Blockchainové mosty: Spojení různých řetězců

Úvod

Představte si svět, kde různé blockchainy nejsou schopny komunikovat nebo interagovat mezi sebou. To by výrazně omezilo potenciál decentralizovaných financí (DeFi) a bránilo růstu kryptoměnového ekosystému. Naštěstí blockchainové mosty fungují jako digitální brány a umožňují bezproblémové převody aktiv mezi různými sítěmi. Nicméně, zatímco kryptoměnové mosty nabízejí obrovské pohodlí, přicházejí také s významnými riziky. Řada vysoce profilovaných hacků zdůraznila zranitelnosti těchto digitálních infrastruktur, což podtrhuje potřebu robustních bezpečnostních opatření. 

Co je to blockchainový most?

Představte si, že se snažíte překročit řeku bez mostu; bylo by to téměř nemožné. V světě kryptoměn hrají blockchainové mosty, nebo jak se často nazývají, mosty mezi řetězci, podobnou roli. Tyto digitální brány propojují různé blockchainové sítě, což uživatelům umožňuje bez námahy převádět kryptoměny mezi nimi. Nicméně, zatímco kryptoměnové mosty nabízejí pohodlí, také přicházejí s významnými riziky. Řada vysoce profilovaných hacků zdůraznila zranitelnosti těchto digitálních infrastruktur. Podle výzkumu od Beosin představovaly hacky mostů ohromujících 7 % všech krádeží kryptoměn v roce 2023. Do roku 2024 tyto útoky vedly k ztrátám přesahujícím 2,8 miliardy dolarů, což představuje téměř 40 % celkové hodnoty ukradené ve Web3, jak uvádí DefiLlama. Zatímco mosty mezi řetězci jsou nezbytné pro podporu inovací ve Web3, také představují možnosti pro zlé činy. A je zásadní vybírat řešení s dobrým záznamem v oblasti bezpečnosti. Koneckonců, nechtěli byste riskovat ztrátu svých těžce vydělaných digitálních aktiv kvůli zhroucení mostu, že?

Jak fungují blockchainové mosty?

Co byste se pravděpodobně měli naučit hned na začátku, je, že v samotném jádru většiny mostů mezi řetězci leží jednoduchý, ale mocný koncept interoperability blockchainu: uzamčení aktiv na jednom blockchainu a vytvoření odpovídajících aktiv na jiném. Později si probereme, jak se tento mechanismus může mírně lišit od mostu k mostu, nicméně obecný přístup uvedený výše zajišťuje, že celková nabídka aktiva zůstává konzistentní napříč oběma řetězci. Zde je krok za krokem rozpis toho, jak blockchainové mosty fungují:

1. Uzamčení aktiv: Zahájíte transakci k uzamčení svých aktiv na zdrojovém blockchainu, například na Polygonu. To zahrnuje odeslání aktiv, například nativních tokenů Polygonu, MATIC, na určenou adresu řízenou mostem.
2. Ověření: Most ověřuje transakci na zdrojovém blockchainu, aby potvrdil, že aktiva jsou platná a vlastněná uživatelem.
3. Generování důkazu: Jakmile je transakce potvrzena, most generuje důkaz o uzamčených aktivech, který slouží jako důkaz vlastnictví.
4. Tvorba aktiv: Most poté vytvoří ekvivalentní množství aktiv na cílovém blockchainu, například na Avalanche, pomocí důkazu vygenerovaného v předchozím kroku.
5. Uvolnění aktiv: Nově vytvořená aktiva jsou zpřístupněna na Avalanche, což uživateli umožňuje je využívat v rámci tohoto ekosystému.

Aby se aktiva vrátila zpět na zdrojový blockchain, uživatel může zahájit podobný proces v opačném směru, uzamknout aktiva na cílovém blockchainu a vytvořit je na zdrojovém blockchainu. Je důležité si pamatovat, že konkrétní mechanismy a protokoly používané mosty mezi řetězci se mohou lišit. Kromě toho závisí bezpečnost a spolehlivost mostu na faktorech, jako jsou konsensuální mechanismy zapojených blockchainů a pověst operátora mostu. Ale na to se zaměříme o něco později, mezitím čtěte dál!

Typy blockchainových mostů 

V dřívějších časech jsme zmínili, že mechanismus převodu tokenů se může mírně lišit od mostu k mostu mezi různými řetězci. Podívejme se blíže na to, jak se to může lišit v závislosti na přístupu. Mosty mezi řetězci využívají tři hlavní mechanismy:

Uzamknout a vyrobit 

Představte si uzamknout a vyrobit jako obousměrnou ulici. Když chcete přesunout tokeny z jednoho blockchainu na druhý, most uzamkne vaše tokeny na původním řetězci a vytvoří nové, zabalené tokeny na cílovém řetězci. Je to jako výměna měny na hranicích, ale s kryptoměnami! Abychom přivedli vaše tokeny zpět domů, spálíte zabalené tokeny na cílovém řetězci a vaše původní tokeny se odemknou na zdrojovém řetězci. Je to jako vrátit pronajaté auto a dostat zpět svou zálohu.

Zde jsou některé příklady mostů, které používají mechanismus uzamknout a vyrobit:

1. Portal Bridge spojuje různé blockchainy, včetně Solany, Etherea, Terry a Avalanche. 
2. Avalanche Bridge: Tento most je navržen pro převod tokenů z blockchainu Avalanche na Ethereum.

Spálit a vyrobit

Kromě mechanismu uzamknout a vyrobit existuje další přístup známý jako spálit a vyrobit. Tento způsob funguje trochu jinak. Když chcete převést tokeny z jednoho řetězce na druhý, ve skutečnosti spálíte své tokeny na zdrojovém řetězci. Představte si to jako zničení staré verze tokenu. Zároveň most vyrobí ekvivalentní tokeny na cílovém řetězci. Je to jako vytvoření nové verze tokenu. 

Zde jsou některé příklady mostů, které používají mechanismus spálit a vyrobit: 

3. Polkadot Parachain: S mechanikou spálit a vyrobit můžete umožnit převod tokenů mezi různými parachainy v rámci sítě Polkadot. Například můžete převést tokeny z Acala na Karura.
4. Rainbow Bridge Near Protocol: Tento most spojuje Near Protocol s Ethereem. Používá mechanismus spálit a vyrobit, aby uživatelé mohli převádět aktiva mezi těmito dvěma sítěmi.

Uzamknout a odemknout 

Tokeny na zdrojovém řetězci jsou uzamčeny, zatímco ekvivalentní tokeny z likviditního fondu na cílovém řetězci jsou uvolněny, což zajišťuje konzistentní oběh aktiv. Tento mechanismus často přitahuje likviditu prostřednictvím pobídek, jako je sdílení příjmů. 

5. Synapse: Oblíbený most mezi řetězci, který podporuje širokou škálu blockchainů, včetně Etherea, Polygonu, Avalanche a Fantom. 
6. Celer Bridge: Tento most spojuje blockchain Conflux s Ethereem. Používá mechanismus uzamknout a odemknout, využívající likviditní fondy k usnadnění převodů aktiv mezi těmito dvěma sítěmi.

Příklady populárních blockchainových mostů

Bezpečnostní úvahy 

Podle vývojářů Chainlinku, kteří vytvořili vlastní most poháněný orákly, existuje alespoň sedm zranitelností mostu, na které je třeba si dát pozor, pokud plánujete přesunout prostředky mezi řetězci.

Slabé praktiky správy soukromých klíčů

Meziřetězové mosty mají některé kritické zranitelnosti a jednou z největších obav je, jak zacházejí se souprivate klíči. Tyto klíče, které často spravují operátoři mostu, jsou zásadní pro ověřování a převod aktiv mezi blockchainy. Pokud dojde k kompromitaci soukromého klíče, může to vést k vážným bezpečnostním porušením—mnoho z největších hacků ve Web3 se stalo tímto způsobem kvůli špatné správě klíčů.

Aby se snížila tato rizika, je rozumné rozložit infrastrukturu. Čím rozmanitější jsou servery, poskytovatelé a operátoři zapojení, tím lepší je ochrana proti jednotlivým bodům selhání a rizikům centralizace. 

Hlavní hacky meziřetězových mostů způsobené kompromitací soukromých klíčů: 
 

• Hack mostu Multichain (červenec 2023) —Generální ředitel Multichain byl odpovědný za kompromitované soukromé klíče, které umožnily neoprávněné výběry z meziřetězového mostu.

• Most Harmony (červen 2022)—Hackeři získali kontrolu nad dvěma z pěti soukromých klíčů potřebných pro transakce na multisigu mostu Harmony, což jim umožnilo využít zranitelnost.

• Most Ronin (březen 2022)—Hackeři získali kontrolu nad pěti z devíti soukromých klíčů používaných k řízení transakcí na multisigu mostu Ronin. 

Nevyhodnocené chytré smlouvy

Meziřetězové mosty se spoléhají na chytré smlouvy pro zpracování převodů tokenů mezi blockchainy.  Chytré smlouvy zajišťují správné razení, spalování nebo uzamykání tokenů, ale špatně napsaný kód může představovat významná bezpečnostní rizika. Zranitelnosti v kódu chytrých smluv vedly v minulosti k významným hackům.

Aby se tato rizika minimalizovala, je nezbytné, aby zkušení auditoři důkladně testovali kód před nasazením a neustále ho monitorovali na problémy. Pravidelné aktualizace a více kol testování pomáhají udržovat kód v bezpečí.

Při výběru mostu hledejte takové, které mají solidní historii auditu a silná interní bezpečnostní opatření, jako jsou nouzové pauzy a limity rychlosti. To zajišťuje lepší ochranu proti potenciálním exploitům a chybám.

Zranitelnosti chytrých smluv: Zaměření na exploity meziřetězových mostů: 
 

• Most Wormhole (únor 2022)—Hackeři využili chybu v procesu ověřování chytré smlouvy mostu k vyražení 120 000 wETH na Solaně bez poskytnutí potřebného zajištění.

• Most Binance (říjen 2022)—Zranitelnost v systému ověřování Merkle důkazů IAVL v rámci chytré smlouvy mostu byla zneužita, což vedlo k odcizení 2 milionů BNB. 

• Qubit (leden 2022)—Chyba v kódu softwaru mostu umožnila hackerovi vybrat tokeny z BNB Chain bez jejich předchozího vložení na Ethereum.

Nezabezpečené aktualizace

Aktualizace chytrého kontraktu je jako poskytnutí softwarové aktualizace—je zásadní pro opravu chyb, přidávání nových funkcí a úpravu nastavení. Pro mosty mezi řetězci to znamená přizpůsobení se podpoře nových tokenů, blockchainů a udržení kroku s technologickými pokroky. Ale tady je háček: pokud proces aktualizace není bezpečný, otevírá to dveře útokům.

Abychom udrželi věci v bezpečí, solidní přístup zahrnuje rozložení klíčové kontroly mezi více subjekty, přidání časových zámků, které uživatelům poskytnou varování o změnách, a umožnění operátorům mostu vetovat rizikové aktualizace. Ale když jsou potřeba rychlé opravy, rychlé schválení od operátorů může pomoci—jen se ujistěte, že bezpečnost zůstává na špičkové úrovni. Vyvážení bezpečnosti a rychlosti je klíčovým prvkem pro upgradovatelné mosty mezi řetězci.

Závislost na jediné síti: Hlavní riziko pro mosty mezi řetězci

Spoléhat se na jedinou síť validátorů pro mosty mezi řetězci je riskantní. Pokud je tato síť napadena, narušení ovlivní všechny připojené blockchainy. Bezpečnější přístup je používat nezávislé, decentralizované sítě pro každé připojení blockchainu. Tímto způsobem, pokud je jeden pruh ohrožen, ostatní zůstávají bezpečné. Nejsilnější mosty jdou ještě dál tím, že zabezpečují každý pruh pomocí více sítí, což činí hackování mnohem obtížnějším. Jděte a použijte konkrétní most, pokud si můžete být jisti, že vývojáři použili nezávislé sítě pro každý pruh, smíšené programovací jazyky a implementovali silné řízení rizik, aby minimalizovali zranitelnosti.

Nepotvrzené sady validátorů

Jádrem jakéhokoli mostu mezi řetězci je sada validátorů, jednotlivci nebo organizace odpovědné za udržování infrastruktury mostu. Při výběru mostu je zásadní vyhodnotit kvalitu a zkušenosti jeho validátorů. Most s týmem zkušených profesionálů, kteří mají prokázané zkušenosti v oblasti provozní bezpečnosti (OPSEC), má větší pravděpodobnost, že bude fungovat spolehlivě a bezpečně.

Pamatujte, že most je silný pouze tak, jak silní jsou jeho validátoři. Špatně řízená sada validátorů může vést k významným rizikům, jako jsou zpoždění transakcí, bezpečnostní porušení nebo dokonce úplné selhání mostu. Proto je nezbytné provést výzkum a porovnat různé mosty, abyste našli takový s renomovanou a zkušenou sadou validátorů.

