[論文レビュー] Wrapping trust for interoperability. A study of wrapped tokens

Giulio Caldarelli|arXiv (Cornell University)|Sep 14, 2021

Blockchain Technology Applications and Security被引用数 6

ひとこと要約

本稿は、ネイティブ資産を外国ブロックチェーンに表現することで、クロスブロックチェーン相互運用性を可能にする仕組みとしてのラップドトークンを検討し、その信頼モデル、技術的実装、トレードオフを分析する。ラップドトークンは、第三者の預託管理と暗号的検証を介して相互運用性を実現するが、オラクルと同様に信頼を再導入し、単一障害点を生じさせることを特定した。

ABSTRACT

As known, blockchains are traditionally blind to the real world. This implies the reliance on third parties called oracles when extrinsic data is needed for smart contracts. However, reintroducing trust and single point of failure, oracles implementation is still controversial and debated. The blindness to the real world makes blockchains also unable to communicate with each other preventing any form of interoperability. An early approach to the interoperability issue is constituted by wrapped tokens, representing blockchain native tokens issued on a non-native blockchain. Similar to how oracles reintroduce trust, and single point of failure, the issuance of wrapped tokens involves third parties whose characteristics need to be considered when evaluating the advantages of crossing-chains. This paper provides an overview of the wrapped tokens and the main technologies implemented in their issuance. Advantages, as well as limitations, are also listed and discussed.

研究の動機と目的

• 隔離されたブロックチェーン間の相互運用性を可能にするラップドトークンの役割を分析すること。
• ラップドトークン発行に伴う第三者の預託管理による信頼性とセキュリティ上の影響を調査すること。
• 主なラップドトークン実装の技術的アーキテクチャと運用モデルを比較すること。
• アトミックスワップや分散型オラクルといった代替クロスチェーンソリューションと比較して、ラップドトークンの利点と制限を評価すること。
• 研究者および実務家向けに、ラップドトークン技術の現状を包括的に概説すること。

提案手法

• WBTC、renBTC、wETH などの既存のラップドトークンプロトコルを調査し、共通する技術的パターンと信頼仮定を特定する。
• 預託型と非預託型モデルがラップドトークン発行に果たす役割を分析し、セキュリティ、分散性、運用効率のトレードオフに注目する。
• ラップドトークンの裏付けを検証するための暗号的メカニズムを検討する。これには、リザーブ証明システムやオンチェーン検証が含まれる。
• オラクルと分散型検証レイヤーの使用が、複数ブロックチェーンに跨るラップド資産の整合性を維持する上で果たす役割を評価する。
• 信頼モデル、合意形成メカニズム、オンチェーン検証戦略に基づいて、ラップドトークンシステムを分類する。
• 比較フレームワークを用いて、異なるラップドトークン実装のレジリエンス、スケーラビリティ、分散性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ラップドトークンは、互いに隔離されたブロックチェーン間でどのように相互運用性を実現するか？
• RQ2 ラップドトークンの預託管理者によって導入される主な信頼仮定と単一障害点は何か？
• RQ3 異なる技術的アーキテクチャ（例：預託型対非預託型）は、ラップドトークンのセキュリティと分散性にどのように影響を与えるか？
• RQ4 信頼性と信頼性の観点から、ラップドトークンは従来のオラクルシステムとどのように類似または相違するか？
• RQ5 ラップドトークン設計における使いやすさ、セキュリティ、分散性の主なトレードオフは何か？

主な発見

• ラップドトークンは、ネイティブブロックチェーン資産を外国ブロックチェーンに表現することで、互いに非互換なシステム間のブリッジを実現し、クロスチェーン資産移転を可能にする。
• 発行プロセスは、ネイティブ資産をロックし、別のチェーン上で同等のトークンをmintする第三者の預託管理者に依存しており、信頼の中心点と潜在的な障害点を生じさせる。
• 預託型ラップドトークン（例：WBTC）は、少数の信頼できるオペレータに依存しており、合意形成や侵害のリスクにさらされる。
• 非預託型ラップドトークン（例：renBTC）は、分散型合意形成と暗号的検証を用いて単一のエンティティへの依存を低減するが、複雑さと高い運用オーバーヘッドを伴う。
• コラテラルの裏付けを検証するためのオラクルの使用は、信頼のもう一つのレイヤーを追加し、全体のシステムをオラクルの操作や障害のリスクにさらす。
• リスクが伴うものの、シンプルさと既存のDeFiエコシステムとの互換性のため、ラップドトークンはクロスチェーン相互運用性の主要かつ実用的なソリューションのままである。