là một sidechain tương thích với EVM cho Cardano.
Chốt Cardano-Wanchain dựa trên xác minh giao dịch Merkle hai giai đoạn. Cơ chế chứng minh này bao gồm các thành phần sau:
- Một hợp đồng quản lý nhà nước được triển khai trên Cardano;
- Các node cầu có trách nhiệm xác thực tính hợp lệ của dữ liệu chuỗi khối Wanchain, tính toán gốc Merkle và lưu giá trị gốc Merkle vào Cardano theo các khoảng thời gian đều đặn;
- Một bằng chứng cây Merkle hai giai đoạn.
Bằng chứng cây Merkle hai giai đoạn được sử dụng để chứng minh tính đúng đắn của giao dịch Wanchain bằng cách sử dụng dữ liệu nén được lưu trữ trong Cardano. Bằng chứng hai giai đoạn này có hai thành phần, đó là Bằng chứng giai đoạn đầu (FSP) và Bằng chứng giai đoạn thứ hai (SSP). FSP được sử dụng để chứng minh thực tế rằng tx được lưu trữ trong một số khối Wanchain với bh là gốc Merkle giao dịch của nó. SSP được sử dụng để chứng minh thực tế rằng bh là một giao dịch hợp lệ gốc Merkle của một số khối trong Wanchain. Với sự kết hợp của FSP và SSP, chúng ta có thể biết thực tế rằng tx là một giao dịch hợp lệ trong Wanchain. Quy trình này được trình bày dưới đây trong Hình 2.
Hình 2. Đường dẫn xác minh của Bằng chứng 2 giai đoạn
Để chứng minh tính đúng của Tx1 , chứng minh hai giai đoạn được xây dựng như sau:
Xây dựng FSP: FSP = {Tx1, Tx2, Tx34, LRoot3}
Xây dựng SSP: SSP = {LRoot3, LRoot4, LRoot12}
Soạn hai bằng chứng: 2StageProof = {FSP, SSP}
Chứng minh 2 giai đoạn là hợp lệ nếu các đẳng thức sau đây đúng:
- LRoot3 = SHA256 (SHA256Tx1, Tx2, Tx34);
- Gốc = SHA256 (LRoot12, SHA256LRoot3, LRoot4);
Cách tiếp cận mới này không chỉ tối đa hóa tính bảo mật của giải pháp khả năng tương tác của Cardano, nó còn tăng gấp đôi như một giải pháp khả năng mở rộng . Giờ đây, các giao dịch có thể được chuyển khỏi Cardano một cách an toàn, chỉ ghi lại thông tin quan trọng trên blockchain lớp 1 để đảm bảo tính bảo mật và tính bất biến.
Lộ trình: gần và xa
Việc kích hoạt khả năng tương tác đầy đủ giữa mạng chính Cardano, mạng phụ Cardano và các mạng blockchain không đồng nhất khác là một dự án dài hạn. Do đó, dự án này sẽ được xác định bằng những cải tiến gia tăng, chứ không phải là những bước nhảy vọt triệt để.
Cầu Cardano-Wanchain cơ bản đầu tiên đã tồn tại trong môi trường thử nghiệm trong vài tháng, cho phép đúc ada được bọc trên Wanchain. Sau hard fork Vasil của Cardano, các cầu nối này sẽ được triển khai tới mạng chính.
Trong khi đó, công việc sẽ tiếp tục biến Wanchain trở thành một sidechain chính thức tương thích với EVM cho Cardano. Khi xác minh giao dịch Merkle hai giai đoạn được thực hiện, Wanchain sẽ được định vị như một giải pháp khả năng mở rộng cho các ứng dụng hiện đang chạy trên Cardano.
Theo thời gian, cấu trúc liên kết tương tác đầy đủ của Cardano-Wanchain sẽ hình thành, như trong hình 4 bên dưới.
The topology’s bottom layer is formed by layer 1 blockchains such as Cardano, Ethereum, Cardano, Polkadot, or Bitcoin. These are all connected by existing Wanchain crosschain bridges. The vertical connections bridge layer 1 to layer 2 networks and sidechains such as Arbitrum, Polygon, Optimistic. The layer 2/sidechain layer is ideal to host tokens and RealFi projects. Assets crossing bridges in this layer do not need to pass through the layer 1 network to reach their target destination. Wanchain has already deployed several of these layer 1, layer 2 and sidechain-to-sidechain bridges.
As Cardano’s own sidechain strategy continues to mature, the interoperability solution that we are building today will be able to service Cardano’s crosschain and sidechain needs.
About Wanchain:
Wanchain, chuỗi Mạng diện rộng, là một giải pháp tương tác chuỗi khối phi tập trung với sứ mệnh thúc đẩy việc áp dụng chuỗi khối thông qua khả năng tương tác bằng cách xây dựng các cây cầu hoàn toàn phi tập trung, không giám sát, kết nối nhiều mạng lưới chuỗi khối kín trên thế giới. Wanchain trao quyền cho các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng crosschain thực sự phi tập trung để tạo sức mạnh cho tương lai của Web3.
Thông tin trong bài viết này chỉ dành cho hướng dẫn chung về các vấn đề quan tâm. Tài liệu ở đây chỉ được cung cấp cho mục đích thông tin và không nên được hiểu là lời khuyên đầu tư.
Nguồn: IOHK Blog
Đọc thêm các bài viết liên quan tại thẻ Tags bên dưới