Переслати оригінальну назву:万链互联的关键:全链互操作性协议
Від самого початку блокчейн був сповнений конфліктів. Вона почалася з простої ідеї "електронної платіжної системи", а потім переросла в такі концепції, як "світовий комп'ютер", "швидка обробка" і "ланцюжки для ігор/фінансів". Ці різні ідеї та технічні відмінності призвели до створення сотень різних блокчейнів. Через свою децентралізовану природу блокчейн схожий на закритий острів, який не може з'єднуватися або спілкуватися із зовнішнім світом. На сьогоднішній день основна історія блокчейнів рухається до того, щоб мати багато шарів. Окрім базового рівня, на якому відбуваються події (рівень 2), існують також рівні для інших речей, таких як дані та розрахунки за транзакціями. Ця складність ускладнює роботу користувачів, а традиційні рішення для переміщення активів між блокчейнами мають багато ризиків.
Для звичайних користувачів переміщення активів між блокчейнами за допомогою мостів вже є складним і повільним. Крім того, існують такі ризики, як несумісність активів, хакери, високі комісії та недостатня кількість грошей в іншому ланцюжку. Відсутність зв'язку між ланцюжками ускладнює широке використання блокчейнів і робить їх більш схожими на окремі країни. І хоча блокчейн вирішує ці проблеми, точаться нескінченні суперечки про те, які рішення є найкращими. Оскільки блокчейн стає дедалі складнішим і популярнішим, старі способи його з'єднання вже недостатньо хороші. Нам потрібні нові способи, щоб все працювало разом. Як далеко ми просунулися в цьому напрямку? І як далеко ми від того, щоб мати мільярд користувачів на блокчейні?
У традиційному інтернеті ми майже не відчуваємо фрагментації в користувацькому досвіді. Наприклад, у платіжних сценаріях ми можемо використовувати Alipay або WeChat для здійснення платежів на різних веб-сайтах. Однак у світі Web3 існують невід'ємні бар'єри між публічними ланцюгами. Протокол інтероперабельності повного ланцюга, простими словами, - це молоток, який руйнує ці бар'єри. Вона забезпечує безперешкодну передачу активів та інформації між кількома публічними ланцюгами за допомогою міжланцюгових комунікаційних рішень. Його мета - досягти безперебійного досвіду, близького до рівня Web2, про який згадувалося раніше, і, зрештою, досягти кінцевої мети ланцюгової діагностики або навіть досвіду, орієнтованого на наміри.
Реалізація повної інтероперабельності ланцюжка пов'язана з кількома ключовими проблемами, включаючи комунікацію між гетерогенними ланцюжками смарт-контрактів і передачу міжланцюгових активів без використання методів "обгортання" (wrapping). Для вирішення цих проблем деякі проекти і протоколи запропонували інноваційні рішення, такі як LayerZero і Wormhole. Ми проаналізуємо ці проекти в наступних розділах. Але перед цим нам потрібно зрозуміти специфічні відмінності між повноланцюговими і перехресними мостами, а також деякі проблеми з перехресними мостами і сучасними методами перехресних мостів.
На відміну від минулого, коли активи передавалися через сторонні мости, що вимагали від користувачів блокування активів у вихідному ланцюжку і сплати газових платежів, а потім терплячого очікування на отримання загорнутого активу в цільовому ланцюжку, протокол повної інтероперабельності - це нова парадигма, що виникла на основі технології крос-ланцюжків. Він діє як комунікаційний хаб, передаючи все, включаючи активи, через обмін інформацією. Це уможливлює інтероперабельність між ланцюжками, прикладом чого є інтегрована зі Stargate система Sushi, в якій можна безперешкодно обмінюватися активами між вихідним і цільовим ланцюжками в межах Sushi. Це максимізує користувацький досвід у транзакціях між ланцюжками. У майбутньому ще більш екстравагантні варіанти використання можуть передбачати безперебійну сумісність між різними DApps у різних ланцюжках.
У світі блокчейну завжди є вибір, який потрібно зробити, як у найвідомішому публічному ланцюжку "трилема". Аналогічно, існує трилема інтероперабельності для крос-ланцюгових рішень. Через технологічні обмеження та обмеження безпеки, крос-ланцюгові протоколи можуть оптимізувати тільки два з наступних трьох ключових атрибутів:
Відсутність довіри: Протокол не покладається на жодну централізовану довірчу структуру, забезпечуючи рівень безпеки, подібний до базового блокчейну. Користувачі та учасники можуть забезпечити безпеку та належне виконання транзакцій, не довіряючи жодним посередникам чи третім особам.
Розширюваність: Протокол може легко адаптуватися до будь-якої блокчейн-платформи або мережі, незалежно від конкретної технічної архітектури або правил. Це дозволяє рішенням з інтероперабельності підтримувати широкий спектр блокчейн-екосистем, а не тільки конкретні мережі.
Узагальненість: Протокол може обробляти будь-який тип міждоменних даних або передачі активів, не обмежуючись конкретними типами транзакцій або активів. Це означає, що різні блокчейни можуть обмінюватися різними типами інформації та цінностей, включаючи, але не обмежуючись криптовалютами, викликами смарт-контрактів та іншими довільними даними.
Ранні крос-ланцюгові мости зазвичай поділялися за класифікацією Віталіка Бутеріна на три типи крос-ланцюгових технологій: Hash Time Lock, Witness Verification і Relay Verification (легка клієнтська перевірка). Однак, за словами Арджуна Бхуптані, засновника Connext, крос-ланцюгові рішення також можна розділити на природно верифіковані (бездоганність + розширюваність), зовнішньо верифіковані (розширюваність + узагальнюваність) і локально верифіковані (бездоганність + узагальнюваність). Ці методи перевірки базуються на різних моделях довіри та технологічних реалізаціях для задоволення різних вимог до безпеки та інтероперабельності.
Перевірено природою:
Мости з природною верифікацією покладаються на механізми консенсусу ланцюжків джерела і цілі для безпосередньої перевірки дійсності транзакцій. Цей метод не потребує додаткових рівнів перевірки або посередників. Наприклад, деякі мости можуть використовувати смарт-контракти для створення логіки верифікації безпосередньо між двома блокчейнами, що дозволяє їм підтверджувати транзакції за допомогою власних механізмів консенсусу. Хоча цей підхід підвищує безпеку, покладаючись на вбудовані механізми безпеки ланцюжків-учасників, він може бути складнішим у технічній реалізації, і не всі блокчейни підтримують пряму вроджену верифікацію.
Зовнішня перевірка:
Зовнішньо верифіковані мости використовують сторонні валідатори або кластери валідаторів для підтвердження дійсності транзакцій. Ці валідатори можуть бути незалежними вузлами, членами консорціуму або іншими учасниками, що діють за межами ланцюга-джерела і ланцюга-цілі. Цей підхід, як правило, передбачає передачу повідомлень між ланцюжками і логіку перевірки, яка виконується зовнішніми суб'єктами, а не безпосередньо обробляється самими блокчейнами-учасниками. Зовнішня верифікація забезпечує ширшу інтероперабельність і гнучкість, оскільки вона не обмежується конкретними ланцюгами, але вона також вводить додаткові рівні довіри і потенційні ризики для безпеки.
Місцева перевірка:
Локально верифіковані мости - це перевірка стану вихідного ланцюжка на цільовому ланцюжку в міжланцюгових взаємодіях для підтвердження транзакцій і виконання наступних транзакцій локально. Типовим підходом є запуск легкого клієнта на вихідному ланцюжку у віртуальній машині цільового ланцюжка, або запуск обох паралельно. Нативна верифікація вимагає чесної меншості або синхронного припущення, з принаймні одним чесним реле в комітеті (тобто чесної меншості), або, якщо комітет не може функціонувати належним чином, користувачі повинні передавати транзакції самостійно (тобто синхронне припущення). Нативна верифікація є найбільш довірливою формою міжланцюгової комунікації, але вона також пов'язана з високими витратами, низькою гнучкістю розробки і більше підходить для блокчейнів з високою схожістю машин стану, наприклад, між мережами Ethereum і L2, або між блокчейнами, розробленими на основі Cosmos SDK.
Як одна з найважливіших інфраструктур у світі Web3, розробка крос-ланцюгових рішень завжди була складним питанням, що призводило до появи різних типів рішень. На сьогодні ці рішення можна розділити на п'ять категорій, кожна з яких використовує унікальні методи для полегшення обміну активами, їх передачі та укладення контрактів. [1]
Обмін жетонами:
Дозволяє користувачам торгувати певним активом в одному блокчейні та отримувати еквівалентний актив в іншому. Пули ліквідності можна створювати в різних ланцюжках, використовуючи такі методи, як атомарні свопи та автоматизовані маркет-мейкери (AMM), щоб полегшити обмін різними активами.
Міст активів: цей метод передбачає блокування або знищення активів за допомогою смарт-контрактів у вихідному ланцюжку і розблокування або створення нових активів у цільовому ланцюжку за допомогою відповідних смарт-контрактів. Цю технологію можна додатково класифікувати залежно від того, як обробляються активи:
○ Модель блокування/монетного двору: Активи у вихідному ланцюжку блокуються, а еквівалентні "проміжні активи" карбуються в цільовому ланцюжку. І навпаки, під час зворотної операції перекинуті активи в цільовому ланцюжку знищуються, щоб розблокувати вихідні активи в ланцюжку-джерелі.
○ Модель Burn/Mint: Активи в ланцюжку-джерелі спалюються, а в ланцюжку-цілі карбується еквівалентна кількість тих самих активів.
Модель блокування/розблокування: Передбачає блокування активів у вихідному ланцюжку, а потім розблокування еквівалентних активів у пулах ліквідності в цільовому ланцюжку. Такі види мостів часто залучають ліквідність шляхом надання стимулів, таких як розподіл доходів.
Нативні платежі: Дозволяє додаткам у вихідному ланцюжку запускати платіжні операції з використанням нативних активів у цільовому ланцюжку. Міжланцюгові платежі також можуть бути ініційовані на основі даних з одного ланцюга в іншому ланцюгу. Цей метод в основному використовується для розрахунків і може базуватися на даних блокчейну або зовнішніх подіях.
Інтероперабельність смарт-контрактів: Дозволяє смарт-контрактам у вихідному ланцюжку викликати функції смарт-контрактів у цільовому ланцюжку на основі локальних даних, полегшуючи роботу складних міжмережевих додатків, включаючи обмін активами та з'єднувальні операції.
Програмовані мости: Це передове рішення для забезпечення функціональної сумісності, яке поєднує в собі можливості об'єднання ресурсів і передачі повідомлень. Коли активи передаються з ланцюжка-джерела до ланцюжка-цілі, виклики контрактів можуть бути негайно ініційовані в ланцюжку-цілі, що дозволяє виконувати різні міжланцюжкові функції, такі як стейкінг, обмін активами або зберігання активів у смарт-контрактах у ланцюжку-цілі.
Layer Zero, як один з найвідоміших проектів у світі протоколів взаємодії повноланцюгових мереж, привернув значну увагу провідних криптовалютних компаній, таких як a16z, Sequoia Capital, Coinbase Ventures, Binance Labs і Multicoin Capital, зібравши загальну суму в 315 мільйонів доларів США в трьох раундах фінансування. Окрім внутрішньої привабливості проекту, очевидно, що сектор повного ланцюга займає ключову позицію в очах інвесторів найвищого рівня. Відкинувши ці похвали та упередження, давайте проаналізуємо, чи має архітектура нульового рівня потенціал для того, щоб з'єднати весь ланцюжок.
Ненадійний міжланцюговий зв'язок: Як згадувалося раніше, основні рішення для міжланцюгових мостів, як правило, використовують чисту зовнішню валідацію. Однак через те, що довіра переноситься на позамережеву перевірку, безпека значно знижується (багато мостів з мультипідписом вийшли з ладу через цю причину, оскільки хакерам потрібно лише знайти місце, де зберігаються активи). На противагу цьому, нульовий рівень перетворює архітектуру валідації на дві незалежні сутності - оракул і реле - для усунення недоліків зовнішньої валідації у найпростіший спосіб. Незалежність між ними теоретично повинна забезпечити абсолютно безвідмовне і безпечне середовище міжмережевої комунікації. Однак виникає проблема, оскільки хакери все ще можуть використовувати оракули та ретранслятори для зловмисних дій. Крім того, існує ймовірність змови між оракулами та ретрансляторами. Тому так званий безвідповідальний міжланцюговий зв'язок нульового рівня у версії V1, схоже, все ще має багато логічних недоліків. Однак у версії V2 запровадження децентралізованих мереж валідації (DVN) має на меті вдосконалити метод валідації, про що ми поговоримо пізніше.
Кінцеві точки нульового рівня: Кінцеві точки нульового рівня є критично важливими елементами всієї функціональності протоколу. Хоча в V1 оракули і реле, а в V2 - DVN, в основному відповідають за перевірку повідомлень і заходи по боротьбі з шахрайством, кінцеві точки - це смарт-контракти, що дозволяють здійснювати фактичний обмін повідомленнями між локальними середовищами двох блокчейнів. Кожна кінцева точка в блокчейнах-учасниках складається з чотирьох модулів: Комунікатор, Валідатор, Мережа та Бібліотеки. Перші три модулі забезпечують основну функціональність протоколу, в той час як модуль "Бібліотеки" дозволяє розробникам розширювати основну функціональність і додавати специфічні для блокчейну користувацькі функції. Ці кастомні бібліотеки дозволяють Layer Zero адаптуватися до різноманітних блокчейнів з різною архітектурою та середовищами віртуальних машин. Наприклад, нульовий рівень може підтримувати як EVM-сумісні, так і не EVM-сумісні ланцюжки.
Принципи роботи: Ядро системи зв'язку нульового рівня покладається на кінцеві точки, які за допомогою перших трьох згаданих вище модулів формують базову інфраструктуру для передачі повідомлень між ланцюжками. Процес починається з того, що додаток на одному блокчейні (ланцюжок А) надсилає повідомлення, що включає передачу деталей транзакції, ідентифікаторів цільового ланцюжка, корисного навантаження та платіжної інформації комунікатору. Комунікатор збирає цю інформацію в пакет і надсилає його разом з іншими даними валідатору. На цьому етапі валідатор співпрацює з мережею, щоб ініціювати передачу заголовків блоків ланцюга A до цільового ланцюга (ланцюга B), одночасно даючи вказівку ретранслятору попередньо отримати підтвердження транзакції для забезпечення її автентичності. Оракули і реле відповідають за отримання заголовків блоків і доказів транзакцій, які потім передаються мережевому контракту ланцюга Б, який передає хеш блоку валідатору. Після перевірки правильності наданого ретранслятором пакета і доказів транзакції валідатор пересилає повідомлення на комунікатор ланцюга Б. Нарешті, смарт-контракт передає повідомлення цільовому додатку в ланцюжку B, завершуючи весь процес комунікації між ланцюжками.
У Layer Zero V2 оракули будуть замінені децентралізованими мережами валідації (DVN), які вирішують критиковані проблеми централізованих позамережевих структур і незахищеності. Тим часом, реле будуть замінені виконавцями, роль яких обмежується лише виконанням транзакцій, без відповідальності за валідацію.
Модульність і масштабованість: Розробники можуть розширити основну функціональність нульового рівня на блокчейні за допомогою модуля Libraries, який є частиною набору смарт-контрактів протоколу. Бібліотеки дозволяють впроваджувати нові функції в специфічні для блокчейну способи, не змінюючи основний код нульового рівня (Layer Zero). Протокол має високу масштабованість, оскільки використовує легкі налаштування повідомлень для міжланцюгового зв'язку.
Простий користувацький досвід: Ключовою особливістю Layer Zero є його зручність для користувача. При використанні протоколу для міжланцюгових операцій транзакції можуть проводитися як одна транзакція, без процедур обгортання і розгортання токенів, які зазвичай асоціюються з традиційними криптомостовими переказами активів. Таким чином, користувацький досвід схожий на обмін токенів або перекази в тому ж ланцюжку.
Сканування нульового рівня: Враховуючи, що нульовий рівень підтримує майже 50 публічних ланцюжків і рішень другого рівня, відстежити активність повідомлень на нульовому рівні непросто. Саме тут у пригоді стає сканування нульового шару. Ця програма-браузер для міжмережевих ланцюжків дозволяє користувачам бачити всі обміни повідомленнями протоколу в ланцюжках, що беруть участь. Браузер дозволяє користувачам переглядати активність повідомлень окремо за ланцюжком-джерелом та ланцюжком-ціллю. Користувачі також можуть досліджувати транзакції для кожного DApp, використовуючи нульовий рівень.
Omnichain Fungible Token (OFT): Стандарт OFT (Omnichain Fungible Token) дозволяє розробникам створювати токени з нативною функціональністю в декількох ланцюжках. Стандарт OFT передбачає спалювання токенів на одному ланцюжку з одночасним карбуванням копії токена на цільовому ланцюжку. Спочатку оригінальний стандарт токенів OFT можна було використовувати тільки з EVM-сумісними ланцюжками. Нульовий рівень розширив цей стандарт
Як і Layer Zero, Wormhole є учасником гонки повноланцюгових протоколів і нещодавно почав демонструвати свій потенціал у сфері аердропінгу. Протокол був вперше запущений в жовтні 2020 року і перейшов від версії V1 двонаправленого моста токенів до створення власних крос-ланцюгових додатків, що охоплюють кілька ланцюжків. Однією з найпомітніших подій в перші дні існування протоколу став хакерський інцидент 3 лютого 2022 року, коли Wormhole зазнав атаки, в результаті якої було викрадено ETH на суму $360 млн. Однак Wormhole вдалося повернути кошти менш ніж за 24 години (джерело невідоме), а нещодавно оголосила про раунд фінансування