Di tingkat infrastruktur, topik penelitian yang menjadi perhatian saat ini berfokus pada konsensus cepat tanpa mengorbankan toleransi kesalahan Byzantine, sharding tanpa mengorbankan keamanan, dan komunikasi lintas rantai tanpa melepaskan efisiensi. Baru-baru ini, komunikasi lintas rantai telah menerima perhatian paling besar karena peluncuran terbaru dari Cosmos dan Polkadot (mendekati!).

Komunikasi Lintas Rantai — Prinsip yang Sangat Sederhana

Banyak pengamat berpendapat bahwa blockchain publik akan terkonsolidasi menjadi hanya beberapa saja di masa depan; namun, ada banyak skenario di mana blockchain publik baru diperlukan.

• Skenario A: blockchain yang ada yang ingin dibangun mungkin tidak menawarkan sifat (misalnya, komputasi yang menjaga privasi) dan kustomisasi (misalnya, proses dan penyimpanan data) yang dibutuhkan aplikasi;
• Skenario B: seseorang memerlukan model tata kelola yang berbeda yang tidak didukung oleh blockchain yang ada — membangun aplikasi di platform kontrak pintar memaksa aplikasi untuk mengadopsi aturan tata kelola dari protokol yang mendasarinya.

Itulah sebabnya dunia di masa depan akan terdiri dari ratusan (jika tidak ribuan) blockchain publik yang berbeda. Menentukan bagaimana blockchain ini saling berkomunikasi adalah tantangan besar kami berikutnya.

Semua ide seputar komunikasi lintas rantai dimulai dengan makalah Adam Back "Memungkinkan Inovasi Blockchain dengan Sidechains yang Terikat" yang menggambarkan fakta sederhana namun mengejutkan tentang bagaimana mentransfer aset X dari blockchain A ke blockchain B. Ternyata, "transfer" itu adalah, sebenarnya, ilusi. Aset X tidak "ditransfer" tetapi sementara terkunci di blockchain A, sementara jumlah yang sama dari Aset X yang setara dicetak di blockchain B. Ini disebut pengikatan dan melakukan ini dalam kedua arah adalah pengikatan dua arah (2WP).

Semua sistem 2WP berbasis voting, sehingga sekelompok "saksi" memberikan suara tentang kapan untuk membuka kunci aset X dan ke mana mengirimnya. Ini menimbulkan pertanyaan — seberapa banyak kepercayaan yang harus kita berikan kepada kelompok saksi ini? Pendekatan terp simplest adalah memiliki satu saksi yang dipercaya melakukan pekerjaan tersebut (misalnya, pertukaran kripto). Namun, pendekatan yang lebih baik adalah menerapkan 2WP di mana sekelompok saksi harus menyetujui untuk membuka kunci/mindahkan aset.

Dalam kasus sidechain, kelompok saksi ini mewakili pemangku kepentingan (misalnya, penambang, delegasi, BP) dari kedua blockchain A dan B, yang berfungsi tetapi memperkenalkan kompleksitas teknis. Untuk blockchain A, menerapkan logika di tingkat protokol untuk berkomunikasi dengan blockchain B (yang mungkin ditingkatkan seiring berjalannya waktu) adalah beban. Masalahnya semakin rumit ketika memperkenalkan blockchain C, D, E, dll. ke dalam gambar.

Pendekatan yang berbeda adalah memiliki sekelompok saksi yang sama yang memfasilitasi komunikasi di seluruh jaringan blockchain, yang adalah intuisi di balik Cosmos Hub, Polkadot Relay Chain, dan IoTeX Root Chain. Setiap proyek menggunakan pendekatan dan kriptoekonomi yang berbeda untuk membuat kelompok saksi bersama mereka dapat dipercaya dan adaptif terhadap banyak blockchain heterogen. Cosmos mengasumsikan bahwa setiap blockchain memiliki set validaturnya sendiri, keamanan, dan konsensus, sementara IoTeX dan Polkadot menggunakan kumpulan konsensus bersama dan "keamanan secara default" untuk memudahkan proses integrasi blockchain. Dibandingkan Polkadot yang misinya adalah menghubungkan semua blockchain di dunia, tujuan komunikasi lintas rantai IoTeX berbeda dan lebih konkret: memberikan interoperabilitas untuk semua rantai Layer 2 yang berjalan dalam Jaringan IoTeX. Semua rantai Layer 2 ini akan digunakan untuk berbagai aspek aplikasi IoT, seperti penyimpanan, identitas, komputasi tepercaya, pasar data IoT, dan banyak lagi. Secara keseluruhan, komunikasi lintas rantai adalah usaha lain yang dilakukan manusia untuk mewujudkan visi menara Babel.

