ประสบการณ์ทางประวัติศาสตร์บ่งชี้ว่าสะพานหลายลายเซ็น / พยานแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะมีปัญหา แต่เป็นเรื่องธรรมดาในระบบนิเวศของ Bitcoin ทําให้เกิดความกังวลอย่างมาก
บทความนี้แนะนํา @bool_official ซึ่งปรับปรุงสะพานพยานแบบดั้งเดิมโดยให้พยานที่หมุนแบบไดนามิกและรวมการประมวลผลความเป็นส่วนตัวเข้ากับคีย์ที่ห่อหุ้ม TEE แนวทางนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงรูปแบบความปลอดภัยของสะพานพยานแบบดั้งเดิมและจัดการกับความท้าทายในการกระจายอํานาจของสะพานข้ามสายโซ่ซึ่งอาจนําเสนอโซลูชันที่ก้าวหน้าสําหรับสะพานข้ามโซ่ Bitcoin
ที่แกนกลางสะพานข้ามสายต้องพิสูจน์ให้ Chain B เห็นว่าคําขอข้ามสายโซ่ได้เริ่มต้นขึ้นบน Chain A และมีการชําระค่าธรรมเนียมที่จําเป็นแล้ว มีวิธีการต่าง ๆ เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้
บริดจ์ไคลเอนต์แบบเบามักจะปรับใช้สัญญาอัจฉริยะเพื่อตรวจสอบข้อความข้ามสายโซ่โดยกําเนิด ซึ่งให้ความปลอดภัยสูงสุด แต่ยังมีค่าใช้จ่ายสูงสุด วิธีนี้ยังไม่สามารถทําได้ในห่วงโซ่ Bitcoin (โครงการปัจจุบันที่ส่งเสริมสะพาน Bitcoin ZK สามารถมั่นใจได้ว่า BTC ข้ามไปยังเครือข่ายอื่น ๆ ผ่านสะพานเหล่านี้ แต่ไม่กลับไปที่ Bitcoin ผ่านสะพาน ZK)
บริดจ์ในแง่ดีเช่น BitVM ใช้หลักฐานการฉ้อโกงเพื่อให้แน่ใจว่าการประมวลผลข้อความข้ามสายโซ่มีความแม่นยํา อย่างไรก็ตามการใช้โซลูชันนี้เป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่ง สะพานข้ามสายโซ่ Bitcoin ส่วนใหญ่ลงเอยด้วยการใช้แบบจําลองพยาน ซึ่งมีการกําหนดพยานนอกสายโซ่สองสามคนเพื่อตรวจสอบและยืนยันข้อความข้ามสายโซ่ทั้งหมด
DLC สะพานเช่นสะพานที่แสดงโดย DLC.link แนะนําแนวคิดของช่องทางการชําระเงินที่ด้านบนของมูลนิธิ oracle/witness multi-signature เพื่อจํากัดสถานการณ์ที่พยานอาจกระทําการที่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตามวิธีการนี้ยังไม่สามารถขจัดความเสี่ยงโดยธรรมชาติของหลายลายเซ็นได้อย่างสมบูรณ์
ในท้ายที่สุดเราสังเกตว่าก่อนที่ BitVM จะถูกนําไปใช้อย่างกว้างขวางนอกเหนือจากโครงการเช่น Lightning Network / ช่องทางการชําระเงินหรือ RGB ++ ที่อาศัยการตรวจสอบฝั่งไคลเอ็นต์หรือการผูกแบบ homomorphic สะพานข้ามสายโซ่ Bitcoin อื่น ๆ ทั้งหมดต้องพึ่งพาลายเซ็นหลายลายเซ็น
ประวัติศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าหากไม่มีการแก้ไขปัญหาความน่าเชื่อถือในสะพานข้ามสายโซ่หลายลายเซ็นและแพลตฟอร์มการจัดการสินทรัพย์ขนาดใหญ่เหตุการณ์การโจรกรรมกองทุนเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ในการแก้ปัญหานี้บางโครงการกําหนดให้พยานมีทรัพย์สินที่มีหลักประกันมากเกินไปโดยใช้การเฉือนที่อาจเกิดขึ้นเป็นอุปสรรคหรือพึ่งพาสถาบันขนาดใหญ่เป็นพยานในการรับรองเครดิตซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับสะพานข้ามโซ่
อย่างไรก็ตามสะพานที่อาศัยรูปแบบพยานมีกรอบความปลอดภัยคล้ายกับกระเป๋าเงินหลายลายเซ็นซึ่งในที่สุดก็ถูกควบคุมโดยเกณฑ์ (เช่น M / N) เพื่อกําหนดรูปแบบความไว้วางใจซึ่งให้ความทนทานต่อความผิดพลาดที่ จํากัด
การกําหนดวิธีการใช้และจัดการลายเซ็นหลายลายเซ็นวิธีทําให้ลายเซ็นหลายลายเซ็นไม่น่าเชื่อถือที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และวิธีป้องกันไม่ให้พยานกระทําการที่เป็นอันตรายหรือเพิ่มค่าใช้จ่ายในการโจมตีภายนอกเป็นข้อพิจารณาระยะยาวสําหรับสะพานข้ามสายโซ่ Bitcoin Layer 2
มีวิธีการที่จะทําให้ผู้เข้าร่วมหลายลายเซ็นสามารถสมรู้ร่วมคิดอย่างประสงค์ร้ายและเพื่อให้แฮกเกอร์ขโมยกุญแจจากภายนอกได้หรือไม่? Bool Network พยายามแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยของสะพานพยานผ่านโซลูชันที่ครอบคลุมตามอัลกอริทึม ZKP-RingVRF และ TEE
