The Bridge Series: A Travel Through Wormhole

Intro

Vài năm về trước, khi nghĩ đến các dApp thì chắc số đông trong chúng ta luôn nghĩ về Ethereum khi Ethereum quá đỗi thống trị lúc bấy giờ (err thì bây giờ vẫn thế). Tuy nhiên, thời thế đã thay đổi. Với việc các Layer 1 mọc lên như nấm sau mưa, có thể kể đến một số cái tên tiêu biểu như SOLANA, BNB Chain, Polygon, Avalanche, các dApp ngày càng có nhiều đất diễn và số lượng cũng từ đó mà tăng thêm.

Việc có ngày càng nhiều dApp nhưng lại ở các chain khác nhau đã đặt ra một câu hỏi: Làm thế nào để có thể luân chuyển nguồn vốn của mình từ chain này sang chain khác để đáp ứng như cầu của người dùng? Hay chính xác hơn thì vấn đề này là một thuật ngữ mà chắc hẳn các bạn đọc cũng đã nghe qua: Interoperability. Về mặt bản chất thì các blockchain hoàn toàn độc lập về mặt trạng thái (state) với nhau và cũng chả có chain nào đẻ ra đã có thể hỗ trợ việc chuyển token từ chain mình sang chain khác và ngược lại.

Đó là lí do các cross-chain bridge đóng một vai trò cực kì quan trọng nếu chúng ta xem xét đến nhu cầu di chuyển nguồn vốn khổng lồ giữa các chain. Ở bài viết đầu tiên của chuỗi series The Bridge, team mình đã trình bày một cái nhìn tổng quan nhất về architecture của những cây cầu này. Bài viết này mình sẽ dành thời gian để nói về Wormhole - một ví dụ điển hình của Lock-Mint/Redeem-Burn design.

The Liquidity Shortage

Như mình cũng đã đề cập trong hầu hết các blog và tweet của mình, liquidity của crypto hiện nay vẫn đang rất mỏng (can’t expect more from a market-cap-smaller-than-Apple-inc industry). Capital efficiency vẫn đang là bài toàn mà hầu hết các protocol đi tìm cách tối ưu hoá.

Nói về bridge, các bạn hãy lấy các ngân hàng truyền thống làm đối tượng so sánh. Các ngân hàng cần phải nhận vào tiền gửi của khách hàng ở một đầu (deposit) và issue ra nợ (loan) cho khách hàng khác ở một đầu khác. Họ phải đảm bảo rằng liquidity của 2 đầu phải luôn ở mức đủ để quá trình nhận tiền gửi và cho vay được diễn ra trơn tru. Tương tự như vậy, các bridge cũng phải đảm bảo liquidity ở chain đi và chain đến để duy trì hoạt động của mình.

Hiện tại thì hầu như tất cả các bridge đều được hỗ trợ bởi các chain mà nó bắc qua (network-sponsored). Lí do thì rất đơn giản, tưởng tượng các chain là những quốc gia khác nhau thì tất nhiên ai cũng muốn thu hút thêm nguồn vốn cho quốc gia mình. Những cây cầu chính là phương tiện để thực hiện điều này.

Vậy tóm lại, một cây cầu tốt phải hội tụ đủ điều gì? Liquidity, network sponsorship và tất nhiên là Total value bridged (TVB). Vậy còn decentralization thì sao? Tin mình đi, không nhiều người thực sự quan tâm đến cái thứ gọi là sự phi tập trung hoá đó đâu! Lịch sử đã chứng minh user luôn chọn chain có lịch sử hoạt động tốt (TVB và TVL cao) và miễn là họ chuyển tiền từ chain này sang một chain khác mà không thất thoát một xu nào thì cây cầu đó sẽ tiếp tục được họ tin dùng.

Enter Wormhole

Wormhole thực chất là một interoperability protocol cho phép các protocol khác xây dựng trên nó. Wormhole đóng vai trò như một trung gian giao tiếp giữa các blockchain với nhau.

Trong khi Wormhole đi kèm với một số tính năng khá hay ho dành cho người dùng, nhưng native token bridge vãn là đặc điểm mạnh mẽ và nổi tiếng nhất của nó. Native token bridge của Wormhole tạo điều kiện cho việc chuyển asset trên các Layer 1 khác nhau. Hệ sinh thái Wormhole được bảo mật và kiểm soát bởi một nhóm các vadlidator node được chọn thủ công cẩn thận, thường được gọi là Guardian. Các Guardian có nhiêm vụ kiểm tra các hoạt động diễn ra trên chuỗi để đảm bảo tính bảo mật của các giao dịch. Một vài Guardian của Wormhole mà các bạn có thể đã quen mặt bao gồm: Jump, Chainlayer, Everstake, Certus One.

