Що таке крос-ланцюгові мости: та їх значення для DeFi

Децентралізовані фінанси (DeFi) стала втіленням одного з найбільш інтригуючих, універсальних і захоплюючих сегментів простору цифрових активів. З його екосистемою, що розвивається з такою експоненціальною швидкістю, DeFi міцно зарекомендував себе як оригінальна революційна технологія, яка прагне повністю змінити фінансовий статус-кво та революціонізувати те, як люди розуміють цінність.

Протягом свого історичного розвитку технологія блокчейн породила безліч різноманітних фінансових додатків, ціннісних пропозицій, криптоактивів та альтернативних інфраструктур. Незважаючи на те, що блокчейн, безумовно, очолював деякі з найцікавіших технологічних інновацій останнього десятиліття, донині його дизайн залишається досить ізольованим і замкнутим.

Публічні блокчейни, наприклад Біткойн та Ethereum наприклад, побудовані як цифрові бухгалтерські книги з відкритим кодом, прозорі та видимі для всіх. Однак, незважаючи на те, що дані в ланцюжку є повністю прозорими, інфраструктура блокчейну, по суті, розроблена як автономна, ізольована екосистема.

Для цього, звичайно, є вагома причина, оскільки одним із найважливіших елементів технології блокчейн є її здатність зберігати безпеку мережі. Насправді, для підтримки консенсусу, який лежить в основі безпеки та точності спільної книги, лише майнерам, які ретельно дотримуються правил кожної мережі, дозволено перевіряти та записувати транзакції в блокчейн.

Ця система дійсно ефективна, однак ізольована природа блокчейну дещо гальмує ріст і прогрес екосистеми DeFi, замикаючи учасників DeFi в єдину замкнуту мережу, хоча насправді, враховуючи її функції без дозволів і без посередників, вона повинна дозволяти користувачам отримати доступ до більш широкого спектру можливостей.

У той час, коли компонування децентралізованих програм (dApps), подібне до DeFi Lego, змінює вигляд фінансових інфраструктур, як ми їх завжди знали, для незалежних блокчейнів як ніколи важливо спілкуватися та обмінюватися даними один з одним.

Хоча такі проекти, як Polkadot, Кусама, Лавина та Космос експериментуючи з концепцією міжланцюгової сумісності та комбінування мереж, користувачі DeFi просто хотіли б мати можливість переміщувати активи з одного ланцюга в інший, взаємозамінно використовувати dApps і ефективніше використовувати інші служби DeFi. Таким чином, здається, існує широке бажання взаємозв’язку блокчейнів, і хоча інфраструктури блокчейнів донедавна залишалися досить ізольованими, одне з найбільш оптимальних рішень можна знайти в міжланцюгових мостах.

Про міжланцюгові мости

Перехресні ланцюгові мости забезпечують взаємодію та взаємодію між дуже різними мережами, такими як Bitcoin та Ethereum, а також між одним батьківським блокчейном і його дочірнім ланцюгом, відомим як сайдчейн, який або працює за різними правилами консенсусу, або успадковує свою безпеку від батьківського блокчейну. , як у випадку з парачейнами Polkadot і Kusama.

Перехресні ланцюгові мости дозволяють передавати активи, токени, дані або будь-які інструкції смарт-контракту від одного ланцюга до іншого та між повністю незалежними платформами, дозволяючи користувачам:

• Розгортайте цифрові активи в одному блокчейні для dApps в іншому.
• Проводьте швидкі та недорогі транзакції токенів, розміщених у немасштабованих блокчейнах.
• Впроваджуйте та виконуйте dApps на кількох платформах.

Необхідність сумісності крос-ланцюгів

Криптоентузіасти, інвестори та інституційні організації все більше усвідомлюють проблеми, які породжує ланцюговий максималізм, ризики балканізації та загальне закриття, властиве більшості блокчейн-мереж.

Ці настрої в першу чергу викликані тим фактом, що блокчейн, по суті, завжди створювався для вирішення деяких складнощів, вузьких місць і обмежень, які історично характерні для традиційних фінансових структур. Тим не менш, для більшості учасників блокчейну майже неможливо безперебійно здійснювати операції та ефективно переміщувати активи в просторі цифрових активів, не стикаючись з будь-якими технічними перешкодами.

Оскільки з початку 2020 року децентралізовані фінанси різко зросли, попит на комбіновані міжланцюгові системи в просторі DeFi наразі досяг рекордного рівня. По суті, це пов’язано з тим, що сьогоднішні мережі DeFi залишаються ізольованими та ізольованими у своїх власних екосистемах і не можуть безнадійно спілкуватися одна з одною для обміну значними цінностями.

Ми будуємо забагато стін і замало мостів – Ісаак Ньютон (1643-1727)

Рішення цього, по суті, полягає в міжланцюговій сумісності, оскільки вона дозволяє проектам ефективно співпрацювати один з одним і порушувати межі, що розділяють їхні відповідні інфраструктури.

Однак більшість існуючих рішень, які забезпечують комунікацію між блоками, є занадто складними, ризикованими, перевантаженими або, швидше за все, включатимуть стороннє середовище. Якщо третя сторона виступає як депонування під час міжланцюгової передачі, це повністю позбавляє блокчейн його вродженої децентралізованої філософії та за своєю суттю повністю перешкоджає меті його технології.

Щоб виправити це, крос-ланцюгові мости забезпечують необхідну базову архітектуру для блокчейн-проектів, щоб безпечно розвивати свої функції сумісності та надійно взаємодіяти з іншими ланцюгами, уникаючи при цьому потреби в сторонньому середовищі.

Як працюють міжланцюгові мости

Як згадувалося раніше, міжланцюговий міст — це з’єднання, яке дозволяє передавати токени, активи та дані з одного ланцюга в інший. Обидва ланцюжки можуть мати різні протоколи, правила та моделі управління, але міст забезпечує взаємозв’язок і сумісність для безпечної взаємодії з обох сторін.

Не всі перехресні ланцюгові мости однакові, оскільки, насправді, існує досить багато конструкцій, але загалом їх можна розділити на два основні сегменти:

• Централізовані крос-ланцюгові мости, засновані на довірі третьої сторони.
• Децентралізовані та безнадійні крос-ланцюгові мости, засновані на криптографічно-математичній довірі.

Більш централізовані мости покладаються на якийсь центральний орган або систему для функціонування, тобто користувачі повинні довіряти сторонньому посереднику для використання конкретної програми чи служби. Використання централізованого мосту може сподобатися тим користувачам, які, можливо, тільки увійшли в криптопростір і ще не розвинули набір навичок або впевненості, необхідні для самостійного переміщення свого капіталу між різними мережами.

Хоча використання централізованих мостів, безумовно, має деякі переваги, такі як простота використання та відносна автоматизація, більшість любителів криптографії вважають за краще брати участь у міжланцюжкових операціях за власним бажанням і, як правило, шукають більш децентралізовані та надійні варіанти.

Серед найпопулярніших централізованих мостових рішень на основі довіри є ініціатива, яка дозволяє власникам біткойнів використовувати переваги блокчейну Ethereum через Wrapped Bitcoin (WBTC). У цій централізованій перехідній системі користувачі вносять X суму BTC через партнерів, які називаються «торговцями», у гаманець, який контролюється надійним централізованим зберігачем, який безпечно зберігає біткойни, а потім карбує токени Wrapped BTC (WBTC) однакової вартості на Ethereum.

Це потенційно може виявитися досить вигідним для власників біткойнів, оскільки Wrapped BTC, на відміну від рідного BTC, є токеном ERC-20, який можна використовувати як заставу в різноманітних протоколах DeFi, таких як Повз, З'єднання, MakerDAO та Відключення.

З іншого боку, децентралізовані крос-ланцюгові мости — це ті, у яких користувачі не зобов’язані довіряти одній особі чи централізованому органу, а скоріше вони довіряють математичній істині кодової бази базового блокчейну. У системах блокчейн математична істина досягається багатьма комп’ютерними вузлами, які досягають спільної згоди або консенсусу відповідно до правил, записаних у коді. Це дозволяє створити відкриту, децентралізовану та прозору систему, яка майже повністю покладається на базову інфраструктуру блокчейну та усуває багато проблем, вкорінених у централізованих екосистемах, які піддаються потенційній корупції та зловмисній поведінці.

Перехресні ланцюгові мости можуть бути побудовані для різноманітних цілей, а не лише для передачі активів. Дійсно, вони не тільки здатні дозволити використовувати токени в одній мережі в іншій, але також можуть бути реалізовані для обміну будь-якими типами даних, включаючи виклики смарт-контрактів, децентралізовані ідентифікатори та інформацію поза мережею, таку як канали цін на фондовому ринку через оракули.

Архітектура крос-ланцюгового мосту

Коли користувач передає активи з блокчейну A в блокчейн B через децентралізований перехресний міст, ці активи технічно не «надсилаються» і не переміщуються в інше місце. Насправді ця передача є цілком ілюзією, оскільки активи в блокчейні A не передаються, а тимчасово блокуються в блокчейні A, тоді як така сама кількість еквівалентних токенів розблоковується в блокчейні B. Активи в блокчейні A можуть розблокуватися, коли еквівалентна кількість токени в блокчейні B знову блокуються.

Багато блокчейн-проектів у космосі почали впроваджувати та розвивати власні функції взаємодії за допомогою цієї вищезгаданої системи завдяки її ефективності та децентралізованому характеру. Концепція цієї крос-ланцюжкової сумісної архітектури, яка називається системою двосторонньої прив’язки (2-WP), сягає перших днів Накамото, і хоча ця система теоретично працює, вона насправді пов’язана з певними невід’ємними ризиками.

Будь-яка децентралізована міжланцюгова мостова система значною мірою покладається на припущення про довіру та чесність між двома учасниками, залученими до міжланцюгового мосту. Якщо ці припущення не справдяться, можливо, що активи як у блокчейні A, так і в блокчейні B розблокуються одночасно, що призведе до зловмисних подвійних витрат. Щоб протистояти цьому, такі проекти, як Конюшина Фінанси, парачейн на основі субстрату, який прагне передати свій власний механізм 2-WP, що дозволяє встановлювати безперебійну та безпечну систему міжланцюгового зв’язку через надійні 2-WP.

Іншим доречним прикладом децентралізованого мосту блокчейн є Протокол Рена. Віртуальна машина Ren (RenVM) підтримується великою децентралізованою мережею комп’ютерних вузлів, які встановлюють консенсус подібно до мережі Ethereum.

RenVM поширює інформацію та дані між багатьма пристроями та використовує багатосторонні обчислення (MPC) для створення спільних криптографічних підписів, які дозволяють його мережі блокувати цифрові активи в одному блокчейні та дозволяють користувачам карбувати еквівалентні активи в іншому блокчейні.

Таким чином, механізм RenVM дозволяє користувачам фактично «переносити» активи та дані з блокчейну A в блокчейн B без допомоги сторонніх організацій.

Сайдчейн мости

Перш ніж занурюватися в сайдчейн-бриджі, корисно коротко проаналізувати, що таке сайдчейн-бридж, оскільки це допоможе краще контекстуалізувати функціональність і важливість сайдчейн-бриджа в цілому.

Сайдчейни — це незалежні блокчейни з власними механізмами консенсусу, окремими вузлами та інфраструктурами. Сайдчейни отримують вигоду від децентралізації та безпеки основного блокчейну, що лежить в основі, і зберігають гнучкість для виконання вузькоспеціалізованих випадків використання. В першу чергу бічні ланцюги є синонімом масштабованості, оскільки вони дозволяють базовому блокчейну розбавити та розподілити частину свого робочого навантаження в паралельній екосистемі бічних ланцюгів, таким чином роблячи всю його систему ефективнішою.

Парачейни Polkadot і Kusama є, мабуть, найбільш релевантним прикладом бічного ланцюга, оскільки вони також виграють від безпеки, надійності та масштабованості рівня 0 Polkadot Relay Chain і мають незалежні, вузькоспеціалізовані функції. Особливо в екосистемі Polkadot бічні ланцюги повинні бути постійно пов’язані з центральним ланцюгом ретрансляції, але також можуть встановлювати перехресний зв’язок з іншими парачейнами. Звичайно, щоб це зробити, потрібен міст, специфічний для сайдчейну.

На відміну від мосту, який з’єднує два абсолютно різні блокчейни, бічний міст з’єднує батьківський блокчейн із дочірнім. Оскільки батько та дитина діють за різними правилами консенсусу, комунікація між ними потребує мосту.

Наприклад, розробники популярної гри на блокчейні вісь нескінченність створив спеціальний бічний ланцюг, подібний до Ethereum, під назвою Ronin, щоб дозволити грі вийти за межі того, що було можливо в основній мережі Ethereum. Міст Ethereum від Ronin дозволяє користувачам вносити ETH, токени ERC-20 і NFT в смарт-контракти, які валідатори Ronin підбирають і передають у сайдчейн.

Іншим відомим прикладом сайдчейн мосту на основі Ethereum є xdai. Подібно до Ronin, xDai захищено набором валідаторів, відмінних від майнерів, які підтримують основний блокчейн Ethereum. Два мости, xDAI Bridge і OmniBridge, з’єднують ланцюг xDai з основною мережею Ethereum, що дозволяє легко передавати токени.

Крім того, сайдчейни збираються відігравати життєво важливу роль у процесі розробки мережі Ethereum із розгортанням її можливостей шардингу з ETH 2.0. Фактично, Ethereum 2.0 запровадить підвищену масштабованість мережі ETH шляхом об’єднання багатьох транзакцій бічного ланцюга в одну транзакцію, захищену в основному ланцюжку маяків.

Уявіть, що Ethereum був розділений на тисячі островів. Кожен острів може робити по-своєму. Кожен острів має свої унікальні особливості, і кожен, хто належить на цьому острові, тобто облікові записи, може взаємодіяти один з одним І вони можуть вільно насолоджуватися всіма його функціями. Якщо вони хочуть зв’язатися з іншими островами, їм доведеться використовувати якийсь протокол. – Віталік Бутерін на Devcon 2018 – LinkedIn 

Будівництво мостів на Polkadot

Polkadot був розроблений як «блокчейн блокчейнів» із переконанням, що всі майбутні інфраструктури блокчейнів вимагатимуть сумісності для ефективного функціонування. Polkadot дозволяє суверенним блокчейнам рівня 1, які називаються парачейнами, бути повністю взаємозв’язаними та комбінованими між ланцюжками, водночас одержуючи переваги безпеки, масштабованості та функціональності рівня 0 центрального релейного ланцюга Polkadot.

Крім того, Polkadot дозволяє своїм парачейн-структурам підключатися до зовнішніх мереж, таких як Bitcoin і Ethereum, через міжланцюгові мости. Ці мости Polkadot можуть бути реалізовані кількома способами, причому деякі з них будуються як комунальні мости загального користування для всієї громади Polkadot, а інші як комерційні мости, які проектують спеціалізовані команди.

Одна з найбільш інтригуючих і цінних функціональних можливостей, які постачаються з архітектурою крос-ланцюгового мосту Polkadot, — це можливість з’єднувати між собою два зовнішні та окремі ланцюги, такі як Bitcoin та Ethereum. Наприклад, за допомогою своєї мостової системи парачейн Polkadot може дозволити повністю децентралізоване перенесення активів з біткойнів на Ethereum. Щоб досягти цього, Polkadot використовує свій власний міжланцюговий мостовий дизайн під назвою Cross-Chain Message Passing (XCMP).

Міст XCMP

Як згадувалося раніше, парачейни отримали свою назву від концепції розпаралелених ланцюгів, які проходять паралельно центральному ланцюгу ретрансляції в екосистемі Polkadot як у мережах Polkadot, так і в Kusama. Завдяки своїй паралельній природі парачейни також можуть розпаралелювати обробку транзакцій і забезпечувати новий рівень масштабованості як для проектів Polkadot, так і для проектів на основі Polkadot.

Вони повністю підключені до ланцюга ретрансляції та користуються безпекою, яку забезпечує структура Polkadot. Однак для того, щоб обмінюватися даними з іншими системами, парачейни використовують механізм під назвою Cross-Chain Message Passing (XCMP).

Міст XCMP від ​​Polkadot — це протокол, який дозволяє його ізольованим парачейн-сайдчейн мережам надсилати повідомлення та дані одна одній у безпечний і абсолютно ненадійний спосіб. Ця система міжланцюжкової передачі повідомлень спочатку запускається шляхом відкриття каналу між двома парачейнами.

Цей канал має бути розпізнаний як відправником, так і парачейном одержувача, і це односторонній канал. Крім того, пара парачейнів може мати щонайбільше два канали між собою, один для надсилання повідомлень, інший для їх отримання.

Щоб встановити міст, потрібен депозит у DOT, який буде повернуто, коли міст знову закриється. Таким чином, через канал XCMP два окремих парачейни можуть створити міжкомунікаційну структуру для передачі цінних даних і активів один одному та досягнення безпрецедентного рівня сумісності крос-ланцюгів.

Перехресні ланцюгові мости: майбутнє DeFi

По суті, міжланцюгові мости можна концептуалізувати як фундаментальну інфраструктуру, яка буде підтримувати всі майбутні системи блокчейну, оскільки вони дозволяють створювати динамічні, сумісні та взаємозамінні рівні блокчейну.

Взаємодія та комбінування між окремими блокчейнами, включаючи батьківські та бічні ланцюги, відкривають величезний океан можливостей для користувачів і дозволяють учасникам мережі отримувати доступ до переваг кожного ланцюга, не ставлячи під загрозу безпеку та переваги основного ланцюга.

Отже, це створює кілька захоплюючих варіантів використання міжланцюгових мостів у постійно мінливій сфері децентралізованих фінансів, надаючи криптовалютним ентузіастам можливість переміщувати активи в просторі без дозволу, без посередників, одночасно використовуючи функціональні можливості як основного, так і вторинного. ланцюги.

Мости стають все більш цінними в протоколах DeFi, оскільки вони дозволяють користувачам DeFi передавати цифрові активи з блокчейну, який має значну вартість токенів, але не може максимізувати власні dApps, як-от біткойн, до того, що розробило добре налагоджену екосистему DeFi, як Ethereum.

Таким чином, у цьому сценарії лише завдяки міжланцюговим мостам біткойн може отримати вигоду від функцій DeFi, ставши Wrapped Bitcoin (WBTC), токеном ERC-20, у блокчейні Ethereum. Це, безумовно, вигідно власникам рідних BTC, оскільки тепер вони можуть торгувати та переміщувати свої Wrapped BTC у просторі DeFi та отримувати винагороди від найкращих мереж екосистеми.

Крім того, як згадувалося раніше, мости DeFi підвищують масштабованість мережі, дозволяючи основним ланцюгам з’єднуватися зі своїми вторинними ланцюгами та розподіляти частину свого транзакційного навантаження по своїй екосистемі.

Найоптимальнішим прикладом цього є, мабуть, парачейн-мережа Polkadot, за допомогою якої основний ланцюг Polkadot може розбавити своє робоче навантаження через систему сайдчейнів, підвищуючи пропускну здатність транзакцій і загальну продуктивність. Враховуючи очевидні переваги крос-ланцюгових мостів, Ethereum зараз розробляє інфраструктуру, необхідну для підтримки власних сайдчейн-мостів DeFi, які планується розгорнути разом з Ethereum 2.0.

Висновок

Масштабованість, ефективність та інновації – це назва гри, і завдяки міжланцюговим мостам DeFi став набагато простішим. Насправді, це лише питання часу, коли все більше і більше dApps, проектів на основі блокчейну та криптоінвесторів прийдуть до розуміння того, що без міжланцюжкових мостів програми DeFi, які ми, користувачі, любимо та використовуємо найбільше це насправді не такий можливий варіант.

Як невід’ємне з’єднання, що з’єднує один блокчейн з іншим, крос-ланцюгові мости надають проектам інфраструктуру, необхідну для досягнення сумісності децентралізованою манерою та дозволяють бездоганну реалізацію крос-блокчейн-компонування.

Концепція міжланцюгового мосту в просторі цифрових активів бере свій початок із самих ранніх днів біткойна, коли вперше з’явилася ціннісна пропозиція інноваційної однорангової мережі без дозволу. Відтоді блокчейн-мости процвітали настільки, що вони виявилися вирішальними для загального розвитку екосистеми DeFi та її структур ліквідності, схожих на Lego.

Зрештою, попит на крос-ланцюгові мости в космосі залишається неймовірно високим, оскільки вони, по-перше, покращують мережеву продуктивність багатьох протоколів DeFi, а по-друге, тому що вони цілком можуть стати остаточним універсальним каталізатором впровадження блокчейну. .

Застереження: це думки письменника, і їх не слід вважати інвестиційними порадами. Читачі повинні проводити власні дослідження.

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