Mengapa Komunikasi Lintas Rantai Penting

Blockchain adalah tentang desentralisasi dan keamanan, yang dapat ditingkatkan lebih lanjut oleh komunikasi lintas rantai. Lebih khususnya, komunikasi lintas rantai memungkinkan aset mengalir di berbagai blockchain dengan tujuan:

• Tingkat keamanan yang berbeda (misalnya, transaksi lebih cepat vs. anti-sensor yang lebih kuat)
• Sifat yang berbeda (misalnya, transaksi plaintext vs. transaksi rahasia)
• Aplikasi yang bervariasi (misalnya, DeFi vs. permainan)

Komunikasi lintas rantai juga memungkinkan pemisahan aset kripto dan blockchain yang mendasarinya. Meskipun hal ini mungkin terlihat sepele, pemisahan ini meningkatkan blockchain saat ini dengan banyak cara yang berarti.

Pertama-tama, ini memungkinkan berbagai tim/proyek/rantai untuk fokus pada aspek berbeda dari teknologi blockchain sambil membuatnya berguna dan berdampak secara kolektif. Sebagai contoh, bayangkan dua blockchain: "blockchain 1" fokus pada pengalaman pengguna, (misalnya, dompet unggul, antarmuka aplikasi) dan “blockchain 2” fokus pada anti-sensor, membuatnya lambat dan sulit bagi pengguna normal untuk beroperasi. Apa yang akan terjadi secara alami adalah pengguna akan mentransfer aset dari blockchain 2 ke blockchain 1 untuk kemudahan penggunaan dan mentransfer kembali untuk penyimpanan jangka panjang.

Kedua, ini memungkinkan evolusi cepat dari protokol blockchain. Protokol yang relatif matang menghadapi dilema keamanan yang lebih baik vs. evolusi yang lebih cepat — kemajuan cepat biasanya berarti merusak sesuatu sementara keamanan yang baik menyiratkan semacam stagnasi. Dengan komunikasi lintas rantai, memindahkan aset hampir tidak memiliki biaya. Oleh karena itu, secara teori seseorang dapat membuat salinan Ethereum sebagai tempat percobaan, iterasi dengan cepat, dan akhirnya memindahkan semua aset dari Ethereum ke tempat percobaan baru ini. Jika tempat percobaan baru ini tidak ideal, semua aset dapat kembali, yang merupakan sifat fantastis yang tidak dapat diberikan oleh fork. Dalam jangka panjang, rantai yang menarik aset paling banyak akan menjadi yang paling makmur. Mereka yang tidak dapat menarik aset akan mengalami resesi dan akhirnya akan punah.

Tidak kalah penting, ini memungkinkan "peminjaman sekuritas" yang dapat berdampak mendalam pada struktur pemerintahan dalam ruang blockchain. Salah satu manifestasi dari peminjaman sekuritas adalah konsep baru yang disebut pemerintahan lintas rantai, yang akan kami jelaskan pada bagian berikutnya.

Paradigma Baru — Pemerintahan Lintas Rantai

Ketika kami pertama kali meluncurkan IoTeX Root Chain pada April 2019, kami dihadapkan pada masalah menantang tentang bagaimana mengamankan bootstrapping blockchain baru, yang pada intinya adalah apa yang kami sebut Delegasi Egois. Karenakan ada pemilih terbatas pada awalnya, para pemangku kepentingan awal dapat dengan mudah mengendalikan banyak kursi Delegasi dan menjatuhkan transaksi pemerintahan yang bertentangan dengan kepentingan mereka. Sebagai contoh, menjatuhkan transaksi suara dari produksi blok akan mencegah delegasi baru bergabung.

Untuk mengamankan bootstrapping IoTeX Mainnet, kami menciptakan pemerintahan lintas rantai. Ini berarti aktivitas pemerintahan terjadi pada blockchain yang lebih matang sementara hasil pemerintahan diterapkan pada blockchain yang kurang matang. Jaringan IoTeX saat ini memiliki aset di dua blockchain publik — Ethereum (IOTX-E digunakan untuk pemerintahan) dan IoTeX Rootchain (IOTX digunakan untuk utilitas). IOTX dan IOTX-E terdiri dari total pasokan 10 miliar token dan dapat ditukarkan menggunakan IoTube, yang merupakan jembatan terdesentralisasi antara Ethereum dan IoTeX.

Meskipun dapat dipertukarkan, IOTX-E dan IOTX memiliki sifat yang berbeda dan dengan demikian digunakan untuk tujuan yang berbeda. IOTX-E dirancang untuk memiliki likuiditas rendah (idealnya volume perdagangan rendah, lambat bergerak) dan lebih aman untuk memerintah Jaringan IoTeX (lihat http://member.iotex.io). IOTX dirancang untuk memiliki likuiditas tinggi (idealnya volume perdagangan tinggi, cepat bergerak) untuk operasi dan aplikasi dalam Jaringan IoTeX. Dengan kata lain, IOTX dan IOTX-E setara dalam nilai mereka. Ini sebanding dengan saham Google yang memiliki kelas A & C — saham kelas C tidak memiliki hak suara, sementara saham kelas A memiliki satu suara masing-masing. Dengan struktur ini, tidak mungkin bagi Delegasi Egois untuk menjatuhkan transaksi pemerintahan yang bertentangan dengan kepentingan mereka, dan ini membuatnya efektif untuk pemilihan ulang dan pemotongan delegasi.

Kami juga menemukan bahwa pemerintahan lintas rantai ini cukup efektif dalam mengatasi serangan Long Range, yang merupakan kekhawatiran umum untuk semua blockchain PoS. Singkatnya, serangan Long Range adalah ketika pemangku kepentingan besar, awal menghabiskan token mereka, membuat cabang di blockchain mulai dari blok yang sangat awal, dan menguasai rantai utama. Karena sejarah staking/pemungutan suara ada di Ethereum, ini memberikan cukup ketahanan untuk melawan subyektivitas yang lemah (karena ini adalah rantai PoW dan serangan 51% sangat mahal).

Beberapa Ide yang Lebih Gila

Ini hanyalah awal dari apa yang dapat dibawa oleh komunikasi dan tata kelola lintas rantai. Ada banyak ide gila yang sedang diteliti dan dijelajahi oleh IoTeX. Berikut beberapa contohnya!

Bagaimana sebuah blockchain muda dapat membawa dan mengoperasikan aset bernilai X pada blockchain dengan total token bernilai Y, di mana X > Y?

Seorang penyerang dengan anggaran besar membeli jalan mereka untuk mengendalikan ~⅔ (atau bahkan semua) slot produsen blok, dengan niat untuk mencuri aset. Solusi saat ini untuk pertanyaan ini adalah “tunggu dan tumbuh” rantai ini, yang bisa memakan waktu. Salah satu eksperimen yang kami kerjakan secara internal disebut tata kelola lintas rantai multi-aset — Delegasi, selain mempertaruhkan IOTX-E, dapat mempertaruhkan aset lain seperti NUSD, WETH, WBTC untuk membangun keranjang cryptocurrency. Nilai dari keranjang ini dapat dengan mudah dihitung menggunakan Chainlink oracle dan digunakan untuk meranking kandidat dan membagikan hadiah (yang merupakan IOTX). Penempatan multi-aset kemungkinan akan meningkatkan total jumlah aset yang dipertaruhkan dan membuat rantai menjadi aman. Ini hanya mungkin bersama dengan tata kelola lintas rantai karena banyak aset lain kemungkinan akan tinggal pada blockchain yang matang.

Bagaimana cara mengatasi serangan "tidak ada yang dipertaruhkan" tanpa memperkenalkan terlalu banyak kompleksitas di tingkat protokol?

Serangan "tidak ada yang dipertaruhkan" adalah kekhawatiran umum lainnya untuk semua blockchain PoS. Itu berarti setiap Delegasi akan membangun pada setiap fork jika/kapan fork terjadi karena hampir tidak ada biaya untuk menghasilkan blok (berbeda dengan rantai PoW) dan memaksimalkan kepentingan finansial mereka sendiri. Untuk meniru apa yang terjadi pada rantai PoW, setiap delegasi menghabiskan X token untuk menghasilkan sebuat blok dan diberi hadiah Y token jika pengusulannya berhasil, di mana X < Y. Ini semacam setara dengan memotong delegasi yang berbohong dengan menyita sebagian atau seluruh stake/deposit-nya. Di rantai yang sama, pemotongan ini tidak sepele di bawah asumsi Delegasi Egois di mana delegasi dan delegasi yang berkolusi dapat secara selektif mengabaikan transaksi pemotongan. Tata kelola lintas rantai memungkinkan korban untuk mengirimkan bukti ke Ethereum dan memastikan bahwa delegasi yang berbohong dipotong.

Kesimpulan

Secara keseluruhan, komunikasi lintas rantai membuka pintu untuk banyak desain dan aplikasi yang menarik. Untuk pertama kalinya di industri blockchain, kami akan segera mengizinkan rantai untuk "meminjam" aset, keamanan, dan properti dari rantai lain. Kami melihat ini sebagai paradigma baru dalam hal desain sistem blockchain.