Sau khi thực hiện yêu cầu chuyển, Guardian sẽ xác minh yêu cầu đó và khóa lượng native token trong một smart contract. Sau đó, hệ thống sẽ mint một số lượng token tương đương dưới dạng wrapped asset trên chain đích.

Vậy các Guardian xác minh yêu cầu như thế nào?

Wormhole phụ thuộc vào các Guardian để quan sát trạng thái các blockchain khác nhau. Các Guardian này sẽ quan sát độc lập và đến cuối thì kết quả sẽ được tổng hợp lại.

Sau khi có đủ các Guardian đồng thuận trên một yêu cầu, một message sẽ được chuyển vào một trạng thái gọi là VAA (verifiable action approval)(nôm na dễ hiểu thì là thu thập chữ kí của các Guardian để tạo ra một proof). Cuối cùng thì chain đích sẽ xử lí các VAA này để nhận message từ Wormhole.

Nhưng thế thì VAA được gửi đến chain đích kiểu gì?

Đó chính là lí do Wormhole cần đến các Relayer. Các Relayer này có chức năng lấy các VAA của Wormhole và chuyển đến chain đích. Ủa thế tại sao các Guardian không tự gửi? Câu trả lời là nếu như vậy thì sẽ gây ra trở ngại cho người dùng khi họ phải chuẩn bị một số tiền gas là native token của chain đích khi muốn bridge tài sản (vd nếu muốn bridge từ Solana sang Ethereum thì cần cả SOL và ETH).

Portal Bridge and xAssets

Portal bridge là protocol được xây dựng trên Wormhole. Vào đầu năm 2022, Wormhole team cảm thấy sự cần thiết phải có sự phân biệt rõ ràng giữa bản thân Wormhole và Portal bridge. Khi bạn bridge sử dụng Portal thì chain đích sẽ mint ra một phiên bản wrapped của tài sản mà bạn bridge và tài sản gốc của bạn sẽ được lock ở một smart contract. Những wrapped token mà bạn nhận được ở chain đích vẫn có thể được sử dụng để trade, swap như thường.

Các wrapped token này chính là xAssets mà mình muốn nói tới. Cái hay của xAsset chính là nó được backed bởi tài sản gốc và chỉ khi có tài sản gốc được dep vào smart contract thì user mới có thể mint được  xAssets ở chain đích. Điều này loại bỏ được khả năng một loại tài sản được wrap 2 lần (double-wrapped).

Pros and Cons

Bây giờ chúng ta hãy thảo luận về một số ưu và nhược điểm của Wormhole:

Pros

• Composability: Các developer có thể dễ dàng xây dựng các Dapp trên Wormhole
• Capital Efficiency:  Như mình đã đề cập ở trên, liquidity luôn là một vấn đề đối với DeFi, cơ chế Lock-Mint/Burn-Redeem của Wormhole cho phép hiệu quả sự dụng vốn tốn đa vì không yêu cầu phải lập ra các liquidity pool như một số dự án khác.
• Permissionless: Khác với cách chúng ta thường dùng là nạp tiền lên Binance hay một CEX nào đó từ một chain rồi rút tiền về chain khác, sử dụng Wormhole cho phép user có thể dễ dàng bridge asset của mình mà không cần dùng bất kì quá trình “permissioned” nào (ví dụ như KYC).

Cons

• Depegging risk: Holders cầm wrapped token chịu rủi ro lỗi smart contract do giá trị của wrapped token phụ thuộc hoàn toàn vào khả năng redeem. Nếu pool contract ở chain gốc bị khai thác và underlying asset bị chiếm đoạt, wrapped token trên chain đích sẽ mất giá trị.
• Vulnerability: Các bridge như Wormhole tiềm ẩn khả năng bị tấn công rất cao. Điều này không nhất thiết vì security kém mà có thể đơn giản là vì TVL cao dẫn đến incentive for exploiting cao.
• Few choices: Số lượng các asset có thể bridge của Wormhole khá hạn chế và protocol này vẫn chưa cho phép tuỳ ý list tài sản để bridge.

The Way Forward

Để giải quyết các vấn đề còn tồn đọng thì hướng đi nào là phù hợp với Wormhole nói riêng và các bridge nói chung?

Muốn trả lời câu hỏi trên thì có lẽ chúng ta nên có một chút tham chiếu đến thị trường tài chính truyền thống - nơi đã có môt bề dày lịch sử hơn nhiều so với crypto.

Market segmentation là một thuật ngữ được sử dụng trong một số bối cảnh khác nhau, nhưng trong lĩnh vực tài chính, nó đề cập đến những xung đột hạn chế khả năng (hoặc mong muốn) của người mua và người bán trong một thị trường tham gia vào một thị trường tương tự khác. Phân khúc thị trường hạn chế dòng vốn tự do. Trong crypto, một ví dụ đơn giản nhất chính là các một cặp tài sản lại có nhiều liquidity pool khác nhau trên các chain khác nhau.

Trong tài chính truyền thống, bối cảnh phổ biến để nghiên cứu phân khúc thị trường là thị trường chứng khoán quốc tế, nơi các nhà đầu tư ở một khu vực có quyền tiếp cận hạn chế đối với các khoản đầu tư vốn cổ phần ở một khu vực khác. Trong nhiều trường hợp, sự phân mảnh thị trường xảy ra do hạn chế đối với quyền sở hữu cổ phần nước ngoài, nghĩa là chính quyền địa phương áp đặt các giới hạn đối với tỷ lệ phần trăm vốn cổ phần của một công ty mà các nhà đầu tư nước ngoài có thể nắm giữ. Cơ sở lý luận đằng sau những giới hạn này dựa trên những lo ngại về an ninh quốc gia: các chính phủ có thể muốn các công ty trong nước được sở hữu (và kiểm soát) bởi các nhà đầu tư bên trong biên giới của họ. Đã có nhiều nghiên cứu về market segmentation của thị trường quốc tế.

Tuy nhiên để tót gọn lại thì  những nghiên cứu đều chỉ ra rằng market segmentation gây ra bởi các hạn chế đầu tư có thể có tác động đáng kể đến giá cả, và do đó làm tăng chi phí vốn. Đây là một kết quả hoàn toàn dưới mức tối ưu cho các công ty phát hành cổ phiếu. Một trong những nguyên nhân chính là sự chênh lệch về liquidity.

DeFi cũng tương tự như vậy. Cổ phiếu ở đây chính là token, các công ty chính là các dự án, các quốc gia là các chain và thị trường chính là các liquidity pool. Nếu không tin thì các bạn hãy thử swap USDC để lấy 1 asset nào đó ở các chain khác nhau, mình tin rằng sẽ có sự khác biệt rõ ràng ở quote mà các bạn nhận được (đặc biệt là ở chain native của asset đó - local nation).

Tóm lại, market integration ở TradFi hay interoperability ở DeFi là một thứ chúng ta nên hướng đến.

Dòng vốn tự do có thể được luân chuyển thông qua nhiều cây cầu khác nhau, nhưng interoperability không thể được thiết lập chỉ bằng những cây cầu hai chiều. Điều này là như vậy bởi vì phần lớn các cây cầu này chỉ cung cấp chuyển tiền đơn giản từ chain A sang B rồi ngược lại. Chúng không thể hỗ trợ các tương tác phức tạp.

Crosschain message có thể là một giải pháp. Crosschain message tức là khả năng điều khiển một smart contract trên một chain khác. Hãy tưởng tượng bạn có thể sử dụng Aave ngay trên Solan hay mua bán trên Tensor từ Ethereum. Điều này sẽ chỉ khả thi khi các chain có thể giao tiếp với nhau một cách đáng tin cậy. Các bạn có thể bắt gặp nhiều loại “Crosschain message” hiện nay nhưng để đạt đến end state như mình vừa đề cập thì hoàn toàn chưa.

Bottom Lines

Vậy rõ ràng Wormhole nói riêng và các bridge nói chung đang mang trong mình trọng trách rất lớn. Việc tạo ra một môi trường interoperable hoàn toàn không phải là một chuyện dễ và chắc chắn không thể xong trong ngày một ngày hai. Điều mà các bridge nên hướng tới suy cho cùng là làm sao để trải nghiệm người dùng được tốt nhất. Hãy tưởng tượng đến một lúc mà bạn bật một Dapp lên mà không cần quan tâm Dapp đó ở chain nào, bạn chỉ cần thao tác những công việc bạn muốn và phần còn lại các bridge sẽ lo tất cả - đó là điều mình muốn nói đến.