Interoperabilidad: Debemos solucionar la falta de interoperabilidad entre blockchains, dice brandon truong, Jefe de Producto en cadena zeta.
El rápido crecimiento de la tecnología blockchain ha dado lugar a un ecosistema multicadena muy complejo. Con compensaciones alrededor seguridad, descentralización, escalabilidad, costo, etc., es difícil imaginar que solo una de estas cadenas de bloques satisfaga todas las necesidades de nuestra sociedad. Mientras existan múltiples cadenas, persistirá la demanda de flujo de valor entre ellas.
El problema de las cadenas de bloques de hoy es que están diseñadas para ser entornos cerrados. Tal fragmentación crea inmensas barreras para que los usuarios adopten y experimenten los beneficios de otras cadenas de manera fluida. Si queremos ver la adopción masiva de tecnologías web3 innovadoras y abrir el sistema financiero global, entonces debemos resolver la falta de interoperabilidad entre cadenas de bloques.
Varias propuestas y proyectos enfatizan la capacidad de interoperar, sin embargo, la mayoría de los sistemas de interoperabilidad solo se aplican a cadenas de bloques específicas. Además, contienen protocolos estandarizados que otras cadenas de bloques deben adoptar a través de puentes complicados, restringidos y/o menos seguros.
Interoperabilidad: Estrategias de cadena cruzada
Se utilizan varias estrategias de cadenas cruzadas para aumentar los niveles de interoperabilidad (cadenas laterales, retransmisiones, esquemas notariales, contratos de bloqueo de tiempo de hash y cadenas de bloques de cadenas de bloques), pero el problema de fragmentación subyacente persiste. Las cadenas de bloques son sistemas intrínsecamente cerrados, lo que dificulta llevar información externa confiable a la cadena sin un tercero de confianza (Oracle), como un intercambio centralizado. Hasta la fecha, ningún servicio descentralizado, sin permiso y público facilita las transacciones atómicas que involucran múltiples cadenas de bloques.
Examinemos estas principales estrategias de cadena cruzada. En primer lugar, las soluciones de cadenas laterales/relés implementan puentes que permiten principalmente activos portátiles de una cadena a otra. En lugar de depender de un intermediario de confianza, la cadena B implementa un cliente ligero de la cadena A mediante contratos inteligentes para verificar sin confianza los eventos que ocurrieron en la cadena A. Los ejemplos de retransmisiones incluyen BTCRelay on Ethereum y el puente Rainbow de Ethereum en la cadena de bloques NEAR.
En segundo lugar, los esquemas notariales son mecanismos en los que una entidad de confianza (o un conjunto de) tiene la tarea de certificar ante notario reclamos como que el evento X ha ocurrido en la cadena de bloques A. Si bien los ejemplos obvios son los intercambios centralizados, los esquemas notariales pueden descentralizarse, como el proyecto Interledger y THORChain.
En tercer lugar, los contratos hash de bloqueo de tiempo (HTLC) son construcciones de contratos inteligentes que pueden facilitar intercambios atómicos entre cadenas sin confianza adicional más allá de las dos cadenas de bloques participantes. Los ejemplos de HTLC incluyen XClaim BTC/Ethereum o BTC/Polkadot bridge, y el Lightning Network on Bitcoin.
En cuarto lugar, las cadenas de bloques de cadenas de bloques (BoB) son marcos que proporcionan capas de datos, redes, consenso, incentivos y contratos para construir cadenas de bloques específicas de la aplicación que interactúan entre sí. Tenga en cuenta que BoB no resuelve los problemas de interoperabilidad actuales directamente. Por ejemplo, para conectarse a cadenas heredadas, se debe emplear algún tipo de puente u otro mecanismo descrito anteriormente. Ejemplos importantes de BoB son Polkadot y cosmos.
Cada una de estas estrategias generales tiene sus puntos fuertes y débiles en cuanto a complejidad técnica, suposiciones de confianza, nivel de interoperabilidad y casos de uso. Nuestra discusión aquí es breve e incompleta, pero aun así, podemos categorizar aproximadamente las características de estas estrategias; ver la Tabla 1 para una comparación.
Comunicación entre cadenas
Un componente básico de cualquier interoperabilidad entre cadenas de bloques es la capacidad de comunicarse y demostrarle a la cadena B que se produjo una determinada transacción en la cadena A.
- BTCRelay, Puente del Arco Iris: En un puente unidireccional en Ethereum desde Bitcoin, un usuario de Bitcoin envía 1 BTC a una dirección de custodia determinada y luego recibe un BTC envuelto emitido en Ethereum. BTCRelay es un contrato inteligente que puede verificar sin confianza la transacción en bitcoin y emitir una moneda BTC envuelta correspondiente en Ethereum. Un contrato inteligente de Ethereum puede verificar la transacción en Bitcoin a través de una prueba de Merkle. El Rainbow Bridge también es un buen ejemplo de un puente entre Ethereum y NEAR. Este tipo de puentes son fuertes y confiables, pero bastante costosos de operar.
- Wormhole: Wormhole también es un servicio de entrega de mensajes entre cadenas, pero no es confiable porque depende de un conjunto de nodos de validación para dar fe de la validez del mensaje entregado. Tomemos el mismo ejemplo anterior, excepto que este puente unidireccional está en Ethereum desde Solana. Cuando un usuario envía 1 SOL a una determinada dirección de custodia, se emite un SOL envuelto en Ethereum. El contrato inteligente de Ethereum no verifica la transacción en Solana para emitir la moneda envuelta; confía en que la gran mayoría del conjunto de validadores de Wormhole son honestos y correctos. Parece que Wormhole se basa en la reputación de los validadores para generar confianza.
- capa cero: LayerZero es una capa de comunicación para facilitar la entrega de mensajes entre cadenas. En nuestra terminología y categorización, LayerZero no es confiable debido a la confianza necesaria para la independencia de dos partes (retransmisor y oráculo). Si actúan en connivencia, pueden defraudar a LayerZero inventando un encabezado de bloque no válido y hacer que la cadena B crea que se ha producido una transacción inexistente en la cadena A. LayerZero esencialmente subcontrata su seguridad a un retransmisor y oráculo de terceros.
- IBC: El protocolo Inter-Blockchain Communication (IBC) es un protocolo similar a TCP/IP para la comunicación entre cadenas de bloques soberanas. Para las cadenas de bloques que admiten IBC, pueden establecer conexiones y, a través de estas conexiones, una cadena de bloques puede verificar las pruebas contra los estados de consenso de otra cadena de bloques a través de un cliente ligero. Entre las cadenas de bloques que admiten IBC, se puede establecer una interoperabilidad muy fuerte, como la transferencia de monedas, los intercambios atómicos, la cadena cruzada intercambios descentralizados, e incluso contratos inteligentes entre cadenas. El principal inconveniente de IBC es que requiere adopción, lo cual es mucho pedir para otras cadenas de bloques, y también podría no ser posible para las cadenas de bloques heredadas.
Transferencia de activos entre cadenas de bloques
- Salto: Hop es un protocolo para enviar monedas a través de acumulaciones y su L1 subyacente de manera confiable. Los paquetes acumulativos son por defecto sistemas aislados y la transferencia de activos entre paquetes acumulativos y L1 puede ser lenta y costosa. Hop resuelve el problema de mover monedas a través de acumulaciones mediante la creación de puentes y monedas puente y utiliza los mercados AMM para intercambiar monedas en lugar de enviar monedas directamente.
- Connext: Connext es una solución de confianza minimizada para intercambios de activos entre cadenas. La idea es algo así como intercambios atómicos generalizados, utilizando contratos bloqueados de tiempo hash (HTLC) para garantizar la atomicidad de la transacción. En comparación con Hop, Connext usa servicios fuera de la cadena y, por lo tanto, puede conectarse más allá de los paquetes acumulativos en una sola L1; en comparación con las soluciones verificadas externamente, Connext es específico de la aplicación y no de propósito general. Por ejemplo, no se puede adaptar para enviar mensajes arbitrarios o llamadas de contrato de cadena cruzada.
- Multicain: Multichain (anteriormente Anyswap) es un puente de cadena cruzada y una red de enrutador de cadena cruzada. La red consta de contratos inteligentes en cadenas conectadas y la red Fusion. La tecnología clave es la clave TSS distribuida entre los nodos MPC y DCRM (Gestión de derechos de control distribuido). Parece que Multichain es un puente que bloquea monedas en cadenas conectadas y las envuelve en la cadena de bloques Fusion. Multichain, por lo tanto, puede considerarse como un puente centralizado.
- THORChain, Sifchain, Chainflip: THORChain (junto con competidores construidos de manera similar como Sifchain y Chainflip) es una red de liquidez descentralizada que facilita monedas L1 nativas de estilo AMM en diferentes cadenas de bloques, incluido Bitcoin, Litecoin, Bitcoin Cash, Etéreo. En particular, THORChain no es, estrictamente hablando, un puente, ya que no bloquea y envuelve monedas ni realiza transacciones en monedas envueltas. Más bien, THORChain es una cadena de bloques específica de la aplicación que mantiene el grupo, la lógica y la gestión de las bóvedas en diferentes cadenas para el intercambio. ZetaChain está inspirado en parte por el diseño de THORChain, y se puede considerar como una plataforma más simple y generalizada que permite no solo el intercambio, sino también una plataforma de contrato inteligente genérica que permite crear fácilmente aplicaciones arbitrarias entre cadenas.
Contrato inteligente entre cadenas de bloques
- Red cuántica: En cuanto a la funcionalidad, la red Quant y su Overledger son las más cercanas a ZetaChain. La red Quant es un servicio centralizado que brinda acceso a las cadenas de bloques públicas o privadas conectadas. Admite la programabilidad general desencadenada por eventos en esas cadenas de bloques (transacción hacia/desde una dirección dada, interacción de contrato inteligente, eventos, cambios de estado, etc.), a través de lenguajes y marcos populares como Javascript, Java, Python, etc. ZetaChain tiene como objetivo lograr una programabilidad general similar, pero con una cadena de bloques pública incentivada, con suposiciones de confianza muy reducidas, más transparencia, verificabilidad y auditabilidad completas.
- ICP/Llave de cadena: El Protocolo informático de Internet (ICP) tiene propuestas para permitir la interoperabilidad con la red Bitcoin a través de su tecnología Chain-Key, que es similar al esquema de firma de umbral distribuido. Con Chain Key, ICP en principio puede custodiar fondos en la red Bitcoin. No está claro cómo ICP observa la red de Bitcoin y cómo su plataforma de contrato inteligente interactúa con cadenas de bloques externas.
- hiperservicio: HyperService propone una plataforma de contrato inteligente entre cadenas que es independiente de la cadena. Consta de dos componentes: un lenguaje HSL de alto nivel para describir una dApp de cadena cruzada y una capa de ejecución que garantiza transacciones atómicas desde el punto de vista financiero.
Cadena de bloques de cadenas de bloques (BoB)
- Lunares, Cosmos: Los BoB más destacados son Polkadot y Cosmos. Polkadot, por ejemplo, proporciona una cadena de retransmisión que maneja todo el consenso y Parachains que pueden ser diferentes cadenas de bloques con diferentes funciones de transición de estado. Los Parachains están estrechamente integrados y pueden interoperar sin problemas a través de la cadena de retransmisión. El ecosistema de Cosmos, por otro lado, no comparte consenso, por lo que la interoperabilidad entre las cadenas de Cosmos es menos estrecha. Cada cadena Cosmos es soberana con su propia elección de consenso (típicamente finalidad rápida basada en Tendermint). El ecosistema de Cosmos se basa en el protocolo IBC (consulte la sección Comunicación entre cadenas) y cadenas de bloques especiales llamadas Hubs para facilitar las transferencias de activos entre cadenas e incluso contratos inteligentes entre cadenas. Para disfrutar de la interoperabilidad en Cosmos o Polkadot, las cadenas de bloques generalmente deben construirse sobre un terreno común. Las cadenas de bloques heredadas, o las nuevas cadenas de bloques con su propio consenso, no pueden ser parte de BoB.
Interoperabilidad descentralizada, pública/sin permiso, Omnichain
Los enfoques actuales de interoperabilidad entre cadenas de bloques descritos anteriormente incluyen la capacidad de comunicarse, transferir activos e incluso ejecutar cadenas cruzadas de lógica de programación más sofisticada. Sin embargo, más allá de la entrega de mensajes y las transacciones entre cadenas, el mercado carece de una cadena de bloques pública sobre la cual se puedan construir fácilmente contratos inteligentes generales y descentralizados de omnicadena. La capacidad de estos contratos inteligentes para mantener y manipular activos en cadenas externas directamente es a lo que nos referimos como interoperabilidad omnichain.
- cadena zeta: Basado en el motor de consenso Cosmos SDK y Tendermint PBFT, ZetaChain es una cadena de bloques de prueba de participación (PoS). En consecuencia, experimenta un tiempo de bloqueo rápido (~5 s) y una finalidad instantánea. La arquitectura de ZetaChain consta de validadores, observadores y firmantes. Los validadores participan en la producción de bloques y reciben recompensas proporcionales a sus bonos apostar monedas, los observadores llegan a un consenso sobre los eventos y estados de la cadena externa, y los firmantes, de forma distribuida, tienen claves ECDSA/EdDSA estándar para firmar mensajes en nombre de ZetaChain. ZETA es uno de los primeros tokens multicadena emitidos de forma nativa a través de múltiples cadenas y capas y representa la única cadena cruzada nativa de transferencia de valor a través de un mecanismo de vinculación unidireccional. La plataforma de contrato inteligente de cadena cruzada de propósito general de ZetaChain permite la creación de aplicaciones omnicadena como 1.) el paso de mensajes de cadena cruzada con valor/datos de los cuales se pueden construir muchas dApps, como DEX, préstamo/préstamo, NFTS multicadena; 2.) activos externos gestionados por contratos inteligentes, incluidas cadenas de bloques no compatibles con contratos inteligentes; 3.) intercambios AMM de cadena cruzada; 4.) Transferencia de propiedad de NFT multicadena.
La comida para llevar
En este artículo, analizamos el panorama de la interoperabilidad entre cadenas y discutimos las desventajas de los enfoques existentes, como el puente. A diferencia de los proyectos emergentes, ZetaChain propone una cadena de bloques con soporte genérico de contratos inteligentes omnichain que conecta ambas cadenas de bloques de contratos inteligentes como Ethereum, Ethereum L2 rollups, Solana, Terray Algorand, e incluso cadenas de bloques de contratos no inteligentes como Bitcoin y dogecoin. A través de una serie de avances tecnológicos en computación distribuida y descentralizada, criptografía y comunicación de protocolos, ZetaChain se establece como la primera cadena de bloques que se conecta de forma nativa a todas las cadenas de bloques y capas.
Sobre el autor:
brandon truong es jefe de Producto en cadena zeta. ZetaChain es la capa fundamental para un futuro verdaderamente multicadena; El enfoque novedoso de blockchain crea un ecosistema criptográfico fluido que permitirá a más usuarios, desarrolladores y comerciantes que nunca incorporarse, usar y aprovechar los beneficios de las criptomonedas. La cadena de bloques de ZetaChain permite la funcionalidad de cadenas múltiples sin usar puentes o tokens envueltos y permite la fácil implementación de omnichain-dApps u odApps, que pueden administrar y conectar datos y valor en todas las plataformas de contratos inteligentes, así como plataformas de contratos no inteligentes como Bitcoin y Dogecoin.
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