The Bridge Series: The Current State Of Interoperability

Intro

Có một sự thật không thể chối cãi rằng sẽ càng ngày có càng nhiều Layer 1 và Layer 2 mọc lên. Điều này cơ bản là vì những lí do như:

• Chưa có một Layer 1/ Layer 2 nào giải mã được blockchain trilemma hay nói cách khác là cuộc chiến giữa các Layer 1/ Layer 2 vẫn chưa ngã ngũ.
• Infrastructure vẫn là mảnh đất quá màu mỡ. Đến nay Fat protocol/Thin app thesis vẫn đúng khi mà có đến 8/10 top project có lượng revenue cao nhất một năm qua là dApp thế nhưng trong top 10 market cap thì không có đến nổi một cái tên dApp góp mặt.

Như mình cũng đã đề cập ở bài viết trước, interoperability là một mảnh ghép rất quan trọng của crypto. Từ góc nhìn của một user bình thường, tiền là tiền và sẽ rất tù túng nếu tiền của họ chỉ có thể nằm yên ở một chain (giống như việc bạn cầm một đồng tiền không có giá trị quy đổi sang một ngoại tệ khác).

Mặt khác, interoperability cũng có mối quan hệ mật thiết với scalability của blockchain. Nếu trải nghiệm cross chain của người dùng đủ mượt thì chắc chắn họ sẽ không quan tâm mấy đến Layer 1 mình đang dùng là gì, có lượng liquidity ra sao. Điều này mở ra cơ hội cho các Layer 1 thế hệ mới phát triển khi việc luân chuyển nguồn vốn đã trở nên dễ dàng.

Nói là một chuyện, làm lại là một chuyện khác. Cũng giống như Layer 1 war, cuộc chiến giữa những cross chain protocol vẫn chưa có hồi kết vì có vẻ như chưa ai thực sự tìm được chén thánh trong thiết kế của mình. Dẫu vậy, đây là một đề tài vô cùng thú vị và chúng ta cũng cần phải xem qua bức tranh hiện nay.

Binance, Coinbase, Okex aka CEX

Nói thì nghe như đùa nhưng thực tế chúng ta có thể coi các sàn giao dịch tập trung là các cây cầu. Analogy: Các CEX giống như những commercial bank với lượng dự trữ ngoại tệ của nhiều quốc gia.

Ưu điểm của CEX là nó có UI/UX dễ dùng, fee thì cũng không phải bàn - quá rẻ so với các protocol đề cập bên dưới. Nếu phải chỉ ra nhược để của các CEX thì có lẽ là nó có quá trình KYC sẽ là rào cản với vài nhóm đối tượng nhất định. Thêm vào đó, cái chúng ta tin tưởng sẽ là con người chứ không phải là smart contract. Điều gì đã từng xảy ra FTX thì chắc các bạn vẫn còn nhớ, mình sẽ không nhắc lại. Cuối cùng thì một nhược điểm khá lớn nữa của các CEX là số lượng loại tài sản có thể rút khá hạn chế.

Wormhole - The asset bridge

Mình đã viết một bài về Wormhole. Các bạn có thể đọc ở đây

Về cơ bản thì chúng ta có thể xem xAsset (wrappped token) của Wormhole như những tấm check du lịch thời xưa: khách du lịch sẽ nạp sẵn tiền vào ngân hàng rồi ngân hàng sẽ cấp cho họ những tấm check du lịch có giá trị mua bán ở nước ngoài.

Ưu điểm:

• Không cần KYC như các CEX
• Capital Efficiency: Vì Wormhole sử dụng cơ chế Lock-Mint/Redeem-Burn nên chỉ yêu cầu các bạn lock một lượng tài sản đủ để back phần wrapped token mà bạn nhận được trên chain đích
• Quá trình bridge chủ yếu diễn ra off-chain nên cũng giúp tiết kiệm phí gas

Nhược điểm:

• Liquidity fragmentation: Mỗi cầu sử dụng cơ chế như Wormhole lại có một loại tài sản wrapped khác nhau gây ra sự không đồng nhất và làm cho liquidity bị phân nhỏ từ đó gây ra các vấn đề về thanh khoản.
• Giá trị của tài sản wrapped phụ thuộc hoàn toàn vào tài sản bị lock ở chain gốc. Nếu phần tài sản gốc bị exploit thì tài sản wrapped coi như vô giá trị.
• Số lượng tài sản có thể bridge vẫn khá hạn chế và bị kiểm soát bởi protocol (permissioned)

THORChain - The Binance bridge but decentralized

Đúng như cái tên thì THORChain như kiểu Binance nhưng mà là DEX. Các omnichain DEX như THORChain sử dụng các LP cho các chain khác nhau. Token RUNE có tác dụng như một loại tài sản trung gian để có thể swap (ví dụ ETH-RUNE-SOL).

Ưu điểm:

• Không cần KYC như CEX
• Bạn tin vào smart contract chứ không phải con người
• Thứ bạn nhận được sau khi bridge là native asset: dễ dùng hơn và cũng đỡ phải lo lắng hơn
• Liquidity được unify do tất cả đều là pool ABC-RUNE

Nhược điểm

• Transaction bạn submit chưa chắc sẽ được hoàn tất tại mức giá mà bạn muốn. Lí do là bởi vì sẽ có nhiều lệnh cùng gọi đến pool của RUNE cùng lúc nên không có gì đảm bảo là transaction của bạn sẽ có price nhất định như đã được quote. Do đó nếu bạn thấy transaction của mình trên RUNE bị revert thì cũng đừng quá bất ngờ.
• Do phải qua nhiều công đoạn trung gian nên phí sẽ đắt hơn là Wormhole.
• Relayer của THORChain vẫn centralized

IBC - The First General-Purpose Cross-Chain Communication Protocol

Điểm đột phá của IBC là nó có thể verify các transaction trên nhiều chain khác nhau hoàn toàn on-chain sử dựng các light client.

Nôm na thì quy trình hoạt động của IBC sẽ là

• Các Relayer đóng vai trò như người thực hiện: Các relayer sẽ quét chain A để xem có request nào không. Nếu có thì nó sẽ submit các request này tới chain B
• Các Light client đóng vai trò như validator: các light client bản chất là các program được deploy ở chain A có khả năng quan sát và lưu lai trạng thái chain B. Do đó, các smart contract ở chain B có khả năng tự verify các transaction một cách độc lập.

Ưu điểm:

• IBC không sử dụng trusted security. Tất cả các transaction sẽ được verify bởi onchain smart contract
• Relayer của IBC là một phần mềm opensource nên IBC permissionless và ai cũng có thể tham gia

Nhược điểm:

• Vì IBC verify transaction onchain nên sẽ tốn gas. Nếu execute trên các chain đã có mức gas cao sẵn như Ethereum thì IBC sẽ ngốn của user một lượng phí khá cao. Riêng trên Cosmos, vấn đề này được giải quyết phần nào khi IBC được Cosmos biến trở thành một chain-level module. Các Cosmos Hub light client được duy trì bởi các validator thay vì smart contract nên tiết kiệm tài nguyên hơn.

LayerZero - The Oracle Communication Protocol

Bản chất của LayerZero là một phiên bản của IBC dùng được cho các EVM Layer 1. Thay vì yêu cầu tất cả các smart contract liên tục đồng bộ các block header của các chain như IBC thì LayerZero chỉ việc outsource công việc này cho Chainlink.

Ưu điểm:

• LayerZero không tốn cost duy trì như IBC, nếu không có onchain activity nào thì sẽ không phát sinh thêm phí duy trì như light client.
• Thích hợp cho các chain có phí cao nhưng tần suất sử dụng bridge thấp như Ethereum

Nhược điểm:

• Dựa dẫm vào protocol khác (cụ thể là Chainlink)
• Gọi data thì Chainlink về thay vì tự verify onchain làm tăng độ trễ và thêm chi phí

Succint - The ZK Bridge

Đầu tiên thì mình sẽ làm rõ một chút về điểm khác biệt của zk rollup và zk bridge. Về mục đích: zk rollup được sinh ra là để tăng khả năng mở rộng (scalability) còn zk bridge sinh ra để tăng khả năng tương tác (interoperability). Các zk rollup sẽ thừa hưởng security từ các based layer, ví dụ như zk sync sẽ thừa hưởng security từ based layer của nó là Ethereum. Security của các zk bridge sẽ phụ thuộc vào security của các chain mà nó bắc qua.

Vậy tại sao lại dùng zk proof cho các bridge?

Các natively verified bridge hiện tại rất mạnh về security nhưng lại có nhược điểm về khả năng mở rộng (ví dụ như IBC). Nghe có quen không? Yes, concept của zk-bridge cũng đi giải quyết vấn đề mà zk-rollup giải quyết cho cho based layer là Ethereum. Việc sử dụng zk proof sẽ cải thiện đáng kể khả năng mở rộng của các bridge khi việc xác thực on-chain sẽ được giảm tải đáng kể. Bằng chứng đồng thuận sẽ được xử lý off-chain và sẽ được xác thực on-chain thông qua zk-proof. Một điểm ưu việt nữa chính là các bridge này sẽ giảm tải bớt áp lực cho các chain mà nó bắc qua. Các chain sẽ không còn phải phát triển thêm để tương thích với signature scheme của lẫn nhau nữa.

Hiện tại thì Succint Labs đang phát triển zk bridge và sản phẩm đầu tiên của họ là Telepathy. Sẽ thật thú vị nếu chúng ta tìm ra được người chạm được đến chén thánh của interoperability!