Phân tích độ sâu giao thức cross chuỗi Hyperlane không cần giấy phép

điểm chính

• Hyperlane cho phép các nhà phát triển triển khai ngay lập tức và kết nối các chuỗi khác nhau mà không cần phê duyệt, tạo ra một mô hình tiếp cận hoàn toàn mới.

• Mô-đun an toàn giữa các chuỗi của Hyperlane (ISM) cho phép ứng dụng tùy chỉnh yêu cầu an toàn, hỗ trợ giao dịch nhỏ nhanh chóng và chuyển giao tài sản có độ an toàn cao trên cùng một cơ sở hạ tầng.

• Hyperlane cung cấp SDK TypeScript, công cụ CLI và tài liệu toàn diện, giảm đáng kể rào cản kỹ thuật cho việc tích hợp chuỗi cross.

1. Điểm chuyển giao kết nối chuỗi block

Hệ sinh thái blockchain đang chuyển từ phát triển tách biệt sang kết nối thực sự. Các dự án không còn xây dựng môi trường khép kín, mà tìm kiếm tích hợp trong một mạng lưới rộng lớn hơn.

Tuy nhiên, hầu hết các tích hợp hiện tại vẫn là thủ công và rời rạc. Các dự án mới phải thương lượng trực tiếp với từng nhà cung cấp cầu nối hoặc khả năng tương tác, điều này thường dẫn đến chi phí cao, độ trễ và chi phí quản lý. Ngay cả đối với các nhóm công nghệ tiên tiến, điều này cũng tạo ra rào cản tham gia có cấu trúc, cuối cùng cản trở khả năng mở rộng của toàn bộ hệ sinh thái.

Thách thức này không phải là điều mới mẻ. Vào đầu những năm 90, các doanh nghiệp vận hành các mạng nội bộ độc lập, với các quy tắc và quyền truy cập riêng. Giao tiếp giữa các mạng mặc dù có thể, nhưng cần sự phối hợp kỹ thuật tốn thời gian và ủy quyền lẫn nhau.

Điểm chuyển biến xuất hiện khi các giao thức tiêu chuẩn như HTTP và TCP/IP được giới thiệu, chúng đã làm cho việc truy cập mở, không cần giấy phép vào Internet thống nhất trở nên khả thi. Các tiêu chuẩn này đã thay thế sự phức tạp bằng sự đơn giản, giải phóng sự tăng trưởng theo cấp số nhân và sự tham gia toàn cầu, đặt nền tảng cho cuộc cách mạng số.

Ngành công nghiệp blockchain hiện đang đối mặt với một bước ngoặt tương tự. Để mở khóa giai đoạn đổi mới tiếp theo, nó phải vượt qua việc tích hợp rời rạc, dựa trên giấy phép, tiến tới khả năng kết nối chuẩn hóa, không giấy phép. Giảm thiểu rào cản gia nhập là rất quan trọng để có sự tham gia rộng rãi và đổi mới toàn bộ hệ sinh thái.

2. Giải pháp của Hyperlane: Kết nối không cần giấy phép

2.1. Không giấy phép và mã nguồn mở

Hyperlane giải quyết các hạn chế cấu trúc thông qua kiến trúc không có giấy phép, đây là một mô hình hoàn toàn khác cho phép bất kỳ dự án nào kết nối tự do. Dưới phương pháp này, chỉ có một yêu cầu: tương thích với môi trường máy ảo được hỗ trợ (VM), chẳng hạn như Ethereum/EVM, Solana/SVM hoặc Cosmos/CosmWasm. Một khi điều kiện đó được đáp ứng, việc tích hợp có thể được thực hiện mà không cần quy trình phê duyệt phức tạp.

Vì vậy, ngưỡng gia nhập của các dự án blockchain đã giảm đáng kể. Những điều mà trước đây cần hàng tháng để hoàn thành, giờ đây chỉ cần đáp ứng tính tương thích kỹ thuật là có thể hoàn thành ngay lập tức.

Để minh họa cách hoạt động của tích hợp không cần giấy phép, hãy xem một ví dụ. Giả sử nhà phát triển Ryan đang xây dựng một dự án mới có tên là Tiger, dự án này hoạt động trên mạng chính của riêng nó. Hiện tại, người dùng Tiger chỉ giới hạn trong hệ sinh thái Tiger, không thể tương tác với các chuỗi khác. Tuy nhiên, người dùng mong muốn chuyển tài sản từ Ethereum vào chuỗi Tiger, cũng như từ chuỗi Tiger sang các chuỗi khác để mở khóa nhiều thanh khoản hơn. Để đạt được điều này, Ryan phải kết nối chuỗi Tiger với nhiều mạng chuỗi khác nhau.

