Czym są mosty krzyżowe: i ich znaczenie dla DeFi

Zdecentralizowane finanse (DeFi) ucieleśnia jeden z najbardziej intrygujących, wszechstronnych i ekscytujących segmentów cyfrowej przestrzeni aktywów. Wraz ze swoim ekosystemem rozwijającym się w tak gwałtownym tempie, DeFi mocno ugruntowało swoją pozycję jako natywnie destrukcyjna technologia, która ma na celu całkowite przekształcenie finansowego status quo i zrewolucjonizowanie sposobu, w jaki jednostki konceptualizują wartość.

W ciągu swojego historycznego rozwoju technologia blockchain zrodziła wiele różnych aplikacji finansowych, propozycji wartości, aktywów kryptograficznych i alternatywnych infrastruktur. Chociaż blockchain z pewnością stał na czele jednych z najbardziej fascynujących innowacji technologicznych ostatniej dekady, do dziś jego projekt pozostaje raczej odizolowany i zamknięty.

Publiczne łańcuchy bloków, takie jak Bitcoin i Ethereum na przykład są zbudowane jako cyfrowe księgi, które są otwarte, przejrzyste i widoczne dla wszystkich. Jednak pomimo tego, że dane w łańcuchu są w pełni przejrzyste, infrastruktura blockchain jest zasadniczo zaprojektowana jako samodzielny, wyciszony ekosystem.

Oczywiście jest ku temu dobry powód, ponieważ jednym z najważniejszych elementów technologii blockchain jest jej zdolność do zachowania bezpieczeństwa sieci. W rzeczywistości, aby utrzymać konsensus, który stanowi podstawę bezpieczeństwa i dokładności współdzielonej księgi, tylko górnicy, którzy skrupulatnie przestrzegają zasad każdej sieci, mogą weryfikować i zapisywać transakcje w łańcuchu bloków.

Ten system jest rzeczywiście skuteczny, jednak wyciszony charakter blockchain nieco hamuje wzrost i postęp ekosystemu DeFi, blokując uczestników DeFi w jednej, zamkniętej sieci, podczas gdy w rzeczywistości, biorąc pod uwagę jej funkcje bez uprawnień i pośredników, powinno pozwolić użytkownikom na uzyskanie dostęp do szerszego wachlarza możliwości.

W czasach, gdy DeFi Lego-podobny do komponowania zdecentralizowanych aplikacji (dApps) zmienia oblicze infrastruktur finansowych, jakie znamy od zawsze, dla niezależnych blockchainów ważniejsze niż kiedykolwiek jest komunikowanie się i udostępnianie danych.

Podczas gdy projekty takie jak Polkadot, Kusama, Lawina i kosmos eksperymentują z koncepcją interoperacyjności między łańcuchami i komponowania sieci, użytkownicy DeFi po prostu chcieliby mieć możliwość przenoszenia zasobów z jednego łańcucha do drugiego, wymiennego używania dApps i bardziej efektywnego wykorzystywania innych usług DeFi. W związku z tym wydaje się, że istnieje powszechne pragnienie wzajemnej komunikacji blockchain i chociaż infrastruktury blockchain do niedawna pozostawały raczej odizolowane, jedno z najbardziej optymalnych rozwiązań można znaleźć w mostach cross-chain.

O mostach krzyżowych

Cross-Chain Bridges umożliwiają interoperacyjność i komunikację między bardzo różnymi sieciami, takimi jak na przykład Bitcoin i Ethereum, oraz między jednym nadrzędnym łańcuchem bloków a jego łańcuchem podrzędnym, znanym jako łańcuch boczny, który albo działa zgodnie z różnymi zasadami konsensusu, albo dziedziczy swoje bezpieczeństwo z nadrzędnego łańcucha bloków , podobnie jak w przypadku parałańcuchów Polkadot i Kusama.

Mosty międzyłańcuchowe umożliwiają przenoszenie aktywów, tokenów, danych lub kiedykolwiek inteligentnych instrukcji kontraktowych z jednego łańcucha do drugiego oraz między całkowicie niezależnymi platformami, umożliwiając użytkownikom:

• Wdrażaj zasoby cyfrowe na jednym blockchainie, aby dApps na innym.
• Przeprowadzaj szybkie, tanie transakcje tokenami hostowanymi na nieskalowalnych łańcuchach bloków.
• Wdrażaj i wykonuj dApps na więcej niż jednej platformie.

Potrzeba interoperacyjności między łańcuchami

Entuzjaści kryptowalut, inwestorzy i podmioty instytucjonalne stają się coraz bardziej świadomi problemów związanych z maksymalizmem łańcucha, ryzykiem bałkanizacji i ogólnym zamknięciem nieodłącznie związanym z większością sieci blockchain.

Ten sentyment wynika przede wszystkim z faktu, że blockchain, w istocie, zawsze był projektowany w celu rozwiązania niektórych zawiłości, wąskich gardeł i ograniczeń, które historycznie charakteryzowały tradycyjne struktury finansowe. Mimo to, dla większości uczestników blockchain, płynne wykonywanie transakcji i efektywne przenoszenie aktywów w przestrzeni aktywów cyfrowych jest prawie niemożliwe bez napotkania jakiejś przeszkody technicznej.

Wraz z gwałtownym wzrostem zdecentralizowanych finansów od początku 2020 r., zapotrzebowanie na systemy komponowania między łańcuchami w przestrzeni DeFi jest obecnie najwyższe w historii. Zasadniczo wynika to z faktu, że dzisiejsze sieci DeFi pozostają odizolowane i odizolowane w ramach własnych ekosystemów i nie mogą bez zaufania komunikować się ze sobą w celu wymiany znaczących ilości wartości.

Budujemy za dużo murów, a za mało mostów – Isaac Newton (1643-1727)

Rozwiązaniem tego problemu jest zasadniczo interoperacyjność między łańcuchami, ponieważ pozwala ona projektom na efektywną współpracę ze sobą i przełamywanie granic dzielących ich odpowiednie infrastruktury.

Jednak większość istniejących rozwiązań zapewniających komunikację cross-blockchain jest albo zbyt skomplikowana, ryzykowna, przeciążona, albo najprawdopodobniej będzie zawierać medium strony trzeciej. Posiadanie strony trzeciej jako depozytu podczas transferu między łańcuchami całkowicie pozbawia blockchain jego wrodzonej zdecentralizowanej filozofii i z natury całkowicie niweczy cel swojej technologii.

Aby temu zaradzić, mosty cross-chain zapewniają niezbędną podstawową architekturę dla projektów blockchain, aby bezpiecznie rozwijać ich funkcje interoperacyjności i niezawodnie współdziałać z innymi łańcuchami, jednocześnie eliminując potrzebę korzystania z nośnika strony trzeciej.

Jak działają mosty krzyżowe

Jak wspomniano wcześniej, most cross-chain to połączenie, które umożliwia przesyłanie tokenów, aktywów i danych z jednego łańcucha do drugiego. Oba łańcuchy mogą mieć różne protokoły, reguły i modele zarządzania, ale most zapewnia interkomunikacyjny i kompatybilny sposób bezpiecznej współpracy po obu stronach.

Nie wszystkie mosty cross-chain są takie same, jak w rzeczywistości istnieje wiele projektów, ale generalnie można je podzielić na dwa główne segmenty:

• Scentralizowane mosty krzyżowe, oparte na zaufaniu osób trzecich.
• Zdecentralizowane i pozbawione zaufania mosty krzyżowe, oparte na zaufaniu kryptograficzno-matematycznym.

Bardziej scentralizowane mosty do działania opierają się na pewnego rodzaju organie centralnym lub systemie, co oznacza, że ​​użytkownicy muszą zaufać pośrednikowi będącemu stroną trzecią w celu korzystania z określonej aplikacji lub usługi. Korzystanie ze scentralizowanego mostu może spodobać się tym użytkownikom, którzy być może właśnie weszli w przestrzeń kryptograficzną i nie rozwinęli jeszcze zestawu umiejętności lub pewności wymaganej do samodzielnego przenoszenia swojego kapitału przez różne łańcuchy.

Chociaż zdecydowanie istnieją pewne korzyści z używania scentralizowanych mostów, takie jak łatwość użycia i względna automatyzacja, większość miłośników kryptowalut woli samodzielnie angażować się w operacje cross-chain i ogólnie szuka bardziej zdecentralizowanych i pozbawionych zaufania opcji.

Wśród najpopularniejszych, opartych na zaufaniu, scentralizowanych rozwiązań mostowych jest inicjatywa, która umożliwia posiadaczom bitcoinów wykorzystanie zalet blockchain Ethereum za pośrednictwem Wrapped Bitcoin (WBTC). W tym scentralizowanym systemie pomostowym użytkownicy wpłacają X kwoty BTC za pośrednictwem partnerów zwanych „kupcami” do portfela kontrolowanego przez zaufanego, scentralizowanego powiernika, który bezpiecznie przechowuje Bitcoin, a następnie pakuje tokeny BTC (WBTC) o równej wartości w Ethereum.

Potencjalnie może to okazać się raczej korzystne dla posiadaczy bitcoinów, ponieważ Wrapped BTC, w przeciwieństwie do natywnego BTC, jest tokenem ERC-20, który można wykorzystać jako zabezpieczenie w różnych protokołach DeFi, takich jak Aave, Mieszanka, MakerDAO i Uniswap.

Z drugiej strony zdecentralizowane mosty międzyłańcuchowe to takie, w których użytkownicy nie muszą pokładać zaufania w jednym podmiocie lub scentralizowanym urzędzie, ale raczej polegają na matematycznej prawdzie bazowej bazy kodu blockchain. W systemach blockchain prawda matematyczna jest osiągana przez wiele węzłów komputerowych osiągając wspólne porozumienie lub konsensus, zgodnie z regułami zapisanymi w kodzie. Pozwala to na stworzenie otwartego, zdecentralizowanego i przejrzystego systemu, który prawie całkowicie opiera się na podstawowej infrastrukturze blockchain i usuwa wiele problemów zakorzenionych w scentralizowanych ekosystemach, które są podatne na potencjalne korupcje i złośliwe zachowanie.

Mosty cross-chain mogą być budowane tak, aby służyły różnym celom, a nie tylko transferom aktywów. Rzeczywiście, są one w stanie nie tylko umożliwiać wykorzystanie tokenów w jednej sieci w innej, ale można je również wdrożyć do wymiany dowolnego rodzaju danych, w tym połączeń inteligentnych kontraktów, zdecentralizowanych identyfikatorów i informacji spoza łańcucha, takich jak kanały cen giełdowych przez wyrocznie.

Architektura mostu krzyżowego

Gdy użytkownik przenosi zasoby z łańcucha bloków A do łańcucha bloków B przez zdecentralizowany most cross-chain, zasoby te nie są technicznie „wysyłane” ani przenoszone w inne miejsce. W rzeczywistości transfer ten jest dość iluzją, ponieważ aktywa na blockchain A nie są przenoszone, ale raczej tymczasowo blokowane na blockchain A, podczas gdy ta sama liczba równoważnych tokenów jest odblokowana na blockchain B. Aktywa na blockchain A mogą zostać odblokowane, gdy odpowiednia ilość tokeny na blockchainie B zostają ponownie zablokowane.

Wiele projektów blockchain w kosmosie rozpoczęło wdrażanie i rozwijanie własnych funkcji interoperacyjności za pośrednictwem tego wyżej wymienionego systemu ze względu na jego skuteczność i zdecentralizowany charakter. Koncepcja tej interoperacyjnej architektury międzyłańcuchowej, zwanej systemem dwukierunkowym (2-WP), sięga początków Nakamoto i chociaż ten system teoretycznie działa, w rzeczywistości wiąże się z pewnym nieodłącznym ryzykiem.

Każdy zdecentralizowany system mostów krzyżowych opiera się w dużej mierze na założeniach zaufania i uczciwości między dwoma podmiotami zaangażowanymi w most krzyżowy. Jeśli te założenia nie spełnią się, możliwe jest, że zasoby zarówno w łańcuchu blokowym A, jak i w łańcuchu blokowym B zostaną odblokowane w tym samym czasie, powodując złośliwe podwójne wydatki. Aby temu przeciwdziałać, projekty takie jak Finanse koniczyny, parachain oparty na substratach, który chce przekazać własny wewnętrzny mechanizm 2-WP, pozwala na wprowadzenie bezproblemowego i bezpiecznego systemu komunikacji międzyłańcuchowej za pośrednictwem niezaufanych 2-WP.

Innym trafnym przykładem zdecentralizowanego mostu blockchain jest Protokół Ren. Maszyna wirtualna Ren (RenVM) jest obsługiwana przez dużą, zdecentralizowaną sieć węzłów komputerowych, które ustanawiają konsensus w sposób podobny do sieci Ethereum.

RenVM rozprzestrzenia informacje i dane na wiele urządzeń i wykorzystuje obliczenia wielostronne (MPC) do tworzenia współdzielonych podpisów kryptograficznych, które umożliwiają jej sieci blokowanie zasobów cyfrowych na jednym łańcuchu bloków i umożliwiają użytkownikom wybijanie równoważnych zasobów na innym łańcuchu bloków.

W ten sposób mechanizm RenVM pozwala użytkownikom w zasadzie „przenosić” aktywa i dane z blockchain A do blockchain B bez pomocy podmiotu zewnętrznego.

Mosty Sidechain

Zanim zagłębimy się w mosty sidechain, warto pokrótce przeanalizować, czym są sidechains, ponieważ pomoże to lepiej kontekstualizować funkcjonalność i znaczenie mostu sidechain jako całości.

Łańcuchy boczne to niezależne łańcuchy bloków z własnymi mechanizmami konsensusu, indywidualnymi węzłami i infrastrukturami. Łańcuchy boczne czerpią korzyści z decentralizacji i bezpieczeństwa głównego łańcucha bloków i zachowują elastyczność w wykonywaniu wysoce wyspecjalizowanych przypadków użycia. Przede wszystkim łańcuchy boczne są synonimem skalowalności, ponieważ umożliwiają rozcieńczenie i rozłożenie części obciążenia w równoległym ekosystemie łańcuchów bocznych, dzięki czemu cały system jest bardziej wydajny.

Parachainy Polkadot i Kusama stanowią prawdopodobnie najbardziej odpowiedni przykład łańcucha bocznego, ponieważ również korzystają z bezpieczeństwa, niezawodności i skalowalności warstwy 0 łańcucha przekaźnikowego Polkadot i posiadają niezależne, wysoce wyspecjalizowane funkcje. Szczególnie w ekosystemie Polkadot łańcuchy boczne muszą być stale powiązane z centralnym łańcuchem przekaźnikowym, ale mogą również nawiązać komunikację międzyłańcuchową również z innymi parachainami. Oczywiście w tym celu wymagany jest most specyficzny dla łańcucha bocznego.

W przeciwieństwie do mostu, który łączy dwa zupełnie różne łańcuchy bloków, most łańcucha bocznego łączy nadrzędny łańcuch bloków z jego dzieckiem. Ponieważ rodzic i dziecko działają zgodnie z różnymi zasadami konsensusu, komunikacja między nimi wymaga mostu.

Na przykład twórcy popularnej gry opartej na blockchain Axie Infinity stworzył dedykowany łańcuch boczny podobny do Ethereum, zwany Ronin, aby umożliwić skalowanie gry poza to, co było możliwe w sieci głównej Ethereum. Most Ethereum firmy Ronin umożliwia użytkownikom deponowanie tokenów ETH, ERC-20 i NFT w inteligentne kontrakty, które walidatory Ronina wychwytują i przekazują do łańcucha bocznego.

Innym dobrze znanym przykładem mostka łańcucha bocznego opartego na Ethereum jest xDai. Podobnie jak Ronin, xDai jest zabezpieczony przez zestaw walidatorów różniących się od górników, którzy utrzymują główny blockchain Ethereum. Dwa mosty, xDAI Bridge i OmniBridge, łączą łańcuch xDai z siecią główną Ethereum, umożliwiając łatwe przesyłanie tokenów.

Co więcej, łańcuchy boczne mają odegrać istotną rolę w procesie rozwoju sieci Ethereum wraz z wprowadzeniem jej możliwości shardingu z ETH 2.0. W rzeczywistości Ethereum 2.0 wprowadzi zwiększoną skalowalność do sieci ETH, łącząc wiele transakcji sidechain w jedną transakcję zabezpieczoną w głównym łańcuchu Beacon.

Wyobraź sobie, że Ethereum zostało podzielone na tysiące wysp. Każda wyspa może robić swoje. Każda z wysp ma swoje unikalne cechy i każdy należący do tej wyspy, czyli konta, może wchodzić ze sobą w interakcje ORAZ mogą swobodnie rozkoszować się wszystkimi jej cechami. Jeśli chcą skontaktować się z innymi wyspami, będą musieli użyć jakiegoś protokołu. – Vitalik Buterin na Devcon 2018 – LinkedIn 

Budowanie mostów na Polkadot

Polkadot został zaprojektowany jako „blockchain of blockchains” z przekonaniem, że wszystkie przyszłe infrastruktury blockchain będą wymagały interoperacyjności, aby funkcjonować efektywnie. Polkadot pozwala suwerennym blockchainom Layer-1, zwanym parachains, być w pełni komunikatywnym i komponować między łańcuchami, jednocześnie korzystając z bezpieczeństwa, skalowalności i funkcjonalności warstwy 0 centralnego łańcucha przekaźnikowego Polkadot.

Ponadto Polkadot umożliwia swoim strukturom parałańcuchowym łączenie się z sieciami zewnętrznymi, takimi jak Bitcoin i Ethereum, za pośrednictwem mostów krzyżowych. Te mosty Polkadot mogą być wdrażane na wiele sposobów, z których niektóre są budowane jako wspólne dobre mosty użyteczności dla całej społeczności Polkadot, a inne jako projekt mostu dla zysku prowadzony przez wyspecjalizowane zespoły.

Jedną z najbardziej intrygujących i bogatych w wartość funkcjonalności, które są dostępne w architekturze mostów krzyżowych Polkadot, jest możliwość łączenia i bezproblemowego łączenia dwóch zewnętrznych i oddzielnych łańcuchów, takich jak Bitcoin i Ethereum. Na przykład, poprzez swój system parachain bridge, Polkadot może umożliwić transfer aktywów z Bitcoin do Ethereum w całkowicie zdecentralizowany sposób. Aby to osiągnąć, Polkadot wykorzystuje własny projekt mostu krzyżowego o nazwie Cross-Chain Message Passing (XCMP).

Mostek XCMP

Jak wspomniano wcześniej, parachains bierze swoją nazwę od koncepcji równoległych łańcuchów, które biegną równolegle do centralnego łańcucha przekaźnikowego w ekosystemie Polkadot, zarówno w sieciach Polkadot, jak i Kusama. Ze względu na swój równoległy charakter, parachains są również w stanie zrównoleglać przetwarzanie transakcji i dostarczać nowe poziomy skalowalności zarówno projektom Polkadot, jak i Polkadot.

Są w pełni połączone z łańcuchem przekaźnikowym i cieszą się bezpieczeństwem zapewnianym przez framework Polkadot. Jednak, aby komunikować się i udostępniać dane innym systemom, parachains wykorzystuje mechanizm zwany Cross-Chain Message Passing (XCMP).

Mostek XCMP firmy Polkadot jest protokołem, który pozwala izolowanym sieciom parachain-sidechain przesyłać między sobą wiadomości i dane w bezpieczny i całkowicie pozbawiony zaufania sposób. Ten system Cross-Chain Message Passing jest najpierw inicjowany przez otwarcie kanału między dwoma parachainami.

Ten kanał musi być rozpoznawany zarówno przez nadawcę, jak i odbiorcę, i jest to kanał jednokierunkowy. Co więcej, para łańcuchów może mieć co najwyżej dwa kanały między sobą, jeden do wysyłania wiadomości, a drugi do ich odbierania.

Do założenia mostu wymagana jest kaucja w DOT, która zostanie zwrócona po ponownym zamknięciu mostu. W ten sposób, za pośrednictwem kanału XCMP, dwa oddzielne parachains mogą stworzyć strukturę komunikacyjną, aby przekazywać cenne dane i zasoby między sobą i osiągnąć niespotykany dotąd poziom interoperacyjności mostów między łańcuchami.

Mosty krzyżowe: przyszłość DeFi

Mosty cross-chain można zasadniczo uznać za podstawową infrastrukturę, która będzie napędzać wszystkie przyszłe systemy blockchain, ponieważ umożliwiają tworzenie dynamicznych, interoperacyjnych i wymiennych warstw blockchain.

Interoperacyjność i możliwość komponowania w różnych łańcuchach między oddzielnymi łańcuchami bloków, w tym łańcuchami nadrzędnymi i łańcuchami bocznymi, otwierają ogromny ocean możliwości dla użytkowników i umożliwiają uczestnikom sieci dostęp do korzyści płynących z każdego łańcucha bez narażania bezpieczeństwa i zalet łańcucha głównego.

W związku z tym tworzy to kilka ekscytujących przypadków użycia mostów krzyżowych w ciągle zmieniającej się sferze zdecentralizowanego finansowania, dając entuzjastom kryptowaluty możliwość przenoszenia aktywów w przestrzeni w sposób bez uprawnień, bez pośrednictwa, przy jednoczesnym wykorzystaniu funkcjonalności zarówno głównego, jak i dodatkowego więzy.

Mosty okazują się coraz bardziej wartościowe w protokołach DeFi, ponieważ umożliwiają użytkownikom DeFi przesyłanie zasobów cyfrowych z łańcucha bloków, który posiada znaczną wartość tokena, ale nie może zmaksymalizować własnych dApps, takich jak Bitcoin, do takiego, który rozwinął ugruntowany ekosystem DeFi, jak Ethereum.

Tak więc w tym scenariuszu tylko dzięki mostom krzyżowym Bitcoin może korzystać z funkcji DeFi, stając się Wrapped Bitcoin (WBTC), tokenem ERC-20, w łańcuchu blokowym Ethereum. Jest to z pewnością korzystne dla rodzimych posiadaczy BTC, ponieważ mogą teraz handlować i przenosić swoje opakowane BTC w przestrzeń DeFi i czerpać korzyści z najlepszych sieci w ekosystemie.

Ponadto, jak wspomniano wcześniej, mosty DeFi zwiększają skalowalność sieci, umożliwiając głównym łańcuchom łączenie się z ich drugorzędnymi łańcuchami i rozprowadzanie części obciążenia transakcyjnego w całym ekosystemie.

Najbardziej optymalnym tego przykładem jest być może sieć parachain Polkadot, dzięki której główny łańcuch Polkadot może rozcieńczyć swoje obciążenie pracą poprzez system sidechain, zwiększając ogólną przepustowość transakcji i ogólną wydajność. Biorąc pod uwagę oczywiste korzyści związane z rozwiązaniami mostów krzyżowych, Ethereum obecnie opracowuje infrastrukturę niezbędną do obsługi własnych mostów sidechain DeFi, które mają zostać wprowadzone wraz z Ethereum 2.0.

Wnioski

Skalowalność, wydajność i innowacyjność to nazwy gry, a dzięki mostom krzyżowym DeFi stało się o wiele łatwiejsze. W rzeczywistości jest tylko kwestią czasu, zanim coraz więcej dApps, projektów opartych na blockchain i inwestorów kryptograficznych zda sobie sprawę, że bez mostów cross-chain aplikacje DeFi, które my, użytkownicy, kochamy i wykorzystujemy najbardziej, byłyby nie jest tak realną opcją.

Jako nieodłączne połączenie łączące jeden łańcuch blokowy z drugim, mosty międzyłańcuchowe zapewniają projektom infrastrukturę wymaganą do osiągnięcia interoperacyjności w sposób zdecentralizowany i umożliwiają bezproblemową implementację komposowalności między łańcuchami blokowymi.

Koncepcja mostu krzyżowego w przestrzeni aktywów cyfrowych sięga bardzo wczesnych dni Bitcoin, kiedy po raz pierwszy pojawiła się propozycja wartości innowacyjnej, niewymagającej zezwolenia sieci peer-to-peer. Od tego czasu mosty blockchain rozkwitły do ​​tego stopnia, że ​​okazują się kluczowe dla ogólnego rozwoju ekosystemu DeFi i jego struktur płynnościowych podobnych do Lego.

Ostatecznie zapotrzebowanie na mosty cross-chain w kosmosie pozostaje niezwykle wysokie, ponieważ po pierwsze zwiększają wydajność sieci wielu protokołów DeFi, a po drugie mogą okazać się ostatecznym, uniwersalnym katalizatorem adopcji blockchain .

Zastrzeżenie: są to opinie autora i nie powinny być traktowane jako porady inwestycyjne. Czytelnicy powinni przeprowadzić własne badania.

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