TLDR

• Agglayer é o componente central do Polygon 2.0, projetado para unificar blockchains fragmentados, agregando e garantindo transações atômicas entre cadeias. Seu objetivo é fornecer uma experiência de usuário perfeita equivalente a um nível de única cadeia, abordando as questões de liquidez e fragmentação de estado no ecossistema atual de blockchain.
• Agglayer emprega um novo mecanismo de verificação chamado de prova pessimista, que assume que todas as cadeias conectadas são inseguras, utilizando, em última análise, provas de conhecimento zero para garantir a correção das operações entre cadeias.
• Agglayer é mais conciso e eficiente, visando alcançar uma forma ideal de abstração de cadeia, alinhando-se com a definição da próxima geração do Web3.

1. Derivado da Era Modular

1.1 Introdução ao Agglayer

Agglayer é um dos principais componentes do Polygon 2.0. O "Agg" em seu nome significa agregação, refletindo seu papel como uma camada de agregação. Essencialmente, sua função é semelhante aos protocolos de interoperabilidade entre cadeias como Layerzero e Wormhole, com o objetivo de conectar o mundo fragmentado do blockchain. No entanto, seus métodos de construção diferem. Em termos simples, os protocolos tradicionais de interoperabilidade entre cadeias são semelhantes a empresas de construção construindo pontes em todos os lugares, projetando e construindo pontes para conectar diferentes cadeias ou protocolos (o que pode ser desafiador para cadeias heterogêneas). Em contraste, o Agglayer funciona mais como uma "rede local" composta por mecanismos de troca, onde cadeias conectadas podem se juntar à "LAN" simplesmente conectando um "cabo" (à prova de ZK) para trocar dados. Em comparação com a construção de pontes em todos os lugares, é mais rápido, mais fácil de usar e oferece melhor interoperabilidade.

1.2 Sequenciamento de Validade Compartilhada

O conceito de Agglayer deve muito ao design da Umbra Research de Sequenciamento de Validade Compartilhada, que visa alcançar interoperabilidade atômica entre várias Optimistic Rollups. Ao compartilhar um sequenciador, todo o sistema pode lidar uniformemente com o sequenciamento de transações e publicação de raiz de estado em vários Rollups, garantindo atomicidade e execução condicional.

A lógica de implementação específica envolve três componentes:

• Sequenciador Compartilhado para Operações Cross-Chain: recebe e processa solicitações de transações cross-chain.
• Algoritmo de Construção de Bloco: O sequenciador compartilhado constrói blocos contendo operações entre cadeias, garantindo sua atomicidade.
• Provas Compartilhadas de Fraude: Implementa um mecanismo de prova compartilhada de fraude entre os Rollups envolvidos para aplicar operações entre cadeias cruzadas.

O diagrama mostra o processo de trabalho do MintBurnSystemContract quando um único sequenciador é compartilhado.

Uma vez que Rollups atuais geralmente suportam passagem de mensagem bidirecional entre a Camada 1 e a Camada 2, juntamente com outros pré-compiladores especiais, a Umbra adiciona um sistema simples de cross-chain composto por um Contrato de Sistema MintBurn (Burn e Mint) para complementar os três componentes, conforme ilustrado acima.

Fluxo de trabalho

1. Operação de Queima na Chain A: Qualquer contrato ou conta externa pode invocar esta operação. Após o sucesso, ela é registrada na burnTree.
2. Operação de Cunhagem na Chain B: O sequenciador registra isso na mintTree após a execução bem-sucedida.

Invariantes e Consistência

Consistência da Raiz de Merkle: As raízes de Merkle da burnTree na Chain A e da mintTree na Chain B devem corresponder, garantindo consistência e atomicidade na operação entre cadeias.

Neste design, Rollup A e B compartilham um único sequenciador. Este sequenciador compartilhado é responsável por publicar os lotes de transações e as raízes de estado de ambos os Rollups para o Ethereum. O sequenciador compartilhado pode ser centralizado, como a maioria dos sequenciadores Rollup atuais, ou descentralizado, semelhante à abordagem da Metis. O ponto-chave no sistema é que o sequenciador compartilhado deve publicar os lotes de transações e as raízes de estado de ambos os Rollups para L1 em uma única transação.

O sequenciador compartilhado recebe transações e constrói blocos para A e B. Para cada transação em A, o sequenciador verifica se interage com o MintBurnSystemContract. Se a transação interagir com sucesso com a função de queima, o sequenciador tenta executar a transação de cunhagem correspondente em B. Se a transação de cunhagem for bem-sucedida, o sequenciador inclui a transação de queima em A e a transação de cunhagem em B; se a transação de cunhagem falhar, o sequenciador exclui ambas as transações.

