BRIDGE:一文解析Tokenbridge價值傳輸

前段時間，Axie Infinity的底層區塊鏈網絡Ronin Network失竊6億美金，直到用戶無法從跨鏈橋Ronin Bridge提款后盜竊案才被發現。跨鏈橋的資產安全問題再次引發熱議。

事后，Sky Mavis COO Alexsander Larsen表示，“Ronin Bridge被攻擊不是因為智能合約存在漏洞，而與社會工程和人為錯誤有關”。Axie Infinity的投資方Animoca Brands聯合創始人Yat Siu曾在采訪中提到，“如果一座橋梁能夠鑄造代幣，那它就像鑄造機一樣……橋梁是權威，但如果它們設計不當或存在漏洞，就會對生態系統構成巨大風險。”

本文我們具體聊聊Tokenbridge的工作原理以及如何保證可靠性和安全性。

一、Tokenbridge的特性和模型

在ethereum生態中，tokenbridge允許用戶在兩條鏈上傳輸數據，并且提供了快速和安全的鏈接。tokenbridge作為主鏈和側鏈之間的橋梁，對于資產和數據的轉移起到了決定性的作用。

1. 鏈與網絡的定義

Native（Home）：本地鏈（側鏈）是一個快速并且便宜的網絡，所有收集validator的bridge操作都在native這一側執行。

Pudgy Penguins聯創Cole推特賬號已恢復，此前6月5日被入侵并發布虛假信息:6月18日消息，NFT項目Pudgy Penguins聯合創始人Cole發推表示，已經正式恢復其推特賬號所有權。他解釋稱，我的賬號在6月5日被入侵，黑客通過SIM卡交換攻擊控制了我的手機號碼。6月5日以來的所有推文和私信都是黑客發的，不是我……我可以確認沒有所謂的IGLOO代幣，與之相關的所有一切都是由入侵我賬號的黑客創建的。自從去年Pudgy Penguins被收購后，我就不再以任何方式隸屬于這家公司了。[2023/6/18 21:45:21]

Foregin（主鏈）：這邊可以是任何鏈，但通常是指以太坊的主網。

ERC20：在ERC20-ERC20bridge模式中，ERC667作為ERC20的實現可以在NativeSide端被創建和銷毀。

2. Bridge Modes

bridge可以被配置成多種網絡方式。當前支持的方式包括Native-to-ERC20?模式，ERC20-to-ERC20 模式，ERC20-to-Native模式和AMB（arbitrary message bridge）模式。

幣安將上線AGIX/TRY、LOOM/USDT和OAX/USDT三個新交易對:金色財經報道，幣安官方宣布將于2023年3月24日08:00（UTC）上線AGIX/TRY、LOOM/USDT和OAX/USDT三個新交易對，幣安提醒TRY是法定貨幣，不代表任何其他數字貨幣。[2023/3/23 13:21:36]

ERC20 to ERC20 ：?兼容的ERC20 token被鎖在 foreign network，同時在native邊創建erc20token（erc677 token）；當從navtive向foregin轉移時，erc677token被銷毀，erc20token（foregin）被unlock。

ERC20 to Native ：coins被鎖在foregin邊，同時在native邊創建erc20token。xDai用的是這種模式。

AMB Bridge ：在兩個鏈之間可以傳遞任意的數據。例如，允許傳輸nft token以及它們的metadata。

3. Bridge?Components

bridge也包括一些組件，內容如下：

FTX將上線Wrapped Axelar（WAXL）現貨市場:據官方消息，FTX將于09月29日14:00（UTC）上線Wrapped Axelar（WAXL）現貨市場，上線交易對WAXL/USD。WAXL充提開放時間為09月29日02:00（UTC）。

Axelar是個跨鏈通信網絡，通過AXL通證的權益證明機制保證網絡安全性。作為一個可互操作的網絡，AXL通證是跨鏈資產，在多個區塊鏈上以多種形式存在，包括名為WAXL的ERC-20兼容打包通證。Axelar網絡基于Cosmos SDK構建。[2022/9/28 5:59:22]

tokenbridge：監聽事件，發送交易去授權資產傳輸；

bridge ui application：在鏈之間傳輸tokens和coins的dapp gui工具；

bridge monitor：?檢查余額和未處理的events的工具；

bridge deployment playbooks：可選的playbook。對于遠程部署，可以管理token bridge的配置；

bridge smart contract：管理bridge的validator，收集簽名和確認資產傳遞和丟棄。

邁阿密戴德縣和邁阿密熱火隊終止FTX1.35億美元的19年獨家冠名權:11月12日消息，據外媒報道，美國佛羅里達州邁阿密戴德縣和邁阿密熱火隊在FTX申請破產后幾個小時發表了一份聯合聲明，宣布將立即采取行動終止與FTX的業務關系，并將為該球場尋找新的冠名權合作伙伴。FTX的標志已被從競技場頂部拆除。

此前消息，雙方簽署價值1.35億美元的19年獨家冠名。邁阿密熱火隊主體育場也被命名為FTX Arena。（CoinDesk）[2022/11/12 12:55:16]

為了方便理解，我們看一個user case：

這個ERC20-to-ERC20模式的token bridge，展現了用戶如何在主鏈和側鏈直接相互轉賬。具體流程如下：

1. 用戶通過交易所購買了需要的tokens；

2. 用戶把購買的token 鎖在 foregin bridge的智能合約里面，同時這個event會通過 token bridge進行傳遞，在native bridge contract中會創建erc677標準的token，同時發送到用戶賬號上；

被荷蘭當局逮捕的Alexey Pertsev證實是Tornado Cash開發者:金色財經報道，被荷蘭當局逮捕的Tornado Cash開發者是Alexey Pertsev，Alexey Pertsev的妻子Ksenia Malik已向媒體證實。Ksenia Malik表示，對其丈夫被捕感到震驚，目前正在與律師合作，并稱“我丈夫沒有做任何違法的事情。”FIOD的一位發言人拒絕就被捕者的身份發表評論。（The Block）[2022/8/13 12:22:18]

3. 用戶通過sidechain提供的dapp，使用dapp；

4. 用戶想把sidechain的資產轉移回主鏈，通過燃燒erc677 的token，token bridge把消息傳遞到foreign bridge contract，智能合約解鎖token；

5. 用戶把解鎖后的token，通過交易所賣掉。

token bridge的基本定義，概念，流程都介紹完成了，那么如何去管理一個token bridge呢？包括對于token bridge的升級，維護，配置等等。這里就需要介紹token bridge中的角色。

二、Token Bridge Roles

tokenbridge上的管理員負責bridge的安全，升級和智能合約的部署。管理員的操作都是通過多簽名來確保安全的。? ??

Administrative Groups and Roles

管理員負責管理bridge的智能合約，并負責validator的管理。管理員分為以下三個組：

1. Group A - 負責管理validator的集合

添加或者刪除validators；

對于validators設置最小所需要的簽名數量。

?2. Group B - 負責管理bridge的參數

對于user和validators設置每日限制；

設置每個transaction的min和max的限制；

設置gas price的fallback；

設置終止閾值。

?3. Group C - 管理升級

智能合約的升級；

解鎖funds。

Validators Roles

提供100%的正常時間用于傳遞transactions；

在native side監聽UserRequestForSignatures的事件，并簽署一個批準對于傳遞的資產在foreign side；

在native side監聽CollectedSignatures。一旦收集到了足夠的簽名，傳輸所有收集到簽名給foregin side；

在foreign side監聽UserRequestForAffirmation or Transfer事件并對于資產從foregin到native，發送一個準許給native side。

validator的主要作用一方面是監聽兩邊的時間，另外一方面對于交易的傳遞做校驗和傳遞。

Ronin被盜事件中，攻擊者就是通過控制驗證節點的方式盜取資產。Ronin鏈有9個驗證節點，存、取加密資產需要9個驗證者簽名中的5個。攻擊者設法控制了Sky Mavis的4個Ronin驗證器，另一個被控制的是由Axie DAO運行的第三方驗證器。Sky Mavis是Axie Infinity的開發商。

了解了跨鏈橋的工作機制后，對于如何規避Ronin事件類似的跨鏈橋安全問題的再度發生，從社會工程的角度，我們有以下幾點思考：

跨鏈橋項目要關注簽名驗證節點的安全性，確保敏感信息安全存儲；

如果跨鏈橋項目的簽名是在線下進行的，網絡必須更新簽名的安全策略，關閉相關的服務模型，同時要考慮簽名賬戶地址被泄漏的風險；

驗證簽名不僅要采取多重簽名的方式，還要確保多簽事實上屬于執行隔離，簽名內容的驗證過程必須獨立進行。

User Roles

這里就不做過多解釋了，主要就是在主鏈和側鏈之間發起資產傳遞的請求。

三、Component - Monitor

token bridge monitor的主要作用是識別tokenbridge oracle過程中出現的數據不一致和異常情況。monitor從tokenbridge contract 獲取數據以及bridge中的transation，分析他們的健康狀態，并通過Json的數據格式展現出來。

四、總結

我們從另外一個視角分享了sidechain和mainchain的關系，在兩條鏈中資產和數據的傳輸是通過token bridge來保證的：

tokenbridge通過權限角色模型并借助多簽的方式，管理bridge的角色和配置；

validators負責兩邊transaction的確認和傳輸；

monitor負責監控數據的一致性和異常情況。

但是這也暴露了一個問題，tokenbridge的管理權限在admin手中，而admin使用是通過多簽的方式保證安全的，是一種弱中心化的管理方式。所以，對于admin私鑰安全性的管理就成為整個tokenbridge最核心的安全問題。

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