ไม่ว่าจะเป็น KYC, POS หรือ POW เป้าหมายหลักคือการบรรลุการกระจายอํานาจและป้องกันไม่ให้อํานาจการจัดการที่สําคัญกระจุกตัวอยู่ในมือของคนไม่กี่คน
การใช้รูปแบบหลายลายเซ็น / MPC นอกเหนือจาก POA และ KYC สามารถลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยผ่านการสนับสนุนเครดิตของสถาบันขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามวิธีการนี้คล้ายกับการแลกเปลี่ยนแบบรวมศูนย์เพราะคุณยังต้องไว้วางใจพยานที่กําหนดเหล่านี้ไม่ให้ใช้เงินในทางที่ผิดในสระว่ายน้ําของสะพานข้ามโซ่ สิ่งนี้ก่อให้เกิดห่วงโซ่กลุ่มซึ่งโดยพื้นฐานแล้วละเมิดหลักการที่ไม่น่าเชื่อถือของบล็อกเชน
รูปแบบหลายลายเซ็น / MPC ตาม POS นําเสนอวิธีการที่เชื่อถือได้มากขึ้นเมื่อเทียบกับ POA และมีเกณฑ์การเข้าที่ต่ํากว่ามาก อย่างไรก็ตามพวกเขายังคงประสบปัญหาต่าง ๆ เช่นการรั่วไหลของความเป็นส่วนตัวของโหนด
ลองนึกภาพเครือข่ายพยานที่ประกอบด้วยโหนดหลายสิบโหนดที่ให้บริการสะพานข้ามโซ่โดยเฉพาะ เนื่องจากโหนดเหล่านี้แลกเปลี่ยนข้อมูลบ่อยครั้งคีย์สาธารณะที่อยู่ IP หรือข้อมูลประจําตัวอื่น ๆ จึงสามารถเปิดเผยได้ง่ายทําให้ผู้โจมตีสามารถสร้างเส้นทางการโจมตีแบบกําหนดเป้าหมายได้ สิ่งนี้มักจะนําไปสู่การขโมยคีย์ของโหนดบางตัว นอกจากนี้พยานอาจสมรู้ร่วมคิดภายในโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจํานวนโหนดค่อนข้างน้อย
ดังนั้นเราจะแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไร? ทางออกหนึ่งตามสัญชาตญาณคือการเพิ่มมาตรการป้องกันที่สําคัญเพื่อป้องกันการสัมผัส วิธีการที่เชื่อถือได้คือการห่อหุ้มคีย์ในสภาพแวดล้อมการดําเนินการที่เชื่อถือได้ (TEE)
TEE อนุญาตให้อุปกรณ์โหนดเรียกใช้ซอฟต์แวร์ภายในพื้นที่ท้องถิ่นที่ปลอดภัยซึ่งส่วนประกอบระบบอื่น ๆ ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ คุณสามารถแยกข้อมูลส่วนตัวหรือโปรแกรมในสภาพแวดล้อมการดําเนินการที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันไม่ให้ข้อมูลที่เป็นความลับรั่วไหลหรือจัดการโดยมีเจตนาร้าย
ความท้าทายคือการสร้างความมั่นใจว่าพยานจะเก็บกุญแจและสร้างลายเซ็นภายใน TEE อย่างแท้จริง สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้โดยให้พยานแสดงข้อมูลการรับรองระยะไกลของ TEE ซึ่งสามารถยืนยันได้บนบล็อกเชนใด ๆ ด้วยต้นทุนที่น้อยที่สุด
(เมื่อเร็ว ๆ นี้ Scroll ยังประกาศใช้ TEE เป็นเครื่องพิสูจน์เสริมควบคู่ไปกับ ZKEVM และตรวจสอบบล็อกทั้งหมดบนเครือข่ายทดสอบ Sepolia)
(ไดอะแกรมของโครงสร้างภายในของอุปกรณ์โหนดเครือข่าย Bool)
แน่นอนว่า TEE เพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาทั้งหมดได้ แม้จะมี TEE หากจํานวนพยานน้อยพูดเพียงห้าประเด็นต่างๆจะยังคงเกิดขึ้น แม้ว่ากุญแจที่ห่อหุ้มใน TEE จะไม่สามารถเข้าถึงได้ แต่คณะกรรมการพยานเพียงไม่กี่คนก็ไม่สามารถรับประกันการต่อต้านการเซ็นเซอร์และความพร้อมใช้งานได้ ตัวอย่างเช่นหากโหนดทั้งห้านี้รวมกันออฟไลน์ทําให้สะพานข้ามสายกลายเป็นอัมพาตสินทรัพย์ที่เชื่อมจะไม่สามารถล็อคสร้างหรือไถ่ถอนได้ซึ่งเทียบเท่ากับการแช่แข็งถาวร
หลังจากพิจารณาความเข้ากันได้การกระจายอํานาจและค่าใช้จ่าย Bool Network ได้เสนอวิธีแก้ปัญหาต่อไปนี้:
เราสร้างเครือข่ายพยานผู้สมัครที่ไม่ได้รับอนุญาตผ่านการปักหลักทรัพย์สิน ใครก็ตามที่มีสินทรัพย์เพียงพอสามารถเข้าร่วมได้ เมื่อเครือข่ายปรับขนาดได้ถึงหลายร้อยหรือหลายพันอุปกรณ์เราจะสุ่มเลือกโหนดจากเครือข่ายเป็นระยะเพื่อทําหน้าที่เป็นพยานสําหรับสะพานข้ามสายโซ่ วิธีนี้ป้องกัน "การแข็งตัวของชั้นเรียน" ของพยาน (คล้ายกับแนวคิดที่สะท้อนให้เห็นใน POS Ethereum ปัจจุบัน)
ดังนั้นเราจะมั่นใจได้อย่างไรว่าการสุ่มของอัลกอริธึมการเลือก? เครือข่ายสาธารณะ POS แบบดั้งเดิมเช่น Algorand และ Cardano ใช้ฟังก์ชัน VRF เพื่อส่งออกตัวเลขสุ่มหลอกเป็นระยะและเลือกผู้ผลิตบล็อกตามเอาต์พุตเหล่านี้ อย่างไรก็ตามอัลกอริธึม VRF แบบดั้งเดิมมักจะไม่สามารถปกป้องความเป็นส่วนตัวได้โดยเปิดเผยว่าใครมีส่วนร่วมในกระบวนการคํานวณ VRF และตัวตนของผู้ผลิตบล็อกที่เลือก
ข้อควรพิจารณาสําหรับพยานแบบไดนามิกของสะพานข้ามโซ่แตกต่างจากสําหรับโซ่สาธารณะ POS การเปิดเผยตัวตนของผู้ผลิตบล็อกในห่วงโซ่สาธารณะโดยทั่วไปจะไม่เป็นอันตรายเนื่องจากสถานการณ์การโจมตีถูก จํากัด และ จํากัด โดยเงื่อนไขต่างๆ
อย่างไรก็ตามหากตัวตนของพยานสะพานข้ามสายรั่วไหลแฮกเกอร์จะต้องได้รับกุญแจเท่านั้นหรือหากพยานสมรู้ร่วมคิดกลุ่มสินทรัพย์สะพานทั้งหมดจะตกอยู่ในความเสี่ยง รูปแบบความปลอดภัยของสะพานข้ามสายโซ่นั้นแตกต่างจากเครือข่ายสาธารณะของ POS อย่างมากทําให้ต้องให้ความสําคัญกับการรักษาความลับของพยานมากขึ้น
ความคิดแรกของเราคือการซ่อนรายชื่อพยานไว้ Bool Network แก้ไขปัญหานี้โดยใช้อัลกอริธึม VRF แบบวงแหวนดั้งเดิมเพื่อซ่อนตัวตนของพยานที่เลือกในหมู่ผู้สมัครทั้งหมด นี่คือคําอธิบายที่เรียบง่ายของกระบวนการ:
เราสามารถสร้าง "คีย์สาธารณะชั่วคราว" ภายใน TEE ได้ เนื่องจาก TEE เก็บข้อมูลและการคํานวณไว้เป็นความลับ คุณจะไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้นภายใน เมื่อสร้าง "คีย์สาธารณะชั่วคราว" แล้ว คีย์นั้นจะถูกเข้ารหัสเป็นข้อความ "อ่านไม่ออก" ก่อนที่จะถูกส่งออกจาก TEE ณ จุดนี้คุณจะเห็นเฉพาะข้อความเข้ารหัสและไม่ทราบเนื้อหาต้นฉบับของ "คีย์สาธารณะชั่วคราว" ของคุณ (สิ่งสําคัญคือต้องทราบว่า ZKP ที่พิสูจน์ความสัมพันธ์ระหว่างคีย์สาธารณะชั่วคราวและคีย์สาธารณะถาวรที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้จะถูกเข้ารหัสพร้อมกับคีย์สาธารณะชั่วคราวด้วย)
ปัญหาที่นี่คือ Relayer รู้ว่าใครเป็นคนส่งข้อความเข้ารหัสแต่ละข้อความและโดยการถอดรหัสแต่ละอันจะรู้โดยธรรมชาติว่า "คีย์สาธารณะชั่วคราว" ใดตรงกับบุคคลใด ดังนั้นงานถอดรหัสนี้จะต้องทําภายใน TEE ด้วย ข้อความเข้ารหัสคีย์สาธารณะหลายร้อยรายการเข้าสู่ TEE และคีย์สาธารณะดั้งเดิมจะออกมาทํางานเหมือนมิกเซอร์เพื่อปกป้องความเป็นส่วนตัวอย่างมีประสิทธิภาพ
กระบวนการนี้ชี้แจงตรรกะโดยรวม: เป็นระยะ ๆ พยานชั่วคราวสองสามคนจะถูกสุ่มเลือกจากกลุ่มกุญแจสาธารณะชั่วคราวเพื่อใช้เป็นพยานสําหรับสะพานข้ามโซ่ การออกแบบนี้เรียกว่า DHC (Dynamic Hidden Committee)
เนื่องจากแต่ละโหนดเรียกใช้ TEE, ชิ้นส่วนคีย์ส่วนตัว MPC/TSS, โปรแกรมหลักที่ดําเนินการโดยพยาน และกระบวนการคํานวณทั้งหมดจะถูกซ่อนอยู่ภายในสภาพแวดล้อม TEE ไม่มีใครรู้เนื้อหาการคํานวณที่เฉพาะเจาะจงและแม้แต่บุคคลที่เลือกก็ไม่ทราบว่าพวกเขาได้รับเลือก สิ่งนี้ช่วยป้องกันการสมรู้ร่วมคิดหรือการละเมิดจากภายนอกโดยพื้นฐาน
หลังจากสรุปแนวทางของ Bool ในการซ่อนข้อมูลประจําตัวและคีย์ของพยานมาทบทวนเวิร์กโฟลว์ของ Bool Network
ขั้นแรกเมื่อผู้ใช้เริ่มต้นการถอนเงินในห่วงโซ่ต้นทาง Relayer จะส่งข้อความไปยัง Messaging Layer เมื่อถึงเลเยอร์การส่งข้อความคณะกรรมการแบบไดนามิกจะตรวจสอบข้อความเพื่อยืนยันการมีอยู่และความถูกต้องในห่วงโซ่แหล่งที่มาจากนั้นลงนาม
คุณอาจสงสัยว่าถ้าไม่มีใครรู้ว่าพวกเขาได้รับเลือกให้เป็นคณะกรรมการพยานแล้วจะส่งข้อความไปยังบุคคลที่ได้รับมอบหมายเพื่อลงนามได้อย่างไร? นี่เป็นที่อยู่ที่ตรงไปตรงมา เนื่องจากไม่ทราบพยานที่เลือกเราจึงเผยแพร่ข้อความข้ามสายไปยังทุกคนในเครือข่าย
ก่อนหน้านี้เราได้กล่าวถึงคีย์สาธารณะชั่วคราวของแต่ละคนถูกสร้างขึ้นและห่อหุ้มไว้ใน TEE ในพื้นที่ของตนทําให้มองไม่เห็นนอก TEE เพื่อตรวจสอบว่ามีการเลือกคีย์สาธารณะชั่วคราวหรือไม่ตรรกะนี้จะถูกปรับใช้โดยตรงภายใน TEE โดยการป้อนข้อความข้ามสายโซ่ลงใน TEE โปรแกรมภายใน TEE จะพิจารณาว่าจะลงนามและยืนยันข้อความหรือไม่
หลังจากลงนามในข้อความข้ามสายโซ่ภายใน TEE แล้ว จะไม่สามารถส่งลายเซ็นดิจิทัลได้โดยตรง หากคุณส่งลายเซ็นโดยตรงทุกคนจะรู้ว่าคุณได้ลงนามในข้อความโดยระบุว่าคุณเป็นหนึ่งในพยานที่เลือก เพื่อป้องกันสิ่งนี้ลายเซ็นจะต้องถูกเข้ารหัสคล้ายกับการเข้ารหัสก่อนหน้านี้ของคีย์สาธารณะชั่วคราว
โดยสรุป Bool Network ใช้การขยายพันธุ์ P2P เพื่อส่งข้อความข้ามสายโซ่ไปยังทุกคน พยานที่ได้รับการคัดเลือกจะตรวจสอบและลงนามในข้อความภายใน TEE จากนั้นเผยแพร่ข้อความเข้ารหัสที่เข้ารหัส คนอื่น ๆ ได้รับข้อความเข้ารหัสและถอดรหัสภายใน TEE ของพวกเขาทําซ้ําขั้นตอนจนกว่าพยานที่เลือกทั้งหมดจะลงนาม สุดท้าย Relayer จะถอดรหัสข้อความเข้ารหัสเป็นรูปแบบลายเซ็น TSS ดั้งเดิมเสร็จสิ้นกระบวนการยืนยันและลงนามของข้อความข้ามสายโซ่
แนวคิดหลักคือกิจกรรมเกือบทั้งหมดเกิดขึ้นภายใน TEE ทําให้ไม่สามารถระบุได้จากภายนอกว่าเกิดอะไรขึ้น แต่ละโหนดไม่ทราบว่าพยานเป็นใครหรือหากพวกเขาเป็นพยานที่เลือกโดยพื้นฐานแล้วป้องกันการสมรู้ร่วมคิดและเพิ่มค่าใช้จ่ายในการโจมตีภายนอกอย่างมีนัยสําคัญ
ในการโจมตีสะพานข้ามโซ่ตาม Bool Network คุณจะต้องระบุพยานในคณะกรรมการแบบไดนามิก แต่ไม่ทราบตัวตนของพวกเขา ดังนั้นคุณจะต้องโจมตีเครือข่าย Bool ทั้งหมด ในทางตรงกันข้ามโครงสร้างพื้นฐานสะพานข้ามสายโซ่ที่ใช้ POS และ MPC เพียงอย่างเดียวเช่น ZetaChain เปิดเผยตัวตนของพยานทั้งหมด หากเกณฑ์คือ 100/200 คุณจะต้องโจมตีโหนดครึ่งหนึ่งของเครือข่าย
ด้วย Bool เนื่องจากการปกป้องความเป็นส่วนตัวคุณจะต้องโจมตีโหนดทั้งหมดในทางทฤษฎี นอกจากนี้เนื่องจากโหนด Bool ทั้งหมดใช้ TEE ความยากของการโจมตีจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก
นอกจากนี้ Bool Network ยังทําหน้าที่เป็นสะพานพยาน สะพานพยานจะต้องส่งลายเซ็นบนห่วงโซ่เป้าหมายเพื่อให้การประมวลผลข้ามสายโซ่เสร็จสมบูรณ์ทําให้คุ้มค่ามาก ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบโซ่รีเลย์ซ้ําซ้อนของ Polkadot ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบรองความเร็วข้ามสายโซ่ของ Bool นั้นเร็วมาก รุ่นนี้ตอบสนองความต้องการทั้งข้ามสายโซ่ของสินทรัพย์และข้อความข้ามสายโซ่ซึ่งให้ความเข้ากันได้ดีเยี่ยม
ลองพิจารณาสองประเด็น: ประการแรกสินทรัพย์ข้ามสายโซ่เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผู้บริโภคต้องเผชิญ (ToC) ประการที่สองสะพานข้ามสายโซ่มีการแข่งขันมากกว่าสหกรณ์ ในระยะยาวเนื่องจากอุปสรรคสูงในการเข้าสู่โปรโตคอลข้ามสายโซ่และความต้องการที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันความเข้มข้นของเงินทุนที่เกี่ยวข้องกับสะพานข้ามโซ่จะเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะโปรโตคอลข้ามสายโซ่มีอุปสรรคคูน้ําที่แข็งแกร่งรวมถึงการประหยัดต่อขนาดและต้นทุนการเปลี่ยนสูง
ในฐานะที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานเฉพาะทางพื้นฐานมากกว่าเมื่อเทียบกับสะพานข้ามโซ่ Bool มีโอกาสทางการค้าที่กว้างกว่าโครงการสะพานข้ามโซ่ระดับบน มันยังสามารถทําหน้าที่เป็นออราเคิลขยายไปไกลกว่าการตรวจสอบข้อความข้ามสายโซ่ ในทางทฤษฎีมันสามารถเข้าสู่ตลาดออราเคิลแบบกระจายอํานาจสร้างออราเคิลแบบกระจายอํานาจและให้บริการคอมพิวเตอร์ความเป็นส่วนตัว
ประสบการณ์ทางประวัติศาสตร์บ่งชี้ว่าสะพานหลายลายเซ็น / พยานแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะมีปัญหา แต่เป็นเรื่องธรรมดาในระบบนิเวศของ Bitcoin ทําให้เกิดความกังวลอย่างมาก
บทความนี้แนะนํา @bool_official ซึ่งปรับปรุงสะพานพยานแบบดั้งเดิมโดยให้พยานที่หมุนแบบไดนามิกและรวมการประมวลผลความเป็นส่วนตัวเข้ากับคีย์ที่ห่อหุ้ม TEE แนวทางนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงรูปแบบความปลอดภัยของสะพานพยานแบบดั้งเดิมและจัดการกับความท้าทายในการกระจายอํานาจของสะพานข้ามสายโซ่ซึ่งอาจนําเสนอโซลูชันที่ก้าวหน้าสําหรับสะพานข้ามโซ่ Bitcoin
ที่แกนกลางสะพานข้ามสายต้องพิสูจน์ให้ Chain B เห็นว่าคําขอข้ามสายโซ่ได้เริ่มต้นขึ้นบน Chain A และมีการชําระค่าธรรมเนียมที่จําเป็นแล้ว มีวิธีการต่าง ๆ เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้
บริดจ์ไคลเอนต์แบบเบามักจะปรับใช้สัญญาอัจฉริยะเพื่อตรวจสอบข้อความข้ามสายโซ่โดยกําเนิด ซึ่งให้ความปลอดภัยสูงสุด แต่ยังมีค่าใช้จ่ายสูงสุด วิธีนี้ยังไม่สามารถทําได้ในห่วงโซ่ Bitcoin (โครงการปัจจุบันที่ส่งเสริมสะพาน Bitcoin ZK สามารถมั่นใจได้ว่า BTC ข้ามไปยังเครือข่ายอื่น ๆ ผ่านสะพานเหล่านี้ แต่ไม่กลับไปที่ Bitcoin ผ่านสะพาน ZK)
บริดจ์ในแง่ดีเช่น BitVM ใช้หลักฐานการฉ้อโกงเพื่อให้แน่ใจว่าการประมวลผลข้อความข้ามสายโซ่มีความแม่นยํา อย่างไรก็ตามการใช้โซลูชันนี้เป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่ง สะพานข้ามสายโซ่ Bitcoin ส่วนใหญ่ลงเอยด้วยการใช้แบบจําลองพยาน ซึ่งมีการกําหนดพยานนอกสายโซ่สองสามคนเพื่อตรวจสอบและยืนยันข้อความข้ามสายโซ่ทั้งหมด
DLC สะพานเช่นสะพานที่แสดงโดย DLC.link แนะนําแนวคิดของช่องทางการชําระเงินที่ด้านบนของมูลนิธิ oracle/witness multi-signature เพื่อจํากัดสถานการณ์ที่พยานอาจกระทําการที่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตามวิธีการนี้ยังไม่สามารถขจัดความเสี่ยงโดยธรรมชาติของหลายลายเซ็นได้อย่างสมบูรณ์
ในท้ายที่สุดเราสังเกตว่าก่อนที่ BitVM จะถูกนําไปใช้อย่างกว้างขวางนอกเหนือจากโครงการเช่น Lightning Network / ช่องทางการชําระเงินหรือ RGB ++ ที่อาศัยการตรวจสอบฝั่งไคลเอ็นต์หรือการผูกแบบ homomorphic สะพานข้ามสายโซ่ Bitcoin อื่น ๆ ทั้งหมดต้องพึ่งพาลายเซ็นหลายลายเซ็น
ประวัติศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าหากไม่มีการแก้ไขปัญหาความน่าเชื่อถือในสะพานข้ามสายโซ่หลายลายเซ็นและแพลตฟอร์มการจัดการสินทรัพย์ขนาดใหญ่เหตุการณ์การโจรกรรมกองทุนเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ในการแก้ปัญหานี้บางโครงการกําหนดให้พยานมีทรัพย์สินที่มีหลักประกันมากเกินไปโดยใช้การเฉือนที่อาจเกิดขึ้นเป็นอุปสรรคหรือพึ่งพาสถาบันขนาดใหญ่เป็นพยานในการรับรองเครดิตซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับสะพานข้ามโซ่
อย่างไรก็ตามสะพานที่อาศัยรูปแบบพยานมีกรอบความปลอดภัยคล้ายกับกระเป๋าเงินหลายลายเซ็นซึ่งในที่สุดก็ถูกควบคุมโดยเกณฑ์ (เช่น M / N) เพื่อกําหนดรูปแบบความไว้วางใจซึ่งให้ความทนทานต่อความผิดพลาดที่ จํากัด
การกําหนดวิธีการใช้และจัดการลายเซ็นหลายลายเซ็นวิธีทําให้ลายเซ็นหลายลายเซ็นไม่น่าเชื่อถือที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และวิธีป้องกันไม่ให้พยานกระทําการที่เป็นอันตรายหรือเพิ่มค่าใช้จ่ายในการโจมตีภายนอกเป็นข้อพิจารณาระยะยาวสําหรับสะพานข้ามสายโซ่ Bitcoin Layer 2
มีวิธีการที่จะทําให้ผู้เข้าร่วมหลายลายเซ็นสามารถสมรู้ร่วมคิดอย่างประสงค์ร้ายและเพื่อให้แฮกเกอร์ขโมยกุญแจจากภายนอกได้หรือไม่? Bool Network พยายามแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยของสะพานพยานผ่านโซลูชันที่ครอบคลุมตามอัลกอริทึม ZKP-RingVRF และ TEE
ไม่ว่าจะเป็น KYC, POS หรือ POW เป้าหมายหลักคือการบรรลุการกระจายอํานาจและป้องกันไม่ให้อํานาจการจัดการที่สําคัญกระจุกตัวอยู่ในมือของคนไม่กี่คน
การใช้รูปแบบหลายลายเซ็น / MPC นอกเหนือจาก POA และ KYC สามารถลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยผ่านการสนับสนุนเครดิตของสถาบันขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามวิธีการนี้คล้ายกับการแลกเปลี่ยนแบบรวมศูนย์เพราะคุณยังต้องไว้วางใจพยานที่กําหนดเหล่านี้ไม่ให้ใช้เงินในทางที่ผิดในสระว่ายน้ําของสะพานข้ามโซ่ สิ่งนี้ก่อให้เกิดห่วงโซ่กลุ่มซึ่งโดยพื้นฐานแล้วละเมิดหลักการที่ไม่น่าเชื่อถือของบล็อกเชน
รูปแบบหลายลายเซ็น / MPC ตาม POS นําเสนอวิธีการที่เชื่อถือได้มากขึ้นเมื่อเทียบกับ POA และมีเกณฑ์การเข้าที่ต่ํากว่ามาก อย่างไรก็ตามพวกเขายังคงประสบปัญหาต่าง ๆ เช่นการรั่วไหลของความเป็นส่วนตัวของโหนด
ลองนึกภาพเครือข่ายพยานที่ประกอบด้วยโหนดหลายสิบโหนดที่ให้บริการสะพานข้ามโซ่โดยเฉพาะ เนื่องจากโหนดเหล่านี้แลกเปลี่ยนข้อมูลบ่อยครั้งคีย์สาธารณะที่อยู่ IP หรือข้อมูลประจําตัวอื่น ๆ จึงสามารถเปิดเผยได้ง่ายทําให้ผู้โจมตีสามารถสร้างเส้นทางการโจมตีแบบกําหนดเป้าหมายได้ สิ่งนี้มักจะนําไปสู่การขโมยคีย์ของโหนดบางตัว นอกจากนี้พยานอาจสมรู้ร่วมคิดภายในโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจํานวนโหนดค่อนข้างน้อย
ดังนั้นเราจะแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไร? ทางออกหนึ่งตามสัญชาตญาณคือการเพิ่มมาตรการป้องกันที่สําคัญเพื่อป้องกันการสัมผัส วิธีการที่เชื่อถือได้คือการห่อหุ้มคีย์ในสภาพแวดล้อมการดําเนินการที่เชื่อถือได้ (TEE)
TEE อนุญาตให้อุปกรณ์โหนดเรียกใช้ซอฟต์แวร์ภายในพื้นที่ท้องถิ่นที่ปลอดภัยซึ่งส่วนประกอบระบบอื่น ๆ ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ คุณสามารถแยกข้อมูลส่วนตัวหรือโปรแกรมในสภาพแวดล้อมการดําเนินการที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันไม่ให้ข้อมูลที่เป็นความลับรั่วไหลหรือจัดการโดยมีเจตนาร้าย
ความท้าทายคือการสร้างความมั่นใจว่าพยานจะเก็บกุญแจและสร้างลายเซ็นภายใน TEE อย่างแท้จริง สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้โดยให้พยานแสดงข้อมูลการรับรองระยะไกลของ TEE ซึ่งสามารถยืนยันได้บนบล็อกเชนใด ๆ ด้วยต้นทุนที่น้อยที่สุด
(เมื่อเร็ว ๆ นี้ Scroll ยังประกาศใช้ TEE เป็นเครื่องพิสูจน์เสริมควบคู่ไปกับ ZKEVM และตรวจสอบบล็อกทั้งหมดบนเครือข่ายทดสอบ Sepolia)
(ไดอะแกรมของโครงสร้างภายในของอุปกรณ์โหนดเครือข่าย Bool)
แน่นอนว่า TEE เพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาทั้งหมดได้ แม้จะมี TEE หากจํานวนพยานน้อยพูดเพียงห้าประเด็นต่างๆจะยังคงเกิดขึ้น แม้ว่ากุญแจที่ห่อหุ้มใน TEE จะไม่สามารถเข้าถึงได้ แต่คณะกรรมการพยานเพียงไม่กี่คนก็ไม่สามารถรับประกันการต่อต้านการเซ็นเซอร์และความพร้อมใช้งานได้ ตัวอย่างเช่นหากโหนดทั้งห้านี้รวมกันออฟไลน์ทําให้สะพานข้ามสายกลายเป็นอัมพาตสินทรัพย์ที่เชื่อมจะไม่สามารถล็อคสร้างหรือไถ่ถอนได้ซึ่งเทียบเท่ากับการแช่แข็งถาวร
หลังจากพิจารณาความเข้ากันได้การกระจายอํานาจและค่าใช้จ่าย Bool Network ได้เสนอวิธีแก้ปัญหาต่อไปนี้:
เราสร้างเครือข่ายพยานผู้สมัครที่ไม่ได้รับอนุญาตผ่านการปักหลักทรัพย์สิน ใครก็ตามที่มีสินทรัพย์เพียงพอสามารถเข้าร่วมได้ เมื่อเครือข่ายปรับขนาดได้ถึงหลายร้อยหรือหลายพันอุปกรณ์เราจะสุ่มเลือกโหนดจากเครือข่ายเป็นระยะเพื่อทําหน้าที่เป็นพยานสําหรับสะพานข้ามสายโซ่ วิธีนี้ป้องกัน "การแข็งตัวของชั้นเรียน" ของพยาน (คล้ายกับแนวคิดที่สะท้อนให้เห็นใน POS Ethereum ปัจจุบัน)
ดังนั้นเราจะมั่นใจได้อย่างไรว่าการสุ่มของอัลกอริธึมการเลือก? เครือข่ายสาธารณะ POS แบบดั้งเดิมเช่น Algorand และ Cardano ใช้ฟังก์ชัน VRF เพื่อส่งออกตัวเลขสุ่มหลอกเป็นระยะและเลือกผู้ผลิตบล็อกตามเอาต์พุตเหล่านี้ อย่างไรก็ตามอัลกอริธึม VRF แบบดั้งเดิมมักจะไม่สามารถปกป้องความเป็นส่วนตัวได้โดยเปิดเผยว่าใครมีส่วนร่วมในกระบวนการคํานวณ VRF และตัวตนของผู้ผลิตบล็อกที่เลือก
ข้อควรพิจารณาสําหรับพยานแบบไดนามิกของสะพานข้ามโซ่แตกต่างจากสําหรับโซ่สาธารณะ POS การเปิดเผยตัวตนของผู้ผลิตบล็อกในห่วงโซ่สาธารณะโดยทั่วไปจะไม่เป็นอันตรายเนื่องจากสถานการณ์การโจมตีถูก จํากัด และ จํากัด โดยเงื่อนไขต่างๆ
อย่างไรก็ตามหากตัวตนของพยานสะพานข้ามสายรั่วไหลแฮกเกอร์จะต้องได้รับกุญแจเท่านั้นหรือหากพยานสมรู้ร่วมคิดกลุ่มสินทรัพย์สะพานทั้งหมดจะตกอยู่ในความเสี่ยง รูปแบบความปลอดภัยของสะพานข้ามสายโซ่นั้นแตกต่างจากเครือข่ายสาธารณะของ POS อย่างมากทําให้ต้องให้ความสําคัญกับการรักษาความลับของพยานมากขึ้น
ความคิดแรกของเราคือการซ่อนรายชื่อพยานไว้ Bool Network แก้ไขปัญหานี้โดยใช้อัลกอริธึม VRF แบบวงแหวนดั้งเดิมเพื่อซ่อนตัวตนของพยานที่เลือกในหมู่ผู้สมัครทั้งหมด นี่คือคําอธิบายที่เรียบง่ายของกระบวนการ:
เราสามารถสร้าง "คีย์สาธารณะชั่วคราว" ภายใน TEE ได้ เนื่องจาก TEE เก็บข้อมูลและการคํานวณไว้เป็นความลับ คุณจะไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้นภายใน เมื่อสร้าง "คีย์สาธารณะชั่วคราว" แล้ว คีย์นั้นจะถูกเข้ารหัสเป็นข้อความ "อ่านไม่ออก" ก่อนที่จะถูกส่งออกจาก TEE ณ จุดนี้คุณจะเห็นเฉพาะข้อความเข้ารหัสและไม่ทราบเนื้อหาต้นฉบับของ "คีย์สาธารณะชั่วคราว" ของคุณ (สิ่งสําคัญคือต้องทราบว่า ZKP ที่พิสูจน์ความสัมพันธ์ระหว่างคีย์สาธารณะชั่วคราวและคีย์สาธารณะถาวรที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้จะถูกเข้ารหัสพร้อมกับคีย์สาธารณะชั่วคราวด้วย)
ปัญหาที่นี่คือ Relayer รู้ว่าใครเป็นคนส่งข้อความเข้ารหัสแต่ละข้อความและโดยการถอดรหัสแต่ละอันจะรู้โดยธรรมชาติว่า "คีย์สาธารณะชั่วคราว" ใดตรงกับบุคคลใด ดังนั้นงานถอดรหัสนี้จะต้องทําภายใน TEE ด้วย ข้อความเข้ารหัสคีย์สาธารณะหลายร้อยรายการเข้าสู่ TEE และคีย์สาธารณะดั้งเดิมจะออกมาทํางานเหมือนมิกเซอร์เพื่อปกป้องความเป็นส่วนตัวอย่างมีประสิทธิภาพ
กระบวนการนี้ชี้แจงตรรกะโดยรวม: เป็นระยะ ๆ พยานชั่วคราวสองสามคนจะถูกสุ่มเลือกจากกลุ่มกุญแจสาธารณะชั่วคราวเพื่อใช้เป็นพยานสําหรับสะพานข้ามโซ่ การออกแบบนี้เรียกว่า DHC (Dynamic Hidden Committee)
เนื่องจากแต่ละโหนดเรียกใช้ TEE, ชิ้นส่วนคีย์ส่วนตัว MPC/TSS, โปรแกรมหลักที่ดําเนินการโดยพยาน และกระบวนการคํานวณทั้งหมดจะถูกซ่อนอยู่ภายในสภาพแวดล้อม TEE ไม่มีใครรู้เนื้อหาการคํานวณที่เฉพาะเจาะจงและแม้แต่บุคคลที่เลือกก็ไม่ทราบว่าพวกเขาได้รับเลือก สิ่งนี้ช่วยป้องกันการสมรู้ร่วมคิดหรือการละเมิดจากภายนอกโดยพื้นฐาน
หลังจากสรุปแนวทางของ Bool ในการซ่อนข้อมูลประจําตัวและคีย์ของพยานมาทบทวนเวิร์กโฟลว์ของ Bool Network
ขั้นแรกเมื่อผู้ใช้เริ่มต้นการถอนเงินในห่วงโซ่ต้นทาง Relayer จะส่งข้อความไปยัง Messaging Layer เมื่อถึงเลเยอร์การส่งข้อความคณะกรรมการแบบไดนามิกจะตรวจสอบข้อความเพื่อยืนยันการมีอยู่และความถูกต้องในห่วงโซ่แหล่งที่มาจากนั้นลงนาม
คุณอาจสงสัยว่าถ้าไม่มีใครรู้ว่าพวกเขาได้รับเลือกให้เป็นคณะกรรมการพยานแล้วจะส่งข้อความไปยังบุคคลที่ได้รับมอบหมายเพื่อลงนามได้อย่างไร? นี่เป็นที่อยู่ที่ตรงไปตรงมา เนื่องจากไม่ทราบพยานที่เลือกเราจึงเผยแพร่ข้อความข้ามสายไปยังทุกคนในเครือข่าย
ก่อนหน้านี้เราได้กล่าวถึงคีย์สาธารณะชั่วคราวของแต่ละคนถูกสร้างขึ้นและห่อหุ้มไว้ใน TEE ในพื้นที่ของตนทําให้มองไม่เห็นนอก TEE เพื่อตรวจสอบว่ามีการเลือกคีย์สาธารณะชั่วคราวหรือไม่ตรรกะนี้จะถูกปรับใช้โดยตรงภายใน TEE โดยการป้อนข้อความข้ามสายโซ่ลงใน TEE โปรแกรมภายใน TEE จะพิจารณาว่าจะลงนามและยืนยันข้อความหรือไม่
หลังจากลงนามในข้อความข้ามสายโซ่ภายใน TEE แล้ว จะไม่สามารถส่งลายเซ็นดิจิทัลได้โดยตรง หากคุณส่งลายเซ็นโดยตรงทุกคนจะรู้ว่าคุณได้ลงนามในข้อความโดยระบุว่าคุณเป็นหนึ่งในพยานที่เลือก เพื่อป้องกันสิ่งนี้ลายเซ็นจะต้องถูกเข้ารหัสคล้ายกับการเข้ารหัสก่อนหน้านี้ของคีย์สาธารณะชั่วคราว
โดยสรุป Bool Network ใช้การขยายพันธุ์ P2P เพื่อส่งข้อความข้ามสายโซ่ไปยังทุกคน พยานที่ได้รับการคัดเลือกจะตรวจสอบและลงนามในข้อความภายใน TEE จากนั้นเผยแพร่ข้อความเข้ารหัสที่เข้ารหัส คนอื่น ๆ ได้รับข้อความเข้ารหัสและถอดรหัสภายใน TEE ของพวกเขาทําซ้ําขั้นตอนจนกว่าพยานที่เลือกทั้งหมดจะลงนาม สุดท้าย Relayer จะถอดรหัสข้อความเข้ารหัสเป็นรูปแบบลายเซ็น TSS ดั้งเดิมเสร็จสิ้นกระบวนการยืนยันและลงนามของข้อความข้ามสายโซ่
แนวคิดหลักคือกิจกรรมเกือบทั้งหมดเกิดขึ้นภายใน TEE ทําให้ไม่สามารถระบุได้จากภายนอกว่าเกิดอะไรขึ้น แต่ละโหนดไม่ทราบว่าพยานเป็นใครหรือหากพวกเขาเป็นพยานที่เลือกโดยพื้นฐานแล้วป้องกันการสมรู้ร่วมคิดและเพิ่มค่าใช้จ่ายในการโจมตีภายนอกอย่างมีนัยสําคัญ
ในการโจมตีสะพานข้ามโซ่ตาม Bool Network คุณจะต้องระบุพยานในคณะกรรมการแบบไดนามิก แต่ไม่ทราบตัวตนของพวกเขา ดังนั้นคุณจะต้องโจมตีเครือข่าย Bool ทั้งหมด ในทางตรงกันข้ามโครงสร้างพื้นฐานสะพานข้ามสายโซ่ที่ใช้ POS และ MPC เพียงอย่างเดียวเช่น ZetaChain เปิดเผยตัวตนของพยานทั้งหมด หากเกณฑ์คือ 100/200 คุณจะต้องโจมตีโหนดครึ่งหนึ่งของเครือข่าย
ด้วย Bool เนื่องจากการปกป้องความเป็นส่วนตัวคุณจะต้องโจมตีโหนดทั้งหมดในทางทฤษฎี นอกจากนี้เนื่องจากโหนด Bool ทั้งหมดใช้ TEE ความยากของการโจมตีจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก
นอกจากนี้ Bool Network ยังทําหน้าที่เป็นสะพานพยาน สะพานพยานจะต้องส่งลายเซ็นบนห่วงโซ่เป้าหมายเพื่อให้การประมวลผลข้ามสายโซ่เสร็จสมบูรณ์ทําให้คุ้มค่ามาก ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบโซ่รีเลย์ซ้ําซ้อนของ Polkadot ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบรองความเร็วข้ามสายโซ่ของ Bool นั้นเร็วมาก รุ่นนี้ตอบสนองความต้องการทั้งข้ามสายโซ่ของสินทรัพย์และข้อความข้ามสายโซ่ซึ่งให้ความเข้ากันได้ดีเยี่ยม
ลองพิจารณาสองประเด็น: ประการแรกสินทรัพย์ข้ามสายโซ่เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผู้บริโภคต้องเผชิญ (ToC) ประการที่สองสะพานข้ามสายโซ่มีการแข่งขันมากกว่าสหกรณ์ ในระยะยาวเนื่องจากอุปสรรคสูงในการเข้าสู่โปรโตคอลข้ามสายโซ่และความต้องการที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันความเข้มข้นของเงินทุนที่เกี่ยวข้องกับสะพานข้ามโซ่จะเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะโปรโตคอลข้ามสายโซ่มีอุปสรรคคูน้ําที่แข็งแกร่งรวมถึงการประหยัดต่อขนาดและต้นทุนการเปลี่ยนสูง
ในฐานะที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานเฉพาะทางพื้นฐานมากกว่าเมื่อเทียบกับสะพานข้ามโซ่ Bool มีโอกาสทางการค้าที่กว้างกว่าโครงการสะพานข้ามโซ่ระดับบน มันยังสามารถทําหน้าที่เป็นออราเคิลขยายไปไกลกว่าการตรวจสอบข้อความข้ามสายโซ่ ในทางทฤษฎีมันสามารถเข้าสู่ตลาดออราเคิลแบบกระจายอํานาจสร้างออราเคิลแบบกระจายอํานาจและให้บริการคอมพิวเตอร์ความเป็นส่วนตัว