Em termos simples, este sistema é uma extensão direta do algoritmo de construção de bloco existente. O sequenciador executa transações e insere condicionalmente transações acionadas de um Rollup em outro. Durante a verificação de prova de fraude na cadeia principal, é necessário apenas garantir a correção da queima na Cadeia A e a criação na Cadeia B (ou seja, consistência da raiz de Merkle). Nesse cenário, vários Rollups se comportam como uma única cadeia. Em comparação com um Rollup monolítico, este design oferece melhor suporte a fragmentação, soberania de aplicativos e interoperabilidade. No entanto, as desvantagens incluem maior validação e sequenciamento de carga nos nós, e a probabilidade de adoção é baixa devido a considerações de distribuição de lucro e autonomia do Rollup.

1,3 Componentes Principais do Agglayer

Agglayer integra as soluções mencionadas acima enquanto introduz melhorias mais eficientes e dois componentes principais: a Ponte Unificada e Provas Pessimistas.

Bridge Unificado: O fluxo de trabalho da Bridge Unificado envolve a coleta e a agregação dos estados de todas as cadeias conectadas na camada de agregação, que então gera uma prova unificada para o Ethereum. Esse processo envolve três estágios de estado: pré-confirmação (que permite interação mais rápida sob suposições temporárias de estado), confirmação (que verifica a validade da prova enviada) e finalização. Em última análise, essa prova pode validar a validade da transação de todas as cadeias conectadas.

Provas Pessimistas: Conectar Rollups a um ambiente multi-cadeias introduz dois problemas principais: 1. A introdução de diferentes validadores e mecanismos de consenso complica a segurança; 2. Retiradas Optimistic Rollup requerem um período de 7 dias. Para abordar esses problemas, o Polygon introduz um novo método de prova de conhecimento zero conhecido como Provas Pessimistas.

A ideia por trás das Provas Pessimistas é assumir que todas as blockchains conectadas à AggLayer podem agir maliciosamente e fazer suposições pessimistas para todas as operações entre cadeias. AggLayer então usa provas de conhecimento zero para verificar a correção dessas operações, garantindo que mesmo na presença de comportamento malicioso, a integridade das operações entre cadeias permaneça intacta.

1.4 Recursos

Sob esse esquema, as seguintes características podem ser alcançadas:

• Tokens nativos: Ao usar a Ponte Unificada, os ativos dentro da camada de agregação são todos ativos nativos. Não há tokens envolvidos e nenhuma fonte de confiança de terceiros é necessária para transações entre cadeias, tornando o processo perfeito.
• Liquidez Unificada: O TVL (Total Value Locked) de todas as cadeias conectadas é compartilhado, o que pode ser referido como um pool de liquidez compartilhada.
• Soberania: Em comparação com o método Optimistic Rollup descrito acima, que alcança interoperabilidade por meio de um sequenciador compartilhado, o Agglayer tem uma soberania melhor. AggLayer é compatível com sequenciadores compartilhados e soluções de terceiros DA. Chains conectadas podem até mesmo usar seus tokens nativos como gás.
• Mais rápido: Ao contrário do método Optimistic Rollup mencionado acima, Agglayer não requer uma espera de 7 dias para transações entre cadeias.
• Segurança: Provas pessimistas só aceitam comportamento correto. Além disso, eles garantem que nenhuma cadeia possa sacar mais do que o valor depositado, garantindo assim o pool de ativos compartilhados da camada de agregação.
• Baixo custo: quanto mais cadeias estiverem conectadas à camada de agregação, menor será a taxa de prova paga ao Ethereum, já que esses custos são compartilhados. A Agglayer não cobra taxas adicionais de protocolo.

2. Soluções Cross-Chain

2.1 Por Que É Tão Difícil a Interoperabilidade?

Como mencionado anteriormente, o objetivo da Agglayer está alinhado com o dos protocolos de interligação de cadeias. Mas qual deles é superior? Antes de comparar, precisamos entender duas perguntas: 1. Por que a interligação de cadeias é tão difícil? 2. Quais são as soluções comuns de interligação de cadeias?

Assim como o famoso trilema da blockchain, os protocolos de interconexão também enfrentam um trilema de interoperabilidade. Devido à premissa fundamental da descentralização, as blockchains são essencialmente máquinas de estado que não podem receber informações externas. Embora as AMMs e os oráculos tenham preenchido algumas lacunas na DeFi, os protocolos de interconexão enfrentam desafios muito mais complexos. De certa forma, nunca podemos realmente extrair tokens reais da cadeia original, levando a vários tokens envolvidos como xxBTC e xxETH. No entanto, essa abordagem é arriscada e centralizada porque BTC e ETH reais devem ser bloqueados em contratos de ponte de interconexão na cadeia original, enquanto todo o design de interconexão pode enfrentar problemas como disparidade de ativos, incompatibilidade de protocolo devido a VMs diferentes, problemas de confiança, problemas de gastos duplicados e problemas de latência. Para ser eficiente e econômico, a maioria das soluções de interconexão ainda depende de carteiras de múltiplas assinaturas. É por isso que ainda ouvimos frequentemente sobre falhas em pontes de interconexão hoje em dia.

Agora, vamos analisar mais de perto a questão em um nível mais baixo. De acordo com o fundador da Connext, Arjun Bhuptani, os protocolos entre cadeias só podem otimizar dois dos três atributos-chave a seguir:

• Trustlessness: Nenhuma dependência de entidades confiáveis centralizadas, proporcionando o mesmo nível de segurança que a blockchain subjacente. Os usuários e participantes não precisam confiar em intermediários ou terceiros para garantir a segurança e a execução correta das transações.
• Extensibilidade: O protocolo pode ser facilmente aplicado a qualquer plataforma ou rede blockchain, sem ser limitado por arquiteturas técnicas específicas ou regras. Isso permite que as soluções de interoperabilidade suportem uma ampla gama de ecossistemas blockchain, não apenas algumas redes específicas.
• Generalizabilidade: O protocolo pode lidar com qualquer tipo de transferência de dados ou ativos entre domínios, não se limitando a tipos específicos de transações ou ativos. Isso significa que diferentes blockchains podem trocar vários tipos de informações e valor, incluindo, mas não se limitando a criptomoedas, chamadas de contratos inteligentes e outros dados arbitrários por meio da ponte.

As primeiras classificações de pontes de cadeia cruzada eram frequentemente baseadas em figuras como Vitalik Buterin, que categorizou as tecnologias de cadeia cruzada em três tipos: bloqueios de tempo de hash, validação de testemunhas e validação de relé (validação de cliente leve). Posteriormente, Arjun Bhuptani reclassificou as soluções cross-chain em validação nativa (falta de confiança + extensibilidade), validação externa (extensibilidade + generalizabilidade) e validação nativa (falta de confiança + generalizabilidade). Esses métodos de validação são baseados em diferentes modelos de confiança e implementações técnicas para atender a várias necessidades de segurança e interoperabilidade.

Pontes Verificadas Nativamente:

As pontes verificadas nativamente dependem dos mecanismos de consenso das próprias cadeias de origem e destino para validar diretamente a validade da transação. Este método não requer camadas de validação adicionais ou intermediários. Por exemplo, algumas pontes podem usar contratos inteligentes para criar lógica de verificação diretamente entre duas blockchains, permitindo-lhes confirmar transações por meio de seus próprios mecanismos de consenso. Esta abordagem aumenta a segurança, uma vez que depende diretamente dos mecanismos de segurança inerentes às cadeias participantes. No entanto, pode ser mais tecnicamente complexo de implementar e nem todas as blockchains suportam verificação nativa direta.

Pontes Verificadas Externamente:

As pontes verificadas externamente usam validadores de terceiros ou clusters de validadores para confirmar a validade da transação. Esses validadores podem ser nós independentes, membros do consórcio ou outros tipos de participantes que operam fora das cadeias de origem e destino. Este método normalmente envolve a passagem de mensagens entre cadeias e lógica de verificação executada por entidades externas, em vez de ser tratada diretamente pelas blockchains participantes. A validação externa permite uma interoperabilidade e flexibilidade mais amplas, pois não é limitada por cadeias específicas, mas introduz uma camada adicional de confiança e potenciais riscos de segurança. Apesar dos riscos de centralização, a validação externa é o método de interconexão mais convencional, pois é eficiente, flexível e econômico.

Pontes Verificadas Localmente:

As pontes verificadas localmente envolvem a cadeia de destino verificando o estado da cadeia de origem para confirmar transações e executar transações subsequentes localmente. Isso geralmente envolve a execução de um cliente leve da máquina virtual da cadeia de destino na cadeia de origem ou em paralelo. A verificação local requer uma minoria honesta ou uma suposição síncrona, onde pelo menos um relayer honesto existe no comitê (minoria honesta) ou, se o comitê falhar, os usuários devem transmitir as transações eles mesmos (suposição síncrona). A verificação local é o método de comunicação entre cadeias mais minimizado em confiança, mas também é custoso, menos flexível no desenvolvimento e mais adequado para blockchains com alta similaridade de máquina de estado, como entre Ethereum e redes L2 ou blockchains desenvolvidos com base no Cosmos SDK.

Soluções Atuais de Interoperabilidade [1]

Os compromissos feitos em diferentes áreas levaram a vários tipos de soluções de interoperabilidade. Além dos métodos de verificação, as soluções de interoperabilidade atuais podem ser categorizadas de várias maneiras, cada uma adotando abordagens únicas para realizar a troca de ativos, transferência e invocação de contratos.

· Trocas de Token: Este método permite que os usuários negociem um determinado ativo em uma blockchain e recebam um ativo equivalente em outra cadeia. Ao utilizar tecnologias como swaps atômicos e criadores de mercado automatizados (AMMs) entre cadeias, as pools de liquidez podem ser criadas em diferentes cadeias para facilitar a troca de diferentes ativos.

· Pontes de Ativos: Este método envolve bloquear ou queimar ativos na cadeia de origem por meio de contratos inteligentes e desbloquear ou criar novos ativos na cadeia de destino por meio de contratos inteligentes correspondentes. Esta técnica pode ser dividida em três tipos com base em como os ativos são tratados:

• Modelo Lock/Mint: Neste modelo, os ativos na cadeia de origem são bloqueados, enquanto os "ativos em ponte" equivalentes são cunhados na cadeia de destino. Na operação inversa, os ativos em ponte na cadeia de destino são queimados para desbloquear os ativos originais na cadeia de origem.
• Modelo de Queima/Emisso: Neste modelo, os ativos na cadeia de origem são queimados e a mesma quantidade de ativos equivalentes são emitidos na cadeia de destino.
• Modelo de bloqueio/desbloqueio: Este método envolve o bloqueio de ativos na cadeia de origem e o desbloqueio de ativos equivalentes de um pool de liquidez na cadeia de destino. Estas pontes de ativos muitas vezes atraem liquidez oferecendo incentivos como compartilhamento de receita.

· Pagamentos Nativos: Este método permite que aplicativos na cadeia de origem disparem operações de pagamento usando ativos nativos na cadeia de destino. Ele também pode disparar pagamentos entre cadeias com base em dados de uma cadeia em outra cadeia. Este método é usado principalmente para liquidação e pode ser baseado em dados de blockchain ou eventos externos.

· Interoperabilidade de Contratos Inteligentes: esse método permite que contratos inteligentes na cadeia de origem invoquem funções de contratos inteligentes na cadeia de destino com base em dados locais, possibilitando aplicações complexas entre cadeias, incluindo trocas de ativos e operações de ponte.

· Pontes Programáveis: Esta é uma solução avançada de interoperabilidade que combina funções de ponte de ativos e passagem de mensagens. Quando os ativos são transferidos da cadeia de origem para a cadeia de destino, as chamadas de contrato na cadeia de destino podem ser acionadas imediatamente, permitindo várias funcionalidades de interconexão, como staking, trocas de ativos ou armazenamento de ativos em contratos inteligentes na cadeia de destino.

2.2 As Vantagens Futuras da Agglayer

Vamos comparar Agglayer com os protocolos de interligação atuais, tomando LayerZero, o protocolo de interligação mais influente, como exemplo. LayerZero emprega uma versão aprimorada de verificação externa, convertendo a fonte de confiança para verificação em duas entidades independentes — um oráculo e um relayer. Esta abordagem minimalista aborda as falhas da verificação externa, tornando-a uma solução de ponte programável que pode realizar várias operações. Logicamente, parece ter resolvido elegantemente o chamado trilema. De uma perspectiva narrativa ampla, LayerZero tem o potencial de se tornar o hub de interligação de toda a Web3, abordando questões como a experiência de usuário fragmentada e a liquidez quebrada causada pela explosão de cadeias na era modular. É por isso que os principais VCs estão apostando pesadamente em tais protocolos.

No entanto, qual é a realidade? Deixando de lado as controvérsias recentes em relação às operações de lançamento da LayerZero, vamos considerar seus desafios de desenvolvimento. Alcançar o estado ideal de conectar toda a Web3 é extremamente difícil, e sua descentralização é questionável. Em sua primeira versão V1, o oráculo da LayerZero representava riscos de ser hackeado e comportamento potencialmente malicioso (Wormhole, que utiliza instituições do setor como nós guardiões, frequentemente enfrenta críticas semelhantes). Essas preocupações foram mitigadas apenas com o surgimento da rede de verificação descentralizada (DVN) na V2, que exigia recursos significativos do lado B.

Além disso, o desenvolvimento de protocolos de cadeia cruzada envolve lidar com protocolos de cadeia heterogênea, formatos de dados, lógica operacional e a invocação de diferentes contratos inteligentes. A verdadeira interoperabilidade na Web3 requer não apenas esforços individuais, mas também a colaboração de vários projetos. Os primeiros usuários do LayerZero podem se lembrar de que ele suportava principalmente interações entre cadeias para blockchains baseados em EVM, com suporte limitado para outros ecossistemas. Isso também é verdade para o Agglayer, mas o Agglayer oferece latência ultrabaixa e interoperabilidade assíncrona, tornando-o mais parecido com a internet que usamos diariamente.

No geral, a abordagem da Agglayer para a agregação para uso único em cadeia é mais simples, mais eficiente e está alinhada com as tendências modulares atuais. No entanto, não há superioridade absoluta entre as duas no momento. Os protocolos de várias cadeias ainda mantêm as vantagens de maior liquidez, um ecossistema mais maduro e maior proatividade. A força da Agglayer reside em sua capacidade de agregar genuinamente cadeias rivais de Camada 1 e Camada 2, quebrando o jogo de soma zero de liquidez fragmentada e usuários na era da explosão de cadeias. Permite interações entre várias cadeias de baixa latência, abstração de cadeias nativas e piscinas de liquidez compartilhadas sem a necessidade de tokens envolvidos, apresentando uma oportunidade significativa para cadeias de cauda longa e específicas de aplicativos.

Em resumo, Agglayer é atualmente a solução cross-chain mais promissora, com projetos semelhantes como a 'Máquina Join-Accumulate' da Polkadot também em desenvolvimento. A história do Web3 tem transitado de monolítica para modular, e o próximo passo será em direção à agregação.

3. Ecossistema Conectado por Agglayer

Embora ainda esteja em estágios iniciais, a Agglayer integrou alguns projetos-chave. Aqui estão três exemplos notáveis:

3.1 Camada X

X Layer é um projeto Ethereum Layer 2 construído no Polygon CDK. Ele conecta OKX e a comunidade Ethereum, permitindo que qualquer pessoa participe de um ecossistema on-chain verdadeiramente global. Como a cadeia pública de uma exchange líder, a integração com Agglayer trará liquidez extensiva para os projetos dentro da camada de agregação. Além disso, a carteira OKX Web3, servindo como uma camada de acesso para usuários regulares, também pode fornecer um melhor suporte para Agglayer.

3.2 União

A Union é uma camada de infraestrutura de conhecimento zero construída no Cosmos, usada para mensagens gerais, transferências de ativos, NFTs e DeFi. Ela depende da validação de consenso sem depender de terceiros confiáveis, oráculos, multisignature ou MPC. Como uma cadeia integrada, a Union permite uma conectividade profunda entre os ecossistemas EVM e Cosmos dentro da camada de agregação. Ao usar a Union como um gateway IBC, ela permite conectar-se à Union e, em seguida, ao IBC, recombinando assim dois ecossistemas modulares fragmentados caso contrário.

3.3 Astar

Astar Network é uma rede para empresas, entretenimento e projetos de jogos no Japão e globalmente, dedicada a avançar a “Web3.” Ele utiliza suporte de máquina virtual cruzada do Polygon e Polkadot para fornecer soluções de blockchain personalizáveis. Como o primeiro chain totalmente integrado da Agglayer, Astar acessará diretamente um pool de liquidez compartilhado de vários bilhões de dólares e alcançará um crescimento real de usuários.

Aviso legal：

1. Este artigo é reproduzido a partir de [YBB]. Todos os direitos autorais pertencem ao autor original [Zeke]. Se houver objeções a esta reimpressão, entre em contato com o Gate Learnequipe, e eles vão lidar com isso prontamente.
2. Aviso de Responsabilidade: As opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem qualquer tipo de conselho de investimento.
3. As traduções do artigo para outros idiomas são feitas pela equipe Gate Learn. A menos que seja mencionado, é proibido copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos.