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简介
想象一个不同区块链无法相互沟通或互动的世界。这将严重限制去中心化金融（DeFi）的潜力，并阻碍加密生态系统的增长。幸运的是，区块链桥梁充当数字网关，使各种网络之间的资产转移无缝进行。然而，尽管加密桥梁提供了巨大的便利，但它们也伴随着重大风险。一系列高调的黑客攻击突显了这些数字基础设施的脆弱性，强调了需要强有力的安全措施。
跨链桥对于去中心化金融中的互操作性和资产转移至关重要。
桥接运营商必须优先考虑强大的私钥管理、智能合约安全性和升级流程。
主动交易监控和实施速率限制在防止洪水攻击中发挥着关键作用，攻击者试图通过快速或大量交易来压垮桥接。
什么是区块链桥？
想象一下，试图在没有桥的情况下过河；这几乎是不可能的。在加密货币的世界中，区块链桥，或通常所称的跨链桥，扮演着类似的角色。这些数字网关连接不同的区块链网络，使用户能够轻松地在它们之间转移加密货币。然而，尽管加密桥提供了便利，但它们也伴随着重大风险。一系列高调的黑客攻击突显了这些数字基础设施的脆弱性。根据 Beosin的研究 ，桥接黑客攻击在2023年占所有加密盗窃的惊人7%。到2024年，这些攻击导致的损失超过28亿美元，几乎占Web3被盗总价值的40%，正如 DefiLlama报道的那样。虽然跨链桥对推动Web3的创新至关重要，但它们也为恶意行为者提供了可乘之机。因此，选择具有良好安全记录的解决方案至关重要。毕竟，你不想冒着失去辛苦得来的数字资产的风险吧？
区块链桥是如何工作的？
你可能应该从一开始就了解到，大多数跨链桥的核心是一个简单而强大的区块链互操作性概念：在一个区块链上锁定资产，并在另一个区块链上铸造相应的资产。我们稍后将讨论这一机制如何在不同的桥之间略有不同，然而，上述概述的一般方法确保了资产的总供应在两个链之间保持一致。以下是区块链桥工作原理的逐步分解：
- 资产锁定：你发起一笔交易，在源区块链上锁定你的资产，比如在Polygon上。这涉及将资产，比如Polygon的原生代币MATIC，发送到由桥控制的指定地址。
- 验证：桥在源区块链上验证交易，以确认资产是有效的并且属于用户。
- 证明生成：一旦交易确认，桥生成锁定资产的证明，作为所有权的证据。
- 资产铸造：然后，桥在目标区块链上创建等量的资产，比如在Avalanche上，使用前一步生成的证明。
- 资产释放：新铸造的资产在Avalanche上可用，允许用户在该生态系统内使用它们。
要将资产移回源区块链，用户可以以相似的方式反向发起过程，在目标区块链上锁定资产并在源区块链上铸造它们。重要的是要记住，跨链桥使用的具体机制和协议可能会有所不同。此外，桥的安全性和可靠性取决于涉及区块链的共识机制和桥运营商的声誉。但我们稍后再关注这一点， meantime，继续阅读！
区块链桥的类型
之前，我们提到过，代币转移机制在不同的跨链桥之间可能会略有不同。让我们仔细看看这可能根据不同的方法而有所不同。跨链桥主要利用三种机制：
锁定和铸造
将锁定和铸造视为一条双向街道。当您想将代币从一个区块链移动到另一个区块链时，桥会在原始链上锁定您的代币，并在目标链上创建新的包装代币。这就像在边境兑换货币，但使用的是加密货币！要将您的代币带回家，您需要在目标链上销毁包装代币，然后在源链上解锁您的原始代币。这就像归还租赁汽车并拿回押金。
以下是一些使用锁定和铸造机制的桥的示例：
- Portal Bridge 连接了多个区块链，包括 Solana、Ethereum、Terra 和 Avalanche.
- Avalanche Bridge: 该桥旨在将代币从 Avalanche 区块链转移到 Ethereum。
销毁和铸造
除了锁定和铸造机制外，另一种方法称为销毁和铸造。此方法的工作方式略有不同。当您想将代币从一个链转移到另一个链时，您实际上是在源链上销毁您的代币。可以将其视为销毁代币的旧版本。同时，桥会在目标链上铸造等值的代币。这就像创建代币的新版本.
以下是一些使用销毁和铸造机制的桥的示例：
- Polkadot Parachain: 通过销毁和铸造机制，您可以在 Polkadot 网络内启用不同 Parachains 之间的代币转移。例如，您可以将代币从 Acala 转移到 Karura。
- Near Protocol 的 Rainbow Bridge: 该桥将 Near Protocol 连接到 Ethereum。它使用销毁和铸造机制，允许用户在这两个网络之间转移资产。
锁定和解锁
源链上的代币被锁定，而目标链上的流动性池释放等值代币，确保资产流通的一致性。该机制通常通过收入分享等激励措施吸引流动性.
- Synapse: 一个流行的跨链桥，支持多种区块链，包括 Ethereum、Polygon、Avalanche 和 Fantom.
- Celer Bridge: 该桥将 Conflux 区块链连接到 Ethereum。它使用锁定和解锁机制，利用流动性池促进这两个网络之间的资产转移。
流行区块链桥的示例
| 特征 | 虫洞 | Chainlink预言机桥/运输者 | Synapse | Celer网络 | 星际传送门/ 雪崩桥 |
|---|---|---|---|---|---|
| 支持的区块链 | 以太坊、索拉纳、Terra、币安智能链、雪崩、Polygon | Arbitrum、雪崩、Base、BNB链、以太坊、Optimism、Polygon、WEMIX | 以太坊、雪崩、币安智能链、Polygon | 以太坊、币安智能链、波卡、索拉纳、雪崩、Arbitrum、Optimism | 以太坊、币安智能链、雪崩 |
| 资产类型 | 代币、NFT | 代币 | 代币、稳定币 | 代币、NFT、稳定币 | 代币、包装资产 |
| 安全性 | 使用守护节点网络，去中心化但相对较新 | 依赖于Chainlink的去中心化预言机网络 | 多签名共识模型，去中心化 | 去中心化状态守护网络（SGN）确保安全性 | 由雪崩共识机制保障安全 |
| 效率 | 高效率，交易时间快 | 中等效率，取决于预言机更新 | 高效率，跨链交易快速 | 高效率，特别是在微交易方面 | 高效率，针对雪崩生态系统进行了优化 |
| 去中心化 | 通过守护节点去中心化 | 高度去中心化，利用Chainlink的预言机 | 通过多签名模型去中心化 | 高度去中心化，基于SGN | 去中心化，得到雪崩网络的支持 |
| 流动性 | 在支持的链上流动性高 | 流动性因实现而异 | 流动性高，特别是稳定币 | 中等到高流动性 | 在雪崩生态系统内流动性高 |
| 用户体验 | 用户友好，支持多种钱包 | 用户友好，界面直观 | 用户友好，界面直观 | 用户友好，支持广泛 | 非常用户友好，特别是针对雪崩用户 |
| 互操作性 | 强大的跨链互操作性 | 强大，特别是针对数据和预言机 | 强大的跨链互操作性 | 非常强大，具有广泛的跨链支持 | 在雪崩生态系统内强大 |
| 可扩展性 | 可在多个区块链上扩展 | 通过预言机高度可扩展 | 可扩展，支持多个链 | 高度可扩展，即使在微交易中也高效 | 可扩展，特别是针对雪崩用户 |
| 治理 | 由守护节点运营商治理 | 由Chainlink社区治理 | 由Synapse社区治理 | 由Celer网络社区治理 | 在雪崩生态系统内治理 |
安全考虑
根据 Chainlink的开发者，他们构建了自己的由预言机驱动的桥梁，如果您计划跨链转移资金，则需要注意至少七个桥梁漏洞。
弱私钥实践
跨链桥存在一些关键漏洞，其中最大的担忧之一是它们如何处理 私钥。这些密钥通常由桥梁运营商管理，对于在区块链之间验证和转移资产至关重要。如果私钥被泄露，可能会导致重大安全漏洞——Web3中许多最大的黑客攻击就是由于糟糕的密钥管理而发生的。
为了降低这些风险，分散基础设施是明智的。参与的服务器、提供商和运营商越多样化，抵御单点故障和集中化风险的保护就越好。
由于私钥泄露导致的主要跨链桥黑客攻击:
- Multichain桥黑客攻击（2023年7月） —Multichain的首席执行官对泄露的私钥负责，这些私钥使得未经授权的跨链桥提款成为可能。
- Harmony桥（2022年6月）—黑客控制了Harmony桥多签名交易所需的五个私钥中的两个，从而利用了该漏洞。
- Ronin桥（2022年3月）—黑客控制了用于管理Ronin桥多签名交易的九个私钥中的五个。
未经审计的智能合约
跨链桥依赖智能合约来处理区块链之间的代币转移。 智能合约确保代币的正确铸造、销毁或锁定，但编写不当的代码可能会引入重大安全风险。智能合约代码中的漏洞在过去导致了重大黑客攻击。
为了最小化这些风险，必须让经验丰富的审计员在部署之前彻底测试代码，并持续监控其问题。定期更新和多轮测试有助于保持代码的安全。
在选择桥梁时，寻找具有良好审计历史和强大内部安全措施的桥梁，例如紧急暂停和速率限制。这确保了更好的保护，以防潜在的利用和漏洞。
智能合约漏洞：关注跨链桥利用：
- Wormhole桥（2022年2月）—黑客利用桥梁智能合约验证过程中的缺陷，在Solana上铸造了120,000个wETH，而无需提供必要的抵押品。
- Binance桥（2022年10月）—桥梁智能合约中的IAVL Merkle证明验证系统存在漏洞，被利用，导致200万BNB被盗。
- Qubit（2022年1月）—桥梁软件中的编码错误使黑客能够在未先在以太坊上存入代币的情况下，从BNB链中提取代币。
不安全的升级
升级智能合约就像给它进行软件更新——这对于修复漏洞、添加新功能和调整设置至关重要。对于跨链桥来说，这意味着适应以支持新代币、区块链，并跟上技术进步。但这里有个关键点：如果升级过程不安全，就会给攻击打开大门。
为了保持安全，一个稳健的方法是将关键控制权分散在多个实体之间，添加时间锁以提前通知用户变更，并让桥接操作员否决风险较高的更新。但当需要快速修复时，操作员的快速批准可以提供帮助——只需确保安全性保持一流。平衡安全性和速度是可升级跨链桥的游戏规则。
单一网络依赖：跨链桥的重大风险
依赖单一验证者网络进行跨链桥连接是有风险的。如果该网络被黑客攻击，漏洞将影响所有连接的区块链。更安全的方法是为每个区块链连接使用独立的去中心化网络。这样，如果一条通道受到影响，其他通道仍然安全。最安全的桥接进一步通过多个网络保护每条通道，使黑客攻击变得更加困难。如果你能确保开发者为每条通道使用了独立网络、混合编程语言，并实施了强有力的风险管理以最小化漏洞，那么就去使用特定的桥接吧。
单一网络解决方案与多网络解决方案
未经验证的验证者集
任何跨链桥的核心在于其验证者集，即负责维护桥梁基础设施的个人或组织。在选择桥梁时，评估其验证者的质量和经验至关重要。拥有经验丰富的专业团队并在运营安全（OPSEC）方面有良好记录的桥梁，更有可能可靠和安全地运行。
请记住，桥梁的强度取决于其验证者。管理不善的验证者集可能导致重大风险，例如交易延迟、安全漏洞，甚至桥梁的完全失败。因此，研究和比较不同的桥梁，以找到一个拥有声誉良好且经验丰富的验证者集的桥梁是至关重要的。
此外，考虑验证者的经济激励。一些桥梁要求验证者质押自己的资金，这可以在验证者与桥梁用户之间创造强烈的利益一致性。这有助于确保验证者诚实和负责任地行事。
没有主动交易监控
主动交易监控是跨链桥的数字看门狗。它是一个警惕的安全守卫，不断扫描可疑活动。当做得正确时，它可以及早发现异常并在黑客攻击发生之前进行预防。
想象一下，有人试图在不遵循规则的情况下从桥梁提取资金。通过主动监控，系统可以将其标记为可疑并启动紧急制动。例如，CCIP有一个网络，密切关注交易，确保在释放代币之前一切正常。如果发现可疑情况，他们可以立即停止操作以防止任何损害。
主动监控不仅仅是一种奢侈——它是保持跨链系统安全的必要条件。
缺乏主动监控导致罗宁桥黑客事件
缺乏速率限制
速率限制是一种经过验证的安全措施，任何处理网站或API的人都很熟悉。它们用于防止拒绝服务（DoS）攻击，并防止服务器因请求过多而崩溃。在跨链世界中，速率限制通过限制在特定时间内可以在链之间转移的价值数量而发挥类似作用。这是一个简单的概念：限制可以移动的数量和速度。
这一基本安全特性是跨链桥的强大最后防线。即使黑客设法突破其他安全措施，速率限制也确保他们无法一次性耗尽整个桥梁。
现实世界中的桥梁黑客事件，所有价值瞬间被盗，如果实施了速率限制和紧急停止，损害可能会大大减少。这是一个简单的修复，但可以产生巨大的影响。
区块链桥的未来
桥梁技术已成为DeFi生态系统的重要组成部分，连接不同的区块链网络并实现无缝的资产转移。然而，这些桥梁并非没有风险。安全漏洞，通常源于私钥管理、智能合约或升级过程中的脆弱性，突显了强大保护措施的必要性。
为了降低这些风险，优先考虑私钥安全、对智能合约进行彻底审计并实施安全的升级程序至关重要。此外，主动交易监控和速率限制可以作为强有力的防御措施来抵御攻击。
罗宁桥黑客事件中，缺乏主动交易监控使攻击者能够利用漏洞，这清楚地提醒我们忽视安全措施的后果。通过从此类事件中吸取教训并实施最佳实践，我们可以显著降低未来攻击的风险。
尽管面临挑战，跨链桥的潜在好处是巨大的。它们提供了更高的互操作性、改善的流动性以及为开发者和用户创造的新机会。通过理解和解决相关的安全风险，我们可以利用跨链桥的力量，创造一个更加互联和创新的区块链生态系统。
总之，跨链桥是DeFi生态系统中的一个宝贵工具。然而，它们的成功依赖于对安全的高度关注和对最佳实践的承诺。通过解决与这些桥梁相关的脆弱性和挑战，我们可以释放它们的全部潜力，推动去中心化金融的未来。
