[论文解读] 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 6

一句话总结

本文研究了封装代币作为一种机制，通过在异构区块链上表示原生资产，实现跨区块链互操作性，分析其信任模型、技术实现及权衡。研究发现，封装代币虽通过第三方托管和密码学验证实现互操作性，但重新引入了信任问题和单点故障，与预言机类似。

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.

研究动机与目标

• 分析封装代币在连接彼此隔离的区块链方面所起的作用。
• 研究第三方托管方在封装代币发行过程中引入的信任与安全影响。
• 比较主要封装代币实现的技术架构与运营模式。
• 评估封装代币相对于原子交换或去中心化预言机等替代性跨链解决方案的优势与局限。
• 为研究人员和从业者提供当前封装代币技术现状的全面概述。

提出的方法

• 调研现有封装代币协议，如 WBTC、renBTC 和 wETH，以识别其共通的技术模式与信任假设。
• 分析托管型与非托管型模型在封装代币发行中的作用，重点关注安全性、去中心化与运营效率之间的权衡。
• 研究用于验证封装代币支持资产的密码学机制，包括储备证明系统与链上验证。
• 评估预言机与去中心化验证层在维护跨区块链封装资产完整性方面的作用。
• 根据信任模型、共识机制与链上验证策略对封装代币系统进行分类。
• 使用比较框架评估不同封装代币实现的弹性、可扩展性与去中心化程度。

实验结果

研究问题

• RQ1 封装代币如何实现原本彼此隔离的区块链之间的互操作性？
• RQ2 封装代币托管方引入的主要信任假设与单点故障是什么？
• RQ3 不同技术架构（如托管型与非托管型）如何影响封装代币的安全性与去中心化程度？
• RQ4 在信任与可靠性方面，封装代币与传统预言机系统有何相似或不同之处？
• RQ5 封装代币设计中，可用性、安全性与去中心化之间的关键权衡是什么？

主要发现

• 封装代币通过在异构区块链上表示原生区块链资产，实现跨链资产转移，从而在原本不兼容的系统之间建立起桥梁。
• 发行过程依赖第三方托管方锁定原生资产，并在另一条链上铸造等值代币，从而引入一个中心化的信任点与潜在故障点。
• 托管型封装代币（如 WBTC）依赖少数可信操作员，易受合谋或被攻破的影响。
• 非托管型封装代币（如 renBTC）通过去中心化共识与密码学验证降低对单一实体的依赖，但引入了复杂性与更高的运营开销。
• 使用预言机验证抵押品支持增加了另一层信任，使整个系统易受预言机操纵或故障的影响。
• 尽管存在风险，封装代币仍是当前跨链互操作性的主导且实用的解决方案，因其简单性与与现有 DeFi 生态系统的兼容性。