Kromě toho zvažte ekonomické pobídky pro validátory. Některé mosty vyžadují, aby validátoři stakovali své vlastní prostředky, což může vytvořit silnou shodu zájmů mezi validátory a uživateli mostu. To může pomoci zajistit, že validátoři jednají čestně a odpovědně.

Žádné aktivní sledování transakcí 

Aktivní sledování transakcí je digitální hlídací pes mostů mezi řetězci. Je to bdělý bezpečnostní strážce, který neustále skenuje podezřelou činnost. Když je to provedeno správně, může včas odhalit anomálie a zabránit hackům, než k nim dojde.

Představte si někoho, kdo se snaží vybrat prostředky z mostu, aniž by dodržoval pravidla. S aktivním sledováním může systém toto označit jako podezřelé a zatáhnout za nouzovou brzdu. CCIP, například, má síť, která pečlivě sleduje transakce, aby zajistila, že je vše v pořádku, než uvolní tokeny. Pokud něco vypadá podezřele, mohou zastavit akci, aby předešli jakékoli škodě.

Aktivní sledování není jen luxus—je to nezbytnost pro udržení bezpečnosti a ochrany systémů mezi řetězci.

Nedostatek aktivního sledování přispěl k hacku Ronin Bridge
 

• A zpráva od Halborn Blockchain Security odhalila, že hack Ronin Bridge v březnu 2022 zůstal bez povšimnutí po dobu šesti dnů. Toto významné zpoždění mohlo být zabráněno implementací robustních systémů aktivního sledování transakcí.

Nedostatek limitů rychlosti

Limity rychlosti jsou osvědčeným bezpečnostním opatřením, které je známé každému, kdo se zabývá webovými stránkami nebo API. Používají se k prevenci útoků typu denial-of-service (DoS) a k zamezení přetížení serverů příliš mnoha požadavky. Ve světě mezi řetězci fungují limity rychlosti podobně tím, že omezují množství hodnoty, které lze převést mezi řetězci v určitém časovém rámci. Je to jednoduchý koncept: omezit, kolik může být přesunuto a jak rychle.

Tato základní bezpečnostní funkce je silnou poslední linií obrany pro mosty mezi řetězci. I když se hackerovi podaří proklouznout kolem ostatních bezpečnostních opatření, limity rychlosti zajišťují, že nemohou vyčerpat celý most na jeden zátah. 

Skutečné hacky mostů, při nichž byla veškerá hodnota ukradena během okamžiku, by mohly být výrazně méně škodlivé, pokud by byly zavedeny limity rychlosti a nouzové zastavení. Je to jednoduché řešení, které může udělat obrovský rozdíl.

Budoucnost blockchainových mostů

Technologie mostů se stala nedílnou součástí krajiny DeFi, spojující různé blockchainové sítě a umožňující bezproblémové převody aktiv. Tyto mosty však nejsou bez svých rizik. Bezpečnostní porušení, často vyplývající z zranitelností v řízení soukromých klíčů, chytrých kontraktů nebo procesů aktualizace, zdůraznily potřebu robustních ochranných opatření.

Abychom tato rizika zmírnili, je nezbytné upřednostnit bezpečnost soukromých klíčů, provádět důkladné audity chytrých kontraktů a implementovat bezpečné postupy aktualizace. Kromě toho může aktivní sledování transakcí a limity rychlosti sloužit jako silné obrany proti útokům.

Hack Ronin Bridge, kde nedostatek aktivního sledování transakcí umožnil útočníkům využít zranitelnosti, je jasnou připomínkou důsledků zanedbávání bezpečnostních opatření. Učením se z takových incidentů a implementací osvědčených postupů můžeme výrazně snížit riziko budoucích útoků.

Navzdory výzvám jsou potenciální přínosy mostů mezi řetězci obrovské. Nabízejí zvýšenou interoperabilitu, zlepšenou likviditu a nové příležitosti pro vývojáře a uživatele. Pochopením a řešením souvisejících bezpečnostních rizik můžeme využít sílu mostů mezi řetězci k vytvoření propojenějšího a inovativnějšího blockchainového ekosystému.

Na závěr, mosty mezi řetězci jsou cenným nástrojem v krajině DeFi. Jejich úspěch však závisí na silném zaměření na bezpečnost a závazku k osvědčeným postupům. Řešením zranitelností a výzev spojených s těmito mosty můžeme odemknout jejich plný potenciál a posunout budoucnost decentralizovaných financí.