Mosty Blockchain: Łączenie Różnych Łańcuchów

Wprowadzenie

Wyobraź sobie świat, w którym różne blockchainy nie mogą ze sobą komunikować się ani współdziałać. Ograniczyłoby to znacznie potencjał zdecentralizowanych finansów (DeFi) i utrudniłoby rozwój ekosystemu kryptowalut. Na szczęście mosty blockchainowe działają jako cyfrowe bramy i umożliwiają bezproblemowe transfery aktywów między różnymi sieciami. Jednak podczas gdy mosty kryptowalutowe oferują ogromną wygodę, wiążą się również z istotnymi ryzykami. Seria głośnych włamań uwypukliła podatności tych cyfrowych infrastruktur, podkreślając potrzebę solidnych środków bezpieczeństwa. 

Co to jest most blockchainowy?

Wyobraź sobie próbę przekroczenia rzeki bez mostu; byłoby to prawie niemożliwe. Cóż, w świecie kryptowalut mosty blockchainowe, lub jak często są nazywane, mosty międzyłańcuchowe, odgrywają podobną rolę. Te cyfrowe bramy łączą różne sieci blockchain, umożliwiając użytkownikom bezproblemowe transferowanie kryptowalut między nimi. Jednak podczas gdy mosty kryptograficzne oferują wygodę, wiążą się również z istotnymi ryzykami. Seria głośnych włamań uwypukliła podatności tych cyfrowych infrastruktur. Zgodnie z badaniami  przeprowadzonymi przez Beosin, włamania do mostów stanowiły oszałamiające 7% wszystkich kradzieży kryptowalut w 2023 roku. Do 2024 roku ataki te doprowadziły do  strat przekraczających 2,8 miliarda dolarów, co stanowi prawie 40% całkowitej wartości skradzionej w Web3, jak donosi DefiLlama. Chociaż mosty międzyłańcuchowe są niezbędne do napędzania innowacji w Web3, stwarzają również  możliwości dla złośliwych aktorów do wykorzystania. Ważne jest, aby wybierać rozwiązania z solidnym doświadczeniem w zakresie bezpieczeństwa. W końcu nie chciałbyś ryzykować utraty swoich ciężko zarobionych aktywów cyfrowych z powodu zawalenia się mostu, prawda?

Jak działają mosty blockchainowe?

To, co powinieneś prawdopodobnie zrozumieć od samego początku, to to, że w samym rdzeniu większości mostów międzyłańcuchowych leży prosta, ale potężna koncepcja interoperacyjności blockchainów: blokowanie aktywów na jednym blockchainie i mintowanie odpowiadających aktywów na innym. Później omówimy, jak ten mechanizm może się nieco różnić w zależności od mostu, jednak ogólne podejście opisane powyżej zapewnia, że całkowita podaż aktywów pozostaje spójna na obu łańcuchach. Oto krok po kroku, jak działają mosty blockchainowe:

1. Blokowanie aktywów: Inicjujesz transakcję, aby zablokować swoje aktywa na źródłowym blockchainie, powiedzmy, na Polygonie. To polega na wysłaniu aktywów, powiedzmy natywnych tokenów Polygonu, MATIC, na wyznaczony adres kontrolowany przez most.
2. Weryfikacja: Most weryfikuje transakcję na źródłowym blockchainie, aby potwierdzić, że aktywa są ważne i należą do użytkownika.
3. Generowanie dowodu: Po potwierdzeniu transakcji most generuje dowód zablokowanych aktywów, który służy jako dowód własności.
4. Mintowanie aktywów: Most następnie tworzy równoważną ilość aktywów na docelowym blockchainie, powiedzmy, na Avalanche, wykorzystując dowód wygenerowany w poprzednim kroku.
5. Uwolnienie aktywów: Nowo mintowane aktywa są udostępniane na Avalanche, co pozwala użytkownikowi na ich wykorzystanie w tym ekosystemie.

Aby przenieść aktywa z powrotem na źródłowy blockchain, użytkownik może zainicjować podobny proces w odwrotnej kolejności, blokując aktywa na docelowym blockchainie i mintując je na źródłowym blockchainie. Ważne jest, aby pamiętać, że konkretne mechanizmy i protokoły używane przez mosty międzyłańcuchowe mogą się różnić. Dodatkowo, bezpieczeństwo i niezawodność mostu zależą od czynników takich jak mechanizmy konsensusu zaangażowanych blockchainów oraz reputacja operatora mostu. Ale skupmy się na tym trochę później, w międzyczasie, czytaj dalej!

Rodzaje mostów blockchainowych 

Wcześniej wspomnieliśmy, że mechanizm transferu tokenów może się nieco różnić w zależności od mostu międzyłańcuchowego. Przyjrzyjmy się bliżej, jak to może się różnić w zależności od podejścia. Mosty międzyłańcuchowe wykorzystują trzy podstawowe mechanizmy:

Zamknij i stwórz 

Pomyśl o zamknięciu i stworzeniu jako o dwukierunkowej ulicy. Kiedy chcesz przenieść tokeny z jednego blockchaina na inny, most zamyka twoje tokeny na oryginalnym łańcuchu i tworzy nowe, zapakowane tokeny na docelowym łańcuchu. To jak wymiana waluty na granicy, ale z kryptowalutami! Aby przywrócić swoje tokeny do domu, spalasz zapakowane tokeny na docelowym łańcuchu, a twoje oryginalne tokeny są odblokowywane na łańcuchu źródłowym. To jak zwrot wynajętego samochodu i odzyskanie kaucji.

Oto kilka przykładów mostów, które wykorzystują mechanizm zamknij i stwórz:

1. Portal Bridge łączy różne blockchainy, w tym Solana, Ethereum, Terra i Avalanche. 
2. Avalanche Bridge: Ten most został zbudowany do transferu tokenów z blockchaina Avalanche do Ethereum.

Spal i stwórz

Oprócz mechanizmu zamknij i stwórz, inne podejście znane jest jako spal i stwórz. Ta metoda działa nieco inaczej. Kiedy chcesz przenieść tokeny z jednego łańcucha na inny, w rzeczywistości spalasz swoje tokeny na łańcuchu źródłowym. Pomyśl o tym jak o zniszczeniu starej wersji tokena. W tym samym czasie most tworzy równoważne tokeny na docelowym łańcuchu. To jak stworzenie nowej wersji tokena. 

Oto kilka przykładów mostów, które wykorzystują mechanizm spal i stwórz: 

3. Polkadot Parachain: Dzięki mechanice spal i stwórz możesz umożliwić transfer tokenów między różnymi Parachainami w sieci Polkadot. Na przykład możesz przenieść tokeny z Acala do Karura.
4. Most Rainbow Protocolu Near: Ten most łączy Protokół Near z Ethereum. Wykorzystuje mechanizm spal i stwórz, aby umożliwić użytkownikom transfer aktywów między tymi dwiema sieciami.

Zamknij i odblokuj 

Tokeny na łańcuchu źródłowym są zamknięte, podczas gdy równoważne tokeny z puli płynności na łańcuchu docelowym są uwalniane, zapewniając spójną cyrkulację aktywów. Ten mechanizm często przyciąga płynność poprzez zachęty, takie jak podział przychodów. 

5. Synapse: Popularny most międzyłańcuchowy, który obsługuje szeroki zakres blockchainów, w tym Ethereum, Polygon, Avalanche i Fantom. 
6. Celer Bridge: Ten most łączy blockchain Conflux z Ethereum. Wykorzystuje mechanizm zamknij i odblokuj, wykorzystując pule płynności do ułatwienia transferów aktywów między tymi dwiema sieciami.

Przykłady popularnych mostów blockchainowych

Rozważania dotyczące bezpieczeństwa 

Zgodnie z deweloperami Chainlink, którzy zbudowali własny most zasilany przez orakle, istnieje co najmniej siedem luk w mostach, o których należy wiedzieć, jeśli planujesz przenieść środki między łańcuchami.

Słabe praktyki dotyczące kluczy prywatnych

Mosty między łańcuchami mają pewne krytyczne luki, a jednym z największych problemów jest to, jak zarządzają kluczami prywatnymi. Klucze te, często zarządzane przez operatorów mostów, są kluczowe do weryfikacji i transferu aktywów między blockchainami. Jeśli klucz prywatny zostanie skompromitowany, może to prowadzić do poważnych naruszeń bezpieczeństwa — wiele z największych włamań w Web3 zdarzyło się w ten sposób z powodu słabego zarządzania kluczami.

Aby zredukować te ryzyka, warto rozproszyć infrastrukturę. Im bardziej zróżnicowane są serwery, dostawcy i operatorzy zaangażowani, tym lepsza ochrona przed pojedynczymi punktami awarii i ryzykiem centralizacji. 

Główne włamania do mostów między łańcuchami spowodowane naruszeniami kluczy prywatnych: 
 

• Włamanie do mostu Multichain (lipiec 2023) — CEO Multichain był odpowiedzialny za skompromitowane klucze prywatne, które umożliwiły nieautoryzowane wypłaty z mostu między łańcuchami.

• Most Harmony (czerwiec 2022)—Hakerzy uzyskali kontrolę nad dwoma z pięciu kluczy prywatnych wymaganych do transakcji na multisig mostu Harmony, co umożliwiło im wykorzystanie luki.

• Most Ronin (marzec 2022)—Hakerzy uzyskali kontrolę nad pięcioma z dziewięciu kluczy prywatnych używanych do zarządzania transakcjami na multisig mostu Ronin. 

Nieweryfikowane inteligentne kontrakty

Mosty między łańcuchami polegają na inteligentnych kontraktach do obsługi transferów tokenów między blockchainami.  Inteligentne kontrakty zapewniają prawidłowe mintowanie, spalanie lub blokowanie tokenów, ale źle napisany kod może wprowadzać znaczące ryzyka bezpieczeństwa. Luki w kodzie inteligentnych kontraktów doprowadziły w przeszłości do poważnych włamań.

Aby zminimalizować te ryzyka, niezbędne jest, aby doświadczeni audytorzy dokładnie testowali kod przed wdrożeniem i nieprzerwanie monitorowali go pod kątem problemów. Regularne aktualizacje i wielokrotne testy pomagają utrzymać kod w bezpieczeństwie.

Wybierając most, szukaj takich z solidną historią audytów i silnymi wewnętrznymi środkami bezpieczeństwa, takimi jak awaryjne wstrzymania i limity prędkości. To zapewnia lepszą ochronę przed potencjalnymi exploitami i błędami.

Luki w inteligentnych kontraktach: Skupienie na exploitach mostów między łańcuchami: 
 

• Most Wormhole (luty 2022)—Hakerzy wykorzystali lukę w procesie weryfikacji inteligentnego kontraktu mostu, aby mintować 120 000 wETH na Solanie bez dostarczenia niezbędnego zabezpieczenia.

• Most Binance (październik 2022)—Wykorzystano lukę w systemie weryfikacji dowodów Merkle IAVL w inteligentnym kontrakcie mostu, co doprowadziło do kradzieży 2 milionów BNB. 

• Qubit (styczeń 2022)—Błąd w kodzie oprogramowania mostu pozwolił hakerowi na wypłatę tokenów z BNB Chain bez wcześniejszego wpłacania ich na Ethereum.

Niebezpieczne aktualizacje

Aktualizacja inteligentnego kontraktu jest jak aktualizacja oprogramowania—jest kluczowa dla naprawy błędów, dodawania nowych funkcji i dostosowywania ustawień. W przypadku mostów międzyłańcuchowych oznacza to dostosowanie do obsługi nowych tokenów, blockchainów i nadążania za postępem technologicznym. Ale oto haczyk: jeśli proces aktualizacji nie jest bezpieczny, otwiera drzwi dla ataków.

Aby zapewnić bezpieczeństwo, solidne podejście polega na rozłożeniu kontroli kluczy pomiędzy wiele podmiotów, dodaniu blokad czasowych, aby użytkownicy byli informowani o zmianach, oraz pozwoleniu operatorom mostów na weto ryzykownych aktualizacji. Ale gdy potrzebne są szybkie poprawki, przyspieszone zatwierdzenie od operatorów może pomóc—tylko upewnij się, że bezpieczeństwo pozostaje na najwyższym poziomie. Równoważenie bezpieczeństwa i szybkości to klucz do sukcesu w przypadku mostów międzyłańcuchowych, które można aktualizować.

Uzależnienie od jednej sieci: poważne ryzyko dla mostów międzyłańcuchowych

Poleganie na jednej sieci walidatorów dla mostów międzyłańcuchowych jest ryzykowne. Jeśli ta sieć zostanie zhakowana, naruszenie wpływa na wszystkie połączone blockchainy. Bezpieczniejszym podejściem jest użycie niezależnych, zdecentralizowanych sieci dla każdego połączenia blockchain. W ten sposób, jeśli jeden pas zostanie skompromitowany, inne pozostaną bezpieczne. Najbezpieczniejsze mosty idą jeszcze dalej, zabezpieczając każdy pas za pomocą wielu sieci, co znacznie utrudnia ataki. Korzystaj z konkretnego mostu, jeśli możesz być pewien, że deweloperzy użyli niezależnych sieci dla każdego pasa, mieszanych języków programowania i wdrożyli silne zarządzanie ryzykiem, aby zminimalizować podatności.

Nieweryfikowane zestawy walidatorów

Serce każdego mostu międzyłańcuchowego leży w jego zestawie walidatorów, czyli osobach lub organizacjach odpowiedzialnych za utrzymanie infrastruktury mostu. Wybierając most, kluczowe jest ocenienie jakości i doświadczenia jego walidatorów. Most z zespołem doświadczonych profesjonalistów, którzy mają udokumentowane osiągnięcia w zakresie bezpieczeństwa operacyjnego (OPSEC), jest bardziej prawdopodobny, że będzie działał niezawodnie i bezpiecznie.

Pamiętaj, że most jest tak silny, jak jego walidatorzy. Źle zarządzany zestaw walidatorów może prowadzić do znacznych ryzyk, takich jak opóźnienia w transakcjach, naruszenia bezpieczeństwa, a nawet całkowita awaria mostu. Dlatego ważne jest, aby badać i porównywać różne mosty, aby znaleźć taki z renomowanym i doświadczonym zestawem walidatorów.

Dodatkowo, rozważ ekonomiczne zachęty dla walidatorów. Niektóre mosty wymagają, aby walidatorzy stakowali swoje własne środki, co może stworzyć silne zbieżności interesów między walidatorami a użytkownikami mostu. To może pomóc zapewnić, że walidatorzy działają uczciwie i odpowiedzialnie.

Brak aktywnego monitorowania transakcji 

Aktywne monitorowanie transakcji to cyfrowy strażnik mostów międzyłańcuchowych. To czujny strażnik bezpieczeństwa, który nieustannie skanuje podejrzane działania. Gdy jest przeprowadzane prawidłowo, może wcześnie wykrywać anomalie i zapobiegać włamaniom, zanim się wydarzą.

Wyobraź sobie, że ktoś próbuje wypłacić środki z mostu, nie przestrzegając zasad. Dzięki aktywnemu monitorowaniu system może oznaczyć to jako podejrzane i wcisnąć hamulec awaryjny. CCIP, na przykład, ma sieć, która uważnie obserwuje transakcje, zapewniając, że wszystko jest w porządku przed uwolnieniem tokenów. Jeśli coś wygląda podejrzanie, mogą zatrzymać akcję, aby zapobiec jakimkolwiek szkodom.

Aktywne monitorowanie to nie tylko luksus — to konieczność dla utrzymania bezpieczeństwa systemów międzyłańcuchowych.

Brak aktywnego monitorowania przyczynił się do włamania do Ronin Bridge
 

• A raport opublikowany przez Halborn Blockchain Security ujawnił, że włamanie do Ronin Bridge w marcu 2022 roku pozostało niezauważone przez sześć dni. To znaczne opóźnienie mogło zostać zapobiegnięte poprzez wdrożenie solidnych systemów aktywnego monitorowania transakcji.

Brak limitów transferu

Limity transferu to sprawdzony środek bezpieczeństwa, znany każdemu, kto ma do czynienia z witrynami internetowymi lub interfejsami API. Służą do zapobiegania atakom typu denial-of-service (DoS) i zapobiegają przeciążeniu serwerów zbyt dużą liczbą żądań. W świecie międzyłańcuchowym limity transferu działają podobnie, ograniczając ilość wartości, która może być transferowana między łańcuchami w określonym czasie. To prosta koncepcja: ogranicz, ile może się przemieszczać i jak szybko.

Ta podstawowa funkcja bezpieczeństwa jest potężną ostatnią linią obrony dla mostów międzyłańcuchowych. Nawet jeśli hakerowi uda się prześlizgnąć przez inne środki bezpieczeństwa, limity transferu zapewniają, że nie mogą oni opróżnić całego mostu za jednym razem. 

Włamania do mostów w rzeczywistości, gdzie cała wartość została skradziona w mgnieniu oka, mogłyby być znacznie mniej szkodliwe, gdyby limity transferu i awaryjne zatrzymania były wprowadzone. To prosta poprawka, która może zrobić ogromną różnicę.

Przyszłość mostów blockchainowych

Technologia mostów stała się integralną częścią krajobrazu DeFi, łącząc różne sieci blockchain i umożliwiając bezproblemowe transfery aktywów. Jednak te mosty nie są wolne od ryzyk. Naruszenia bezpieczeństwa, często wynikające z luk w zarządzaniu kluczami prywatnymi, inteligentnymi kontraktami lub procesami aktualizacji, podkreśliły potrzebę solidnych zabezpieczeń.

Aby złagodzić te ryzyka, kluczowe jest priorytetowe traktowanie bezpieczeństwa kluczy prywatnych, przeprowadzanie dokładnych audytów inteligentnych kontraktów oraz wdrażanie bezpiecznych procedur aktualizacji. Dodatkowo, aktywne monitorowanie transakcji i limity transferu mogą służyć jako potężne obrony przed atakami.

Włamanie do Ronin Bridge, gdzie brak aktywnego monitorowania transakcji pozwolił napastnikom wykorzystać luki, jest wyraźnym przypomnieniem o konsekwencjach zaniedbywania środków bezpieczeństwa. Ucząc się z takich incydentów i wdrażając najlepsze praktyki, możemy znacznie zmniejszyć ryzyko przyszłych ataków.

Pomimo wyzwań, potencjalne korzyści z mostów międzyłańcuchowych są ogromne. Oferują zwiększoną interoperacyjność, poprawioną płynność i nowe możliwości dla deweloperów i użytkowników. Rozumiejąc i adresując związane z nimi ryzyka bezpieczeństwa, możemy wykorzystać moc mostów międzyłańcuchowych do stworzenia bardziej połączonego i innowacyjnego ekosystemu blockchainowego.

Podsumowując, mosty międzyłańcuchowe są cennym narzędziem w krajobrazie DeFi. Jednak ich sukces zależy od silnego nacisku na bezpieczeństwo i zaangażowania w najlepsze praktyki. Rozwiązując luki i wyzwania związane z tymi mostami, możemy odblokować ich pełny potencjał i napędzać przyszłość zdecentralizowanych finansów.