Lời mở đầu
Cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ Blockchain, Bitcoin không chỉ tồn tại như một loại tiền điện tử, mà hệ sinh thái của nó cũng không ngừng mở rộng và sâu sắc hơn. Hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin bao gồm nhiều giải pháp Layer 2 và ứng dụng, những giải pháp mở rộng này không chỉ nâng cao tốc độ và hiệu quả giao dịch của Bitcoin, mà còn cung cấp hỗ trợ cho các lĩnh vực mới nổi như hợp đồng thông minh, tài chính phi tập trung (DeFi), token không đồng nhất (NFT). Những đổi mới này làm cho các ứng dụng của Bitcoin trở nên rộng rãi hơn, không chỉ giới hạn ở việc lưu trữ giá trị và thanh toán ngang hàng, mà còn có thể đáp ứng các nhu cầu phức tạp và đa dạng hơn, thúc đẩy sự tiến bộ của toàn bộ ngành công nghiệp Blockchain.
Tuy nhiên, cùng với sự mở rộng của hệ sinh thái, vấn đề an ninh cũng dần trở nên rõ ràng. Các công nghệ và ứng dụng mới mang lại nhiều rủi ro và thách thức tiềm ẩn hơn, làm thế nào để vừa nâng cao chức năng vừa đảm bảo an toàn hệ thống trở thành một vấn đề then chốt. Các lỗ hổng bảo mật, sự cố tấn công và các khuyết điểm kỹ thuật không chỉ đe dọa đến an toàn tài sản của người dùng, mà còn có thể ảnh hưởng đến sự ổn định và độ tin cậy của mạng lưới Bitcoin nói chung. ScaleBit thuộc BitsLab sẽ viết bài này để thảo luận sâu về quá trình xây dựng hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin, các sự kiện an ninh mà nó đối mặt và triển vọng về an ninh trong tương lai. Thông qua phân tích các giải pháp kỹ thuật hiện tại và các thách thức về an ninh, mục tiêu là cung cấp những nhận xét và đề xuất có giá trị cho sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin, đảm bảo nó vẫn duy trì được mức độ an ninh và độ tin cậy cao trong quá trình không ngừng mở rộng.
Hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin
Hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin là gì?
Hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin chủ yếu đề cập đến các giải pháp mở rộng và hệ sinh thái ứng dụng được phát triển xung quanh mạng lưới cơ bản của Bitcoin. Bitcoin ban đầu được thiết kế chủ yếu để thực hiện thanh toán ngang hàng và lưu trữ giá trị, nhưng cùng với sự phát triển của công nghệ Blockchain, cộng đồng và các nhà phát triển Bitcoin cũng đang tìm cách bổ sung thêm nhiều chức năng khác, đặc biệt là trong lĩnh vực hợp đồng thông minh, tài chính phi tập trung (DeFi), NFT và các giải pháp mở rộng giao dịch hiệu quả hơn.
Hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin hoạt động như thế nào?
Hoạt động của hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin chủ yếu dựa trên các công nghệ và giao thức mở rộng được xây dựng trên hoặc ngoài chuỗi chính của Bitcoin, những công nghệ và giao thức này cho phép Bitcoin hỗ trợ nhiều ứng dụng đa dạng hơn. Dưới đây là nguyên lý hoạt động của một số công nghệ then chốt trong hệ sinh thái mở rộng của Bitcoin:
(1) Mạng lưới Sét (Lightning Network)
Mạng lưới Sét là một trong những giải pháp Layer 2 của Bitcoin phổ biến và được ứng dụng rộng rãi nhất. Nó thông qua việc thiết lập các kênh thanh toán, chuyển hầu hết các giao dịch nhỏ ra khỏi chuỗi chính, từ đó đáng kể tăng tốc độ giao dịch và giảm phí giao dịch của Bitcoin.
Xu hướng: Cơ sở hạ tầng của Mạng lưới Sét đang không ngừng được cải thiện, trải nghiệm người dùng cũng đang được nâng cao, ngày càng nhiều thương nhân bắt đầu hỗ trợ thanh toán Sét.
Thách thức: Vấn đề thanh khoản và hiệu quả định tuyến vẫn cần được cải thiện hơn nữa, đặc biệt là trong các kịch bản giao dịch lớn.
