Cosa sono i ponti cross-chain: e la loro importanza per la DeFi

Finanza decentralizzata (DeFi) è arrivato a incarnare uno dei segmenti più intriganti, versatili ed entusiasmanti dello spazio delle risorse digitali. Con il suo ecosistema che cresce a un ritmo così esponenziale, la DeFi si è affermata saldamente come una tecnologia nativamente dirompente che cerca di rimodellare completamente lo status quo finanziario e rivoluzionare il modo in cui gli individui concettualizzano il valore.

Durante il suo sviluppo storico, la tecnologia blockchain ha dato vita a una varietà di diverse applicazioni finanziarie, proposte di valore, risorse crittografiche e infrastrutture alternative. Mentre la blockchain ha sicuramente guidato alcune delle innovazioni tecnologiche più affascinanti dell'ultimo decennio, fino ad oggi il suo design rimane piuttosto isolato e chiuso.

Blockchain pubbliche, come Bitcoin ed Ethereum ad esempio, sono costruiti come registri digitali che sono open-source, trasparenti e visibili a tutti. Tuttavia, nonostante i dati sulla catena siano completamente trasparenti, l'infrastruttura di una blockchain è essenzialmente progettata per essere un ecosistema autonomo e isolato.

C'è, ovviamente, una buona ragione per questo poiché uno degli elementi più vitali della tecnologia blockchain risiede nella sua capacità di preservare la sicurezza della rete. Infatti, per mantenere il consenso che è alla base della sicurezza e dell'accuratezza di un registro condiviso, solo i minatori che seguono meticolosamente le regole di ogni rete possono verificare e scrivere transazioni sulla blockchain.

Questo sistema è davvero efficace, tuttavia, la natura a silos della blockchain sta in qualche modo ostacolando la crescita e il progresso dell'ecosistema DeFi, bloccando i partecipanti DeFi in un'unica rete chiusa quando in realtà, date le sue funzionalità senza autorizzazione e disintermediate, dovrebbe consentire agli utenti di ottenere accesso a una gamma più ampia di opportunità.

In un momento in cui la componibilità delle applicazioni decentralizzate (dApp) simile a DeFi Lego sta cambiando il volto delle infrastrutture finanziarie come le abbiamo sempre conosciute, è più importante che mai che blockchain indipendenti comunichino e condividano dati tra loro.

Mentre progetti come Polkadot, Kusama, Avalanche ed cosmo stanno sperimentando il concetto di interoperabilità cross-chain e componibilità di rete, gli utenti DeFi vorrebbero semplicemente essere in grado di spostare risorse da una catena all'altra, utilizzare le dApp in modo intercambiabile e sfruttare altri servizi DeFi in modo più efficiente. Pertanto, sembra esserci un desiderio diffuso di intercomunicazione blockchain e mentre le infrastrutture blockchain sono rimaste piuttosto isolate fino a poco tempo fa, una delle soluzioni più ottimali può essere trovata nei ponti a catena incrociata.

Informazioni sui ponti a catena incrociata

I ponti cross-chain consentono l'interoperabilità e l'intercomunicazione tra reti molto diverse, come ad esempio Bitcoin ed Ethereum, e tra una blockchain genitore e la sua catena figlia, nota come sidechain, che opera secondo regole di consenso diverse o eredita la sua sicurezza dalla blockchain genitore , come nel caso delle paracatene Polkadot e Kusama.

I bridge cross-chain consentono il trasferimento di risorse, token, dati o istruzioni contrattuali intelligenti da una catena all'altra e tra piattaforme completamente indipendenti, consentendo agli utenti di:

• Distribuisci risorse digitali su una blockchain su dApp su un'altra.
• Conduci transazioni veloci e a basso costo di token ospitati su blockchain non scalabili.
• Implementa ed esegui dApp su più di una piattaforma.

Necessità di interoperabilità cross-chain

Gli appassionati di criptovalute, gli investitori e le entità istituzionali stanno diventando sempre più consapevoli dei problemi posti dal massimalismo della catena, dei rischi della balcanizzazione e della chiusura generale inerente alla maggior parte delle reti blockchain.

Questo sentimento è principalmente guidato dal fatto che la blockchain, in fondo, è sempre stata progettata per risolvere alcune delle complessità, dei colli di bottiglia e dei limiti che hanno storicamente caratterizzato le strutture finanziarie tradizionali. Tuttavia, per la maggior parte dei partecipanti alla blockchain, è quasi impossibile eseguire operazioni senza soluzione di continuità e spostare in modo efficiente le risorse nello spazio delle risorse digitali senza incontrare alcun tipo di ostacolo tecnico.

