在安全事故頻發之時,跨鏈橋的安全與否成爲用戶選擇何種「跨鏈協議」的關鍵因素。

原文標題:《你所使用的跨鏈橋安全麼?一文概覽 Wanchain 跨鏈機制的安全防護和精妙設計》
撰文:葉偉

近日,區塊鏈行業發生多起和「跨鏈」相關的安全事故。而在此之前,跨鏈攻擊事件幾乎未曾被黑客「關照」過。也許,2021 年下半年,將成爲跨鏈攻防戰的元年;而跨鏈橋的安全與否將成爲用戶選擇何種「跨鏈協議」的最關鍵因素。

我們通過一篇短文,爲大家梳理概述 Wanchain 跨鏈機制的安全防護、經濟激勵等種種精妙設計。

Wanchain 早在 2017 年便開始跨鏈機制的創新與研發,2018 年 6 月以去中心化的方式跨鏈集成了第一條公鏈以太坊。Wanchain 歷經數次版本迭代,於 2021 年 2 月推出了最新一版跨鏈機制,命名爲「質押金共享式多鏈互跨」機制,簡稱「多鏈互跨」機制。當前,Wanchain 已跨鏈集成了 Ethereum、Bitcoin、EOS、BSC、XRP、Litecoin 等公鏈,而集成 Polkadot 等其他若干條公鏈也將於近期先後推出。敬請期待。

Wanchain「多鏈互跨」機制特點如下:

跨鏈節點每月競選,質押量高者勝出

當前,Wanchain 上的跨鏈節點組(Storeman Group)由 25 個跨鏈節點(Storeman)組成,其中包含一個基金會節點。

每月 1 號至 7 號是 Storeman 競選時期,根據跨鏈節點自身 WAN 質押量和該節點吸引到的 WAN 委託量之和,由高至低選出排名前 25 名節點,進入新一輪的 Storeman Group。Storeman 質押的 WAN 作爲跨鏈資產的抵押金,保證了萬一出現系統性風險(當然以當前「多鏈互跨」機制的設計,這種風險發生的概率接近於 0)時能夠以資抵債。同時,提供質押金的節點和委託人能夠獲得每日質押獎勵,從而極大提升節點和委託人的質押積極性。

此外,每月一競選的機制又使得節點名單不再固化,不斷會有新鮮血液進來,有老節點退出。

基於安全多方計算的分佈式密鑰控制

Wanchain「多鏈互跨」機制的密鑰控制方式是分佈式密鑰控制,其核心便是安全多方計算(sMPC)。亮點如下:

安全性:Wanchain 通過對已有門限簽名方案(TSS)的密鑰生成過程和簽名過程進行改進,並結合其他密碼學技術,形成了層級化門限簽名算法(H-TSS)和聚合門限簽名算法(A-TSS),實現了對跨鏈鎖定資產更加細膩的管理控制權限,將賬戶安全程度提高至少兩個數量級;

去中心化程度:通過對算法原理的分析,Wanchain 提出了獨創的 ECDSA 門限最優簽名算法(當前,需由 Storeman Group 的 25 個節點中至少 17 個同時簽名),各節點通過預處理過程獲得基礎計算數據,並應用於簽名過程的多方計算乘法運算中,最終實現門限最優的性質;

計算和通信效率:通過對多方安全計算的過程進行合併與重組,降低了節點之間交互的次數,提高了通信效率;同時在 ECDSA 門限最優簽名算中,僅在預處理過程中使用同態加密,而簽名過程不依賴於同態加密,極大地提高了計算效率。

一個跨鏈節點組管理所有橋,節點質押金多鏈共享

從提升跨鏈安全、高效利用資源、優化用戶體驗等方面考慮,Wanchain「多鏈互跨」機制極大提升了跨鏈的安全性和可擴展性。在多鏈互跨機制中,所有跨鏈橋(wanBridge)由同一組 Storeman Group 運營,共享同一押金池。這個設計降低了跨鏈操作的複雜度,提升了跨鏈的便捷性,使得跨鏈資產可以在各條鏈上自由流轉;同時,在保證跨鏈資金安全的前提下,大大提高了單座橋的最大跨鏈額度。

鏈鏈直連,無需經由 Wanchain 作爲中繼

在最新的「多鏈互跨」機制中,Wanchain 團隊成功實現了「直連橋」模式的跨鏈機制。所謂直連橋是指資產在兩條公鏈之間轉移無需經由扮演路由角色的 Wanchain 便可直接實現資產的跨鏈轉移。以 BTC 從比特幣網絡跨到以太坊爲例:

當用戶發起一筆 BTC 的跨鏈交易時,Bitcoin-Ethereum 跨鏈橋會自動生成一個一次性地址(One Time Address, OTA)。

用戶向該一次性地址發送普通交易(如轉賬 0.5BTC),Storeman Group 會自動解析該筆交易,並通過該組 25 個 Storeman 中的至少 17 個跨鏈節點進行多方簽名(sMPC),完成對該一次性地址內的資金提取。

Storeman Group 再次通過多方簽名(17/25),在用戶指定的以太坊目標地址上鑄造出映射資產(wanBTC),這樣,一筆完整的跨鏈便完成了。

以上便是 Wanchain「質押金共享式多鏈互跨」機制的若干突出亮點,當然,Wanchain 跨鏈機制的優勢不限於此,該機制在安全性、公平性、高效性、易用性等各方面都進行了深入的設計與實現。

如果你想更深入瞭解 Wanchain 的跨鏈機制,可訪問我們的 在線文檔