(2) Mạng lưới Liquid (LQ)
Mạng lưới Liquid là một sidechain chạy trên nền tảng blockchain mã nguồn mở Elements, được thiết kế để thực hiện các giao dịch nhanh hơn giữa các sàn giao dịch và tổ chức. Nó do một liên minh phân tán của các công ty Bitcoin, sàn giao dịch và các bên liên quan khác quản trị. Liquid sử dụng cơ chế neo đôi chiều để chuyển đổi BTC thành L-BTC và ngược lại.
Liquid hỗ trợ các giao dịch bảo mật và tokenization, do đó phù hợp với các ứng dụng doanh nghiệp. Nếu Bitcoin là lớp giá trị của Internet, Lightning là mạng thanh toán ngang hàng được điều khiển bởi Bitcoin, thì Liquid là lớp tài chính, bổ sung hỗ trợ nhiều tài sản và công cụ tài chính như chứng khoán và hàng hóa.
So với Lightning, Liquid là một giải pháp Layer 2 của Bitcoin, tập trung vào việc thúc đẩy các giao dịch lớn hơn và phức tạp hơn, chẳng hạn như phát hành và giao dịch tài sản (như chứng khoán và stablecoin). Liquid tích hợp sẵn tính năng giao dịch bảo mật, che giấu số tiền giao dịch và loại tài sản, trong khi Lightning chủ yếu cung cấp quyền riêng tư thông qua các giao dịch ngoài chuỗi. Mặc dù Lightning thích hợp hơn cho các khoản thanh toán nhỏ và giao dịch hàng ngày, nhưng Liquid phù hợp hơn cho các giao dịch tài chính doanh nghiệp, phát hành tài sản và giao dịch xuyên biên giới.
Hiện nay đã có hơn 50 sàn giao dịch áp dụng Mạng lưới Liquid, nó đã thúc đẩy các giao dịch trị giá hàng tỷ đô la, chứng minh hiệu quả của nó trong việc tăng cường tiện ích của Bitcoin trong các giao dịch tổ chức. Mạng lưới Liquid có thể cung cấp cho các sàn giao dịch thời gian thanh toán nhanh hơn, từ đó tăng thanh khoản trên thị trường Bitcoin, cho phép các tổ chức vận hành hiệu quả và an toàn hơn.
(3) Khung cơ sở Rootstock (RBTC)
Rootstock, ra đời từ năm 2015, là sidechain của Bitcoin có thời gian hoạt động lâu nhất và đã khởi chạy mainnet vào năm 2018. Điểm độc đáo của nó là kết hợp bảo mật dựa trên bằng chứng công việc (PoW) của Bitcoin với khả năng hợp đồng thông minh của Ethereum. Là một giải pháp Layer 2 của Bitcoin tương thích EVM, mã nguồn mở, Rootstock cung cấp một lối vào cho hệ sinh thái dApp ngày càng lớn mạnh và cam kết đạt được phi tập trung hoàn toàn.
Tương tự như Liquid, Rootstock cũng sử dụng cơ chế neo đôi chiều, do đó người dùng có thể dễ dàng chuyển đổi giữa BTC và RBTC. RBTC là tiền điện tử bản địa trên blockchain RSK, được dùng để trả phí cho các thợ đào xử lý các giao dịch và hợp đồng. Trong khi Liquid tập trung vào các giao dịch nhanh chóng, bảo mật và phát hành tài sản, thì Rootstock mở rộng hệ sinh thái DeFi và dApp của Bitcoin thông qua hợp đồng thông minh.
Tính đến thời điểm viết bài, Tổng giá trị khóa (TVL) của Rootstock đã vượt quá 170 triệu đô la, với giá trị vốn hóa thị trường là 380 triệu đô la.
(4) Mạng lưới B²
Kiến trúc kỹ thuật của B² Network bao gồm hai lớp: Lớp Rollup và Lớp Khả dụng Dữ liệu (DA). B² Network nhằm định nghĩa lại cách người dùng nhìn nhận các giải pháp lớp 2 của Bitcoin.