Con la finanza decentralizzata alle stelle dall'inizio del 2020, la domanda di sistemi componibili cross-chain nello spazio DeFi è attualmente ai massimi storici. In sostanza, ciò è dovuto al fatto che le odierne reti DeFi rimangono isolate e isolate all'interno dei propri ecosistemi e non possono comunicare in modo affidabile tra loro per scambiare quantità significative di valore.

Costruiamo troppi muri e non abbastanza ponti – Isaac Newton (1643-1727)

La soluzione a questo risiede essenzialmente nell'interoperabilità cross-chain in quanto consente ai progetti di cooperare efficacemente tra loro e di rompere i confini che separano le rispettive infrastrutture.

Tuttavia, la maggior parte delle soluzioni esistenti che forniscono comunicazioni cross-blockchain sono troppo complicate, rischiose, sovraccariche o molto probabilmente includeranno un mezzo di terze parti. Il fatto che una terza parte agisca come escrow durante un trasferimento cross-chain priva completamente la blockchain della sua innata filosofia decentralizzata e intrinsecamente sconfigge del tutto lo scopo della sua tecnologia.

Per rimediare a questo, i ponti tra catene forniscono l'architettura di base necessaria per i progetti blockchain per sviluppare in sicurezza le loro caratteristiche di interoperabilità e interagire in modo affidabile con altre catene, ovviando al contempo alla necessità di un mezzo di terze parti.

Come funzionano i ponti a catena incrociata

Come accennato in precedenza, un bridge cross-chain è una connessione che consente il trasferimento di token, risorse e dati da una catena all'altra. Entrambe le catene possono avere protocolli, regole e modelli di governance diversi, ma il bridge fornisce un modo intercomunicativo e compatibile per interagire in modo sicuro su entrambi i lati.

Non tutti i ponti a catena incrociata sono uguali poiché, in effetti, esistono diversi progetti, ma generalmente possono essere divisi in due segmenti principali:

• Ponti cross-chain centralizzati, basati sulla fiducia di terze parti.
• Ponti cross-chain decentralizzati e senza fiducia, basati sulla fiducia crittografico-matematica.

I bridge più centralizzati fanno affidamento su un qualche tipo di autorità o sistema centrale per funzionare, il che significa che gli utenti sono tenuti a riporre la loro fiducia in un mediatore di terze parti per utilizzare un'applicazione o un servizio specifico. L'utilizzo di un bridge centralizzato può attrarre quegli utenti che forse sono appena entrati nello spazio crittografico e non hanno ancora sviluppato le competenze o la sicurezza necessarie per spostare il proprio capitale attraverso diverse catene da soli.

Sebbene ci siano sicuramente alcuni vantaggi nell'utilizzo di bridge centralizzati, come la facilità d'uso e la relativa automazione, la maggior parte degli appassionati di criptovalute preferisce impegnarsi in operazioni cross-chain di propria iniziativa e generalmente cerca opzioni più decentralizzate e senza fiducia.

Tra le soluzioni bridge centralizzate e basate sulla fiducia più popolari c'è l'iniziativa che consente ai possessori di Bitcoin di sfruttare i vantaggi della blockchain di Ethereum tramite Wrapped Bitcoin (WBTC). In questo sistema di bridge centralizzato, gli utenti depositano X quantità di BTC tramite partner chiamati "commercianti" in un portafoglio controllato da un custode centralizzato e fidato che archivia Bitcoin in modo sicuro e quindi conia token Wrapped BTC (WBTC) di uguale valore su Ethereum.

Questo può potenzialmente rivelarsi piuttosto vantaggioso per i possessori di Bitcoin poiché Wrapped BTC, a differenza del BTC nativo, è un token ERC-20 che può essere utilizzato come garanzia in una varietà di protocolli DeFi, come AAVE, Compound, MakerDAO ed Uniswap.

D'altra parte, i bridge cross-chain decentralizzati sono quelli in cui gli utenti non sono tenuti a riporre la loro fiducia in una singola entità o autorità centralizzata, ma piuttosto la loro fiducia è riposta nella verità matematica della base di codice della blockchain sottostante. Nei sistemi blockchain, la verità matematica viene raggiunta da molti nodi di computer che raggiungono un accordo comune, o consenso, in conformità con le regole scritte nel codice. Ciò consente la creazione di un sistema aperto, decentralizzato e trasparente che si basa quasi interamente sull'infrastruttura fondamentale della blockchain e rimuove molti dei problemi radicati negli ecosistemi centralizzati, che sono soggetti a potenziale corruzione e comportamenti dannosi.

I ponti trasversali possono essere costruiti per servire una varietà di scopi, e non solo per il trasferimento di risorse. In effetti, non solo sono in grado di consentire l'utilizzo di token su una rete su un'altra, ma possono anche essere implementati per scambiare qualsiasi tipo di dati, comprese chiamate di contratti intelligenti, identificatori decentralizzati e informazioni fuori catena come i feed dei prezzi di borsa tramite oracoli.

Architettura del ponte a catena incrociata

Quando un utente trasferisce risorse dalla blockchain A alla blockchain B attraverso un bridge cross-chain decentralizzato, queste risorse non vengono tecnicamente "inviate" o trasferite altrove. In effetti, questo trasferimento è piuttosto l'illusione in quanto gli asset sulla blockchain A non vengono trasferiti, ma piuttosto bloccati temporaneamente sulla blockchain A mentre la stessa quantità di token equivalenti viene sbloccata sulla blockchain B. Gli asset sulla blockchain A possono quindi sbloccarsi quando la quantità equivalente di i token sulla blockchain B vengono nuovamente bloccati.

Molti progetti blockchain nello spazio hanno iniziato a implementare e sviluppare le proprie caratteristiche di interoperabilità attraverso questo sistema di cui sopra grazie alla sua efficacia e natura decentralizzata. Il concetto di questa architettura interoperabile a catena incrociata, chiamato sistema bidirezionale (2-WP), risale ai primissimi giorni di Nakamoto e, sebbene questo sistema funzioni teoricamente, in realtà comporta alcuni rischi intrinseci.

Qualsiasi sistema di bridge cross-chain decentralizzato si basa fortemente su presupposti di fiducia e onestà tra i due attori coinvolti nel bridge cross-chain. Se queste ipotesi non sono valide, è possibile che le risorse su blockchain A e blockchain B si sblocchino contemporaneamente, causando una doppia spesa dannosa. Per contrastare questo, progetti come Finanza di trifoglio, una paracatena basata su substrato che cerca di trasmettere il proprio meccanismo 2-WP interno, consente di mettere in atto un sistema di comunicazione cross-chain senza soluzione di continuità e sicuro tramite 2-WP affidabili.

Un altro esempio pertinente di un ponte blockchain decentralizzato è il Protocollo Ren. La Ren Virtual Machine (RenVM) è supportata da un'ampia rete decentralizzata di nodi di computer che stabiliscono il consenso in modo simile alla rete Ethereum.

RenVM diffonde informazioni e dati su molti dispositivi e sfrutta il calcolo multipartitico (MPC) per creare firme crittografiche condivise che consentono alla sua rete di bloccare risorse digitali su una blockchain e consentire agli utenti di coniare risorse equivalenti su un'altra blockchain.

Pertanto, il meccanismo RenVM consente agli utenti di "trasferire" sostanzialmente risorse e dati dalla blockchain A alla blockchain B senza l'assistenza di alcuna entità di terze parti.

Ponti Sidechain

Prima di addentrarci nei sidechain bridge, è costruttivo analizzare brevemente cosa sono i sidechain, poiché aiuterà a contestualizzare meglio la funzionalità e l'importanza di un sidechain bridge nel suo insieme.

Le sidechain sono blockchain indipendenti con i propri meccanismi di consenso, singoli nodi e infrastrutture. Le sidechain beneficiano del decentramento e della sicurezza della blockchain principale sottostante e mantengono la flessibilità per eseguire casi d'uso altamente specializzati. In primo luogo, le sidechain sono sinonimo di scalabilità in quanto consentono alla blockchain sottostante di diluire e distribuire parte del suo carico di lavoro su un ecosistema parallelo di sidechain, rendendo così il suo intero sistema più efficiente.

Le parachain Polkadot e Kusama costituiscono forse l'esempio più rilevante di sidechain, poiché anch'esse beneficiano della sicurezza, affidabilità e scalabilità Layer-0 della Polkadot Relay Chain e possiedono funzioni indipendenti e altamente specializzate. Specialmente nell'ecosistema Polkadot, le sidechain devono essere costantemente collegate alla Relay Chain centrale, ma possono anche stabilire una comunicazione cross-chain anche con altre parachain. Ovviamente, per fare ciò, è necessario un bridge specifico per sidechain.

A differenza di un bridge che collega due blockchain completamente diversi, un bridge sidechain collega una blockchain genitore a suo figlio. Poiché il genitore e il figlio operano secondo regole di consenso diverse, la comunicazione tra loro richiede un ponte.

Ad esempio, gli sviluppatori del popolare gioco basato su blockchain Axie Infinity ha creato un sidechain dedicato simile a Ethereum, chiamato Ronin, per consentire al gioco di scalare oltre ciò che era possibile sulla mainnet di Ethereum. Il bridge Ethereum di Ronin consente agli utenti di depositare token ETH, ERC-20 e NFTs in contratti intelligenti, che i validatori di Ronin raccolgono e trasmettono alla sidechain.

Un altro noto esempio di bridge sidechain basato su Ethereum è xDai. Analogamente a Ronin, xDai è protetto da una serie di validatori distinti dai minatori che mantengono la blockchain principale di Ethereum. Due bridge, xDAI Bridge e OmniBridge, collegano la catena xDai alla mainnet di Ethereum, consentendo un facile trasferimento dei token.

Inoltre, le sidechain sono destinate a svolgere un ruolo vitale nel processo di sviluppo della rete Ethereum con l'implementazione delle sue capacità di sharding con ETH 2.0. In effetti, Ethereum 2.0 introdurrà una maggiore scalabilità alla rete ETH raggruppando molte transazioni sidechain in un'unica transazione protetta sulla principale Beacon Chain.

Immagina che Ethereum sia stato diviso in migliaia di isole. Ogni isola può fare le sue cose. Ognuna dell'isola ha le sue caratteristiche uniche e tutti coloro che appartengono a quell'isola, cioè gli account, possono interagire tra loro E possono liberamente assecondare tutte le sue caratteristiche. Se vogliono contattare altre isole, dovranno usare una sorta di protocollo. – Vitalik Buterin al Devcon 2018 – LinkedIn 

Costruire ponti su Polkadot

Polkadot è stato progettato per essere una "blockchain di blockchain" con la convinzione che tutte le future infrastrutture blockchain richiederanno l'interoperabilità per funzionare in modo efficiente. Polkadot consente alle blockchain sovrane Layer-1, chiamate parachain, di essere completamente intercomunicanti e componibili cross-chain, beneficiando al contempo della sicurezza, della scalabilità e della funzionalità Layer-0 della Polkadot Central Relay Chain.

Inoltre, Polkadot consente alle sue strutture parachain di connettersi con reti esterne come Bitcoin ed Ethereum attraverso ponti a catena incrociata. Questi ponti Polkadot possono essere implementati in vari modi, alcuni vengono costruiti come ponti di utilità comune per l'intera comunità Polkadot e altri come progettazione di ponti a scopo di lucro gestita da team specializzati.

Una delle funzionalità più intriganti e ricche di valore fornite con l'architettura bridge cross-chain di Polkadot è la capacità di collegare e interconnettere perfettamente due catene esterne e separate come Bitcoin ed Ethereum. Ad esempio, attraverso il suo sistema di bridge parachain, Polkadot potrebbe consentire il trasferimento di asset da Bitcoin a Ethereum in maniera completamente decentralizzata. Per raggiungere questo obiettivo, Polkadot sfrutta il suo design di bridge cross-chain interno chiamato Cross-Chain Message Passing (XCMP).

Ponte XCMP

Come accennato in precedenza, le paracatene prendono il nome dal concetto di catene parallele che corrono parallele alla catena di collegamento centrale all'interno dell'ecosistema Polkadot, sia sulla rete Polkadot che su quella Kusama. A causa della loro natura parallela, le parachain sono anche in grado di parallelizzare l'elaborazione delle transazioni e fornire nuovi livelli di scalabilità ai progetti basati su Polkadot e Polkadot.

Sono completamente collegati alla catena di inoltro e godono della sicurezza fornita dal framework Polkadot. Tuttavia, per comunicare e condividere dati con altri sistemi, le parachain sfruttano un meccanismo chiamato Cross-Chain Message Passing (XCMP).

Il bridge XCMP di Polkadot è un protocollo che consente alle sue reti parachain-sidechain altrimenti isolate di inviare messaggi e dati tra loro in modo sicuro e completamente affidabile. Questo sistema Cross-Chain Message Passing viene prima avviato aprendo un canale tra le due parachain.

Questo canale deve essere riconosciuto sia dal mittente che dal destinatario parachain, ed è un canale unidirezionale. Inoltre, una coppia di paracatene può avere al massimo due canali tra di loro, uno per l'invio dei messaggi e l'altro per la ricezione.

Per la costituzione del ponte è richiesto un deposito in DOT che verrà poi restituito alla richiusura del ponte. Pertanto, attraverso il canale XCMP, due parachain separate possono creare una struttura intercomunicativa per trasferire dati e risorse preziosi tra loro e raggiungere livelli senza precedenti di interoperabilità del ponte cross-chain.

Ponti trasversali: il futuro della DeFi

I ponti cross-chain possono essere essenzialmente concettualizzati come l'infrastruttura fondamentale che alimenterà tutti i futuri sistemi blockchain, poiché consentono la creazione di livelli blockchain dinamici, interoperabili e intercambiabili.

L'interoperabilità e la componibilità cross-chain tra blockchain separate, comprese le catene madri e le sidechain, aprono un vasto oceano di opportunità per gli utenti e consentono ai partecipanti alla rete di accedere ai vantaggi di ciascuna catena senza compromettere la sicurezza e i vantaggi della catena principale.

Di conseguenza, questo produce alcuni casi d'uso entusiasmanti per i ponti tra catene nel regno in continua evoluzione della finanza decentralizzata, offrendo agli appassionati di criptovalute la possibilità di spostare risorse attraverso lo spazio in modo disintermediato e senza autorizzazione, sfruttando le funzionalità sia del principale che del secondario Catene.

I bridge si stanno rivelando sempre più preziosi nei protocolli DeFi, poiché consentono agli utenti DeFi di trasferire risorse digitali da una blockchain che detiene un notevole valore di token ma che non può massimizzare le proprie dApp, come Bitcoin, a una che ha sviluppato un ecosistema DeFi ben consolidato, come Ethereum.

Quindi, in questo scenario, è solo grazie ai bridge cross-chain che Bitcoin può beneficiare delle funzionalità di DeFi diventando Wrapped Bitcoin (WBTC), un token ERC-20, sulla blockchain di Ethereum. Questo è sicuramente vantaggioso per i possessori di BTC nativi poiché ora sono in grado di scambiare e spostare i loro BTC Wrapped nello spazio DeFi e raccogliere i frutti delle migliori catene nell'ecosistema.

Inoltre, come accennato in precedenza, i bridge DeFi migliorano la scalabilità della rete consentendo alle catene principali di connettersi con le loro catene secondarie e distribuire parte del loro carico di transazione attraverso il loro ecosistema.

L'esempio più ottimale di questo è forse la rete parachain Polkadot, attraverso la quale la catena principale Polkadot può diluire il suo carico di lavoro tramite il suo sistema sidechain aumentando il throughput transazionale e le prestazioni complessive. Dati gli ovvi vantaggi insiti nelle soluzioni di bridge cross-chain, Ethereum sta attualmente sviluppando l'infrastruttura necessaria per supportare i propri bridge sidechain DeFi, che verranno implementati con Ethereum 2.0.

Conclusione

Scalabilità, efficienza e innovazione sono le parole d'ordine e, con i ponti a catena incrociata, DeFi è diventato molto più semplice. In effetti, è solo questione di tempo prima che sempre più dApp, progetti basati su blockchain e investitori di criptovalute si rendano conto che, senza ponti tra catene, le applicazioni DeFi che noi utenti amiamo e utilizziamo di più in realtà non è un'opzione così fattibile.

In quanto connessione intrinseca che collega una blockchain a un'altra, i bridge cross-chain forniscono ai progetti l'infrastruttura necessaria per raggiungere l'interoperabilità in modo decentralizzato e consentono l'implementazione senza soluzione di continuità della componibilità cross-blockchain.

Il concetto di un ponte cross-chain nello spazio delle risorse digitali risale ai primissimi giorni di Bitcoin, quando è emersa per la prima volta la proposta di valore di una rete peer-to-peer innovativa e senza autorizzazione. Da allora, i bridge blockchain sono cresciuti a tal punto da rivelarsi cruciali per lo sviluppo complessivo dell'ecosistema DeFi e delle sue strutture di liquidità simili a Lego.

In definitiva, la domanda di ponti cross-chain nello spazio rimane incredibilmente alta, poiché in primo luogo migliorano le prestazioni di rete di molti protocolli DeFi e, in secondo luogo, perché potrebbero benissimo rivelarsi il catalizzatore definitivo e universale per l'adozione della blockchain .

Disclaimer: queste sono le opinioni dello scrittore e non dovrebbero essere considerate un consiglio di investimento. I lettori dovrebbero fare le proprie ricerche.

Fonte: https://www.coinbureau.com/education/cross-chain-bridges/