Bước 1: Cài đặt Hyperlane CLI Ryan trước tiên cài đặt công cụ Hyperlane CLI để thiết lập môi trường tích hợp chuỗi. Quá trình này rất đơn giản, chỉ cần chạy "npm install @hyperlane-xyz/cli" trong terminal. Vì công cụ này là mã nguồn mở, không cần phê duyệt hoặc đăng ký trước.

Bước 2: Triển khai Mailbox và ISM Tiếp theo, Ryan đã triển khai hai thành phần cốt lõi lên chuỗi Tiger: Hợp đồng Mailbox( thực hiện truyền tải tin nhắn giữa các chuỗi blockchain) và mô-đun an ninh giữa các chuỗi(ISM, dùng để xác minh tính xác thực của mỗi tin nhắn). Cả hai thành phần này đều là mã nguồn mở và có sẵn công khai, cho phép các nhà phát triển tích hợp theo điều kiện của riêng họ.

Bước 3: Kiểm tra tin nhắn để xác minh kết nối Ryan gửi tin nhắn thử nghiệm từ chuỗi Tiger sang Ethereum để xác minh việc truyền tải có thành công hay không. Ở đây, "tin nhắn" là một lệnh thực thi cụ thể: "Chuyển 100 token TIGER đến địa chỉ Ethereum 0x123...". Quá trình truyền tải như sau:

1. Tiger chuỗi phát đi thông báo, sẽ chuyển 100 $TIGER token sang Ethereum
2. Các validator Hyperlane xác thực tin nhắn và ký tên
3. Bộ lặp ( Relayer ) sẽ truyền đạt thông điệp đã được ký đến Ethereum
4. Xác thực thông điệp ISM trên Ethereum và phát hành 100 $TIGER token cho người nhận

Chỉ cần chuỗi nguồn và chuỗi mục tiêu đều cài đặt Mailbox, thì không cần cấu hình thêm. Tin nhắn được truyền tải, xác thực và thực thi. Bài kiểm tra thành công xác nhận rằng hai chuỗi đã được kết nối đúng cách.

Bước 4: Đăng ký trên sổ cái công cộng Cuối cùng, Ryan đã đăng ký thông tin kết nối của chuỗi Tiger trong sổ đăng ký Hyperlane. Sổ đăng ký này là một danh bạ công khai dựa trên GitHub, tổng hợp thông tin của tất cả các chuỗi đã kết nối, bao gồm các định danh như ID miền (, ID miền ) và địa chỉ Hộp thư. Danh sách công khai này đảm bảo rằng các nhà phát triển khác có thể dễ dàng tìm thấy thông tin cần thiết để kết nối với chuỗi Tiger. Chức năng của nó tương tự như một cuốn danh bạ điện thoại, một khi đã đăng ký, bất kỳ ai cũng có thể tìm kiếm Tiger và khởi xướng liên lạc. Thông qua việc đăng ký này, chuỗi Tiger có thể tận dụng toàn bộ hiệu ứng mạng của hệ sinh thái Hyperlane.

Cốt lõi của kiến trúc này là một nguyên tắc đơn giản nhưng mạnh mẽ: bất kỳ ai cũng có thể kết nối mà không cần phê duyệt, bất kỳ chuỗi nào cũng có thể được sử dụng làm điểm đến mà không cần giấy phép.

Cách tốt nhất để hiểu mô hình này là thông qua phép tương tự với email. Giống như bất kỳ ai cũng có thể gửi tin nhắn đến bất kỳ địa chỉ email nào trên thế giới mà không cần phối hợp trước, Hyperlane cho phép bất kỳ chuỗi khối nào được cài đặt Mailbox có thể giao tiếp với bất kỳ chuỗi khối nào khác. Nó tạo ra một môi trường mà kết nối không cần giấy phép trở thành trạng thái mặc định, điều mà các hệ thống dựa trên phê duyệt truyền thống không thể đạt được.

2.2. Độ sâu nhiều máy ảo(VM) tương thích

Hyperlane được thiết kế từ đầu với kiến trúc mô-đun để hỗ trợ nhiều môi trường ảo (VM). Hiện tại nó hỗ trợ tính tương tác giữa EVM trên Ethereum, CosmWasm trên chuỗi dựa trên Cosmos SDK và SVM trên Solana, và đang tăng cường hỗ trợ cho các chuỗi dựa trên Move.

Kết nối các môi trường VM khác nhau về bản chất là phức tạp. Mỗi chuỗi blockchain đều chạy mô hình thực thi, cấu trúc dữ liệu, cơ chế đồng thuận và tiêu chuẩn tài sản riêng. Việc đạt được khả năng tương tác qua các hệ thống này cần một khuôn khổ chuyên biệt cao, có khả năng dịch các kiến trúc hoàn toàn khác nhau.

Ví dụ, EVM của Ethereum hỗ trợ 18 chữ số thập phân, trong khi SVM của Solana sử dụng 9 chữ số thập phân. Việc vượt qua ngay cả những khác biệt nhỏ trong khi duy trì tính an toàn và độ tin cậy là một trong những thành tựu công nghệ quan trọng của Hyperlane.

Hyperlane đã giới thiệu "Hyperlane Warp Route"( định tuyến độ cong siêu không gian) để giải quyết thách thức kết nối các chuỗi khác nhau. Hyperlane Warp Route là một cầu nối tài sản cross-chain mô-đun, hỗ trợ chuyển token không cần phép giữa các chuỗi và hỗ trợ di chuyển nhiều loại tài sản giữa các môi trường khác nhau.

Nói một cách đơn giản, Hyperlane Warp Route hoạt động dựa trên bản chất và trường hợp sử dụng của tài sản. Đôi khi chúng hoạt động như một kho (vault), đôi khi như một sàn giao dịch tiền tệ, và đôi khi như một chuyển khoản điện trực tiếp, mỗi loại tuyến đường cung cấp phương pháp phù hợp cho từng tình huống. Tất cả các quy trình này đều tận dụng khả năng nhắn tin chuỗi cross của Hyperlane để hoạt động trong các môi trường máy ảo khác nhau.

• Token gốc Warp Routes: hỗ trợ chuyển trực tiếp token nhiên liệu gốc ( như ETH) qua chuỗi cross, không cần đóng gói (wrapping).

• ERC20 kiểu thế chấp: Khoá token ERC20 trên chuỗi nguồn làm tài sản thế chấp, được sử dụng cho việc chuyển giao chuỗi cross.

• ERC20 tổng hợp: Đúc token ERC20 mới trên chuỗi mục tiêu để đại diện cho token gốc.

• Nhiều tài sản thế chấp Warp Routes: cho phép nhiều token thế chấp cung cấp tính thanh khoản.

• Đường dẫn Warp chuyên dụng: Thêm chức năng nâng cao hoặc tích hợp các trường hợp sử dụng cụ thể ( như kho, hỗ trợ mã thông báo fiat ).

Hãy sử dụng mô hình khóa-đúc (lock-and-mint) để nghiên cứu một ví dụ thực tế. Giả sử nhà phát triển Ryan muốn chuyển đổi token Tiger ($TIGER) được phát hành trên Ethereum sang mạng Base.

Ryan trước tiên triển khai một hợp đồng Hyperlane Warp Route trên Ethereum và gửi token $TIGER vào hợp đồng (EvmHypCollateral). Sau đó, Mailbox Ethereum tạo và gửi một tin nhắn chỉ định mạng Base đúc phiên bản bọc của token Tiger.

Sau khi nhận được tin nhắn, mạng lưới Base sử dụng mô-đun an toàn chuỗi cross (ISM) để xác thực tính xác thực của nó. Nếu xác thực thành công, mạng lưới Base sẽ trực tiếp đúc token Tiger đóng gói ($wTIGER) vào ví của người dùng.

Hyperlane Warp Route đóng vai trò quan trọng trong việc mở rộng tầm nhìn của Hyperlane về khả năng tương tác mô-đun và không cần giấy phép giữa các chuỗi khác nhau. Các nhà phát triển chỉ cần cấu hình hợp đồng dựa trên đặc điểm của mỗi chuỗi. Quy trình còn lại ( truyền thông, xác thực và giao hàng ) đều được cơ sở hạ tầng của Hyperlane xử lý, cho phép các nhà phát triển kết nối giữa các môi trường mà không cần xử lý các cơ chế dịch phức tạp.

2.3. Bảo mật mô-đun: Giao thức bảo mật giữa các chuỗi (ISM)

Mặc dù Hyperlane thực hiện việc di chuyển tin nhắn và tài sản giữa các chuỗi khác nhau một cách liền mạch ( đây là một lợi thế chính về khả năng mở rộng ), nhưng nó cũng mang lại một thách thức chính: chuỗi nhận làm thế nào để chắc chắn rằng một tin nhắn thực sự xuất phát từ nguồn mà nó tuyên bố? Chuyển tiếp tin nhắn là một chuyện, xác minh tính xác thực của nó thì lại là một chuyện khác.

Để giải quyết vấn đề này, Hyperlane đã giới thiệu mô-đun an ninh chuỗi cross ( Interchain Security Module, ISM ), đây là một hệ thống an ninh mô-đun, xác minh tính chân thật của thông điệp trước khi liên kết mục tiêu nhận thông điệp. ISM là một hợp đồng thông minh trên chuỗi, được sử dụng để xác minh xem thông điệp có thực sự được tạo ra trên chuỗi nguồn hay không, cung cấp bảo đảm chống giả mạo và nguồn gốc.

Nói ngắn gọn, khi Mailbox của chuỗi mục tiêu nhận được một tin nhắn, nó sẽ hỏi trước: "Tin nhắn này có thực sự đến từ chuỗi gốc không?" Chỉ khi xác thực thành công, tin nhắn mới được chuyển đến điểm đến mong đợi. Nếu xác thực thất bại hoặc có vẻ nghi ngờ, tin nhắn sẽ bị từ chối.

Quá trình này tương tự như cách thức hoạt động của kiểm soát biên giới khi bạn đi du lịch quốc tế. Trước khi bạn vào một quốc gia, các nhân viên di trú sẽ xác minh tính xác thực của hộ chiếu của bạn, "Hộ chiếu này thật sự được phát hành bởi đất nước của bạn sao?" Hộ chiếu chứa các đặc điểm chống giả mạo và các yếu tố mã hóa để chứng minh tính hợp pháp của nó. Mặc dù bất kỳ ai cũng có thể giả mạo tài liệu, nhưng chỉ những hộ chiếu có thể chứng minh nguồn gốc của chúng một cách mã hóa thông qua xác minh thích hợp mới được chấp nhận nhập cảnh.

Quan trọng là, ISM có thể linh hoạt cấu hình mô hình bảo mật của mình dựa trên nhu cầu của dịch vụ. Trong thực tiễn, yêu cầu bảo mật có sự khác biệt đáng kể tùy theo ngữ cảnh. Ví dụ, một giao dịch chuyển tiền nhỏ có thể chỉ cần một chữ ký xác nhận cơ bản để thực hiện nhanh hơn. Ngược lại, một giao dịch chuyển tài sản trị giá hàng triệu đô la có thể cần một phương pháp bảo mật theo nhiều lớp, bao gồm các xác nhận viên Hyperlane, cầu nối bên ngoài ( như Wormhole ) và xác thực đa chữ ký bổ sung.

Bằng cách này, khung ISM phản ánh một quyết định thiết kế quan trọng: Hyperlane ưu tiên tính kết nối và an ninh thông qua xác thực mô-đun. Các ứng dụng có thể tùy chỉnh mô hình an ninh của mình, trong khi vẫn giữ tính chất không giấy phép của giao thức.

3. Công cụ phát triển và khả năng tiếp cận: Cách kết nối đơn giản nhất

Hyperlane ưu tiên trải nghiệm của nhà phát triển bằng cách cung cấp mức độ khả năng tiếp cận và dễ sử dụng cao. Giao diện dòng lệnh (CLI) và bộ công cụ phát triển phần mềm dựa trên TypeScript (SDK) là những công cụ cơ bản để tích hợp chuỗi mới vào hệ sinh thái Hyperlane, gửi tin nhắn giữa các chuỗi và cấu hình Hyperlane Warp Route.

CLI và SDK đều là mã nguồn mở hoàn toàn, có sẵn cho bất kỳ ai sử dụng. Các nhà phát triển có thể cài đặt mã từ GitHub và bắt đầu tích hợp mà không cần giấy phép hoặc quy trình phê duyệt. Tài liệu chính thức bao gồm hướng dẫn từng bước, ngay cả đối với các nhà phát triển có kinh nghiệm hạn chế về blockchain cũng dễ dàng để bắt đầu.

3.1. Hyperlane CLI:Công cụ tích hợp trực tiếp

Hyperlane CLI là công cụ dòng lệnh chính thức, nhằm giúp các nhà phát triển triển khai hợp đồng Hyperlane và tương tác với nó thông qua các lệnh đơn giản. Nó hỗ trợ nhiều thao tác, bao gồm triển khai Hyperlane lên chuỗi blockchain mới, tạo Hyperlane Warp Route và kiểm tra việc truyền tin nhắn chuỗi cross, thường chỉ cần một lệnh.

• Thông tin đăng ký chuỗi: định nghĩa tên chuỗi, địa chỉ và ID miền ( ID miền )
• Triển khai các thành phần cốt lõi: tự động cài đặt Mailbox và ISM
• Thử nghiệm truyền tin: Gửi tin nhắn thử nghiệm giữa các chuỗi đã kết nối