B² sử dụng ZK-Rollup làm lớp Rollup. Lớp ZK-Rollup sử dụng giải pháp zkEVM, chịu trách nhiệm thực hiện các giao dịch của người dùng và tạo ra các bằng chứng liên quan trong mạng lưới lớp 2. Giao dịch của người dùng được gửi và xử lý trong lớp ZK-Rollup. Trạng thái của người dùng cũng được lưu trữ trong lớp ZK-Rollup. Các đề xuất hàng loạt và các bằng chứng không tri thức được tạo ra sẽ được chuyển đến lớp Khả dụng Dữ liệu để lưu trữ và xác minh.
Lớp Khả dụng Dữ liệu bao gồm bộ lưu trữ phân tán, các nút B² và mạng lưới Bitcoin. Lớp này chịu trách nhiệm lưu trữ vĩnh viễn các bản sao dữ liệu Rollup, xác minh các bằng chứng không tri thức của Rollup, và cuối cùng thực hiện xác nhận cuối cùng trên Bitcoin.
Bộ lưu trữ phân tán là một khía cạnh then chốt của B² Network, nó hoạt động như kho lưu trữ các giao dịch của người dùng và các bằng chứng liên quan. Thông qua lưu trữ phân tán, mạng lưới cải thiện an ninh một cách cơ bản, giảm thiểu điểm đơn lẻ thất bại và đảm bảo tính bất biến của dữ liệu.
Để đảm bảo khả dụng dữ liệu, B² còn ghi một kịch bản Tapscript vào mỗi khối của Bitcoin, như hình dưới đây. Kịch bản này neo các đường dẫn dữ liệu và bằng chứng không tri thức của Rollup đang được lưu trữ hiệu quả trong bộ lưu trữ phi tập trung, quá trình này có chi phí kiểm soát được, tạo ra 6 giao dịch mỗi giờ. Do đó, khi xác minh, người dùng sẽ so sánh lần lượt các giao dịch với dữ liệu kịch bản Taproot trên lớp 1 Bitcoin để đảm bảo độ tin cậy
Tầm nhìn của Babylon là mở rộng tính bảo mật của Bitcoin để bảo vệ thế giới phi tập trung. Bằng cách tận dụng ba khía cạnh của Bitcoin - dịch vụ đóng dấu thời gian, không gian Block và giá trị tài sản - Babylon có thể truyền tải tính bảo mật của Bitcoin sang nhiều chuỗi Bằng chứng Cổ phần (PoS), tạo ra một hệ sinh thái mạnh mẽ và thống nhất hơn.
Giao thức Staking Bitcoin của Babylon sử dụng phương pháp Staking từ xa, vượt qua sự thiếu vắng của các hợp đồng thông minh thông qua các đổi mới về mật mã học, giao thức đồng thuận và tối ưu hóa việc sử dụng Bit Script. Giao thức Staking của Babylon có thể cho phép người nắm giữ Bitcoin stake Bitcoin một cách đáng tin cậy mà không cần chuyển cầu đến các chuỗi PoS, và cung cấp đầy đủ các bảo đảm an ninh có thể giảm thiểu. Giao thức đổi mới này của Babylon loại bỏ nhu cầu phải chuyển cầu, đóng gói hoặc ủy thác Bitcoin đã được stake.
Một khía cạnh then chốt của Babylon là giao thức Dấu thời gian BTC của nó. Nó sẽ đóng dấu thời gian các sự kiện của các blockchain khác lên Bitcoin, cho phép những sự kiện này được hưởng sự bảo mật của dấu thời gian Bitcoin như các giao dịch Bitcoin. Điều này hiệu quả là vay mượn tính bảo mật của Bitcoin như một máy chủ dấu thời gian. Giao thức Dấu thời gian BTC đạt được việc giải trói tài sản nhanh chóng, sự tin cậy có thể tổ hợp, và giảm chi phí bảo mật, tối đa hóa tính thanh khoản của người nắm giữ Bitcoin. Giao thức được thiết kế theo kiểu mô-đun, có thể được sử dụng trên nhiều thuật toán đồng thuận PoS khác nhau, và cung cấp một nền tảng để xây dựng các giao thức đặt lại.
Hình 5
Sau khi xem xét các giải pháp kỹ thuật khác nhau để mở rộng sinh thái Bitcoin, chúng ta có thể thấy rõ ràng rằng những đổi mới này không chỉ đáng kể nâng cao hiệu suất và chức năng của mạng lưới Bitcoin, mà còn cung cấp một nền tảng vững chắc cho việc đa dạng hóa các trường hợp sử dụng của nó. Tuy nhiên, khi sinh thái mở rộng tiếp tục phát triển và công nghệ ngày càng phức tạp, vấn đề an ninh cũng nổi lên như một khía cạnh quan trọng không thể bỏ qua. Các công nghệ mở rộng mới đưa vào nhiều rủi ro tiềm ẩn và vector tấn công, khiến toàn bộ hệ thống phải đối mặt với những thách thức an ninh lớn hơn.
Trong bối cảnh này, đảm bảo an ninh cho sinh thái mở rộng của Bitcoin không chỉ liên quan đến bảo vệ tài sản của người dùng, mà còn ảnh hưởng đến sự ổn định và độ tin cậy của toàn mạng lưới. Do đó, phần này sẽ cung cấp chi tiết về các lỗ hổng bảo mật của Mạng lưới Sét vào năm 2023, cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị cho các biện pháp bảo vệ an ninh trong tương lai.
Các sự kiện an ninh của sinh thái mở rộng Bitcoin
Vào tháng 10 năm 2023, một lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn đã được phát hiện trong công nghệ mở rộng Bitcoin - Mạng lưới Sét. Nhà phát triển Antoine Riard đã công bố chi tiết về lỗ hổng này sau khi phát hiện ra nó.
Lỗ hổng này được gọi là "Các cuộc tấn công thay thế chu kỳ", có thể ảnh hưởng đến an toàn của các khoản tiền đang lưu thông trên Mạng lưới Sét, dẫn đến chậm trễ giao dịch hoặc không thể xử lý như dự kiến, và có thể gây ra rủi ro mất vốn trong các kênh của Mạng lưới Sét Bitcoin.
Sự kiện này nhấn mạnh rằng trong bối cảnh sinh thái mở rộng phát triển nhanh chóng, an ninh phải luôn là ưu tiên hàng đầu. Các nhà phát triển và cộng đồng cần tiếp tục giám sát và cải thiện các giải pháp mở rộng hiện có để ngăn chặn các mối đe dọa an ninh tiềm ẩn, đảm bảo an toàn tài sản của người dùng.
Hình 6
Triển vọng an ninh của sinh thái mở rộng Bitcoin
Mặc dù sinh thái mở rộng Bitcoin đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc nâng cao hiệu quả giao dịch và đa dạng hóa chức năng, nhưng an ninh của nó vẫn cần được tăng cường liên tục. Phần này sẽ thảo luận về hướng phát triển và thách thức về an ninh trong tương lai của sinh thái mở rộng Bitcoin.
Sinh thái mở rộng Bitcoin nhằm mục đích giải quyết vấn đề thông lượng giao dịch của chuỗi chính, đồng thời vẫn đảm bảo an ninh và tính phi tập trung.
Mô hình tin cậy của giao dịch ngoài chuỗi: Sinh thái mở rộng Bitcoin sử dụng các công nghệ ngoài chuỗi để tăng tốc độ giao dịch, và các nhà phát triển cần đảm bảo cơ chế tin cậy của các giao dịch ngoài chuỗi đủ đáng tin cậy. Ví dụ, các kênh thanh toán song phương trong Mạng lưới Sét cần sử dụng kỹ thuật chữ ký đa chủ thể và đảm bảo quá trình đóng kênh an toàn để tránh tình trạng đóng băng hoặc mất vốn.
Quyền riêng tư và tính minh bạch: Các giao dịch trong kênh của Mạng lưới Sét có thể được thực hiện mà không cần công khai, điều này tuy cải thiện quyền riêng tư nhưng cũng làm tăng độ khó quản lý. Các mạng lưới Layer 2 cần cân bằng giữa quyền riêng tư và tính minh bạch, bằng cách tùy chọn công khai một phần hồ sơ giao dịch để tăng cường tuân thủ.
Trải nghiệm người dùng và an ninh: Sự phức tạp của sinh thái mở rộng dẫn đến khó khăn trong sử dụng, chẳng hạn như việc quản lý kênh trong Mạng lưới Sét có thể không thân thiện với người dùng thông thường, tăng nguy cơ lỗi vận hành. Sinh thái mở rộng Bitcoin có thể cải thiện trải nghiệm người dùng và giảm các lỗ hổng an ninh bằng cách thiết kế giao diện thân thiện hơn và các công cụ đơn giản hóa thao tác.
Hướng tới tương lai, sinh thái mở rộng Bitcoin cần tiếp tục tối ưu hóa các giải pháp kỹ thuật trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung và an ninh, cải thiện trải nghiệm người dùng, và tăng cường tuân thủ pháp lý, để đạt được ứng dụng rộng rãi và vững chắc hơn.
Tóm tắt
Sinh thái mở rộng Bitcoin thông qua các giải pháp Layer 2 và các giao thức đổi mới đã đáng kể nâng cao chức năng và hiệu quả giao dịch của mạng lưới Bitcoin, thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực mới như hợp đồng thông minh, DeFi, NFT.
Tuy nhiên, khi sinh thái tiếp tục mở rộng, vấn đề an ninh cũng dần nổi lên và cần được các nhà phát triển và cộng đồng quan tâm. Trong tương lai, trong khi theo đuổi hiệu suất giao dịch cao hơn và đa dạng hóa ứng dụng, sinh thái mở rộng Bitcoin phải không ngừng tăng cường các cơ chế an ninh, cải thiện trải nghiệm người dùng, cân bằng giữa quyền riêng tư và tính minh bạch, để đảm bảo sự phát triển rộng rãi và vững chắc trên nền tảng tính phi tập trung và an ninh.
Để đọc toàn bộ nội dung báo cáo, vui lòng nhấp vào: https://bitslab.xyz/reports-page
Về ScaleBit
ScaleBit, thương hiệu an ninh con của BitsLab, là một nhóm an ninh blockchain chuyên cung cấp các giải pháp an ninh cho Web3 Mass Adoption. Với năng lực chuyên sâu trong các công nghệ mở rộng blockchain như liên chuỗi và chứng minh không tri thức, chúng tôi chủ yếu cung cấp kiểm toán an ninh chi tiết và tiên tiến cho các ứng dụng ZKP, Bitcoin Layer 2 và liên chuỗi.
Đội ngũ ScaleBit bao gồm các chuyên gia an ninh giàu kinh nghiệm trong cả học thuật và doanh nghiệp, cam kết cung cấp bảo đảm an ninh cho hệ sinh thái blockchain có thể mở rộng quy mô ứng dụng lớn.
Về BitsLab
BitsLab là một tổ chức an ninh tập trung vào việc bảo vệ và xây dựng hệ sinh thái Web3 mới nổi, với tầm nhìn trở thành một tổ chức an ninh Web3 được ngành và người dùng tôn trọng. BitsLab có ba thương hiệu con: MoveBit, ScaleBit và TonBit.
BitsLab tập trung vào phát triển cơ sở hạ tầng và kiểm toán an ninh cho các hệ sinh thái mới nổi, bao gồm nhưng không giới hạn ở Sui, Aptos, TON, Linea, BNB Chain, Soneium, Starknet, Movement, Monad, Internet Computer và Solana. Đồng thời, BitsLab cũng thể hiện năng lực chuyên sâu trong kiểm toán các ngôn ngữ lập trình như Circom, Halo2, Move, Cairo, Tact, FunC, Vyper và Solidity.
Đội ngũ BitsLab tập hợp nhiều chuyên gia hàng đầu về nghiên cứu lỗ hổng, những người đã nhiều lần giành giải thưởng CTF quốc tế, và phát hiện ra các lỗ hổng quan trọng trong các dự án nổi tiếng như TON, Aptos, Sui, Nervos, OKX và Cosmos.
Truy cập trang web chính thức của BitsLab:
Truy cập trang web chính thức của ScaleBit:
Twitter chính thức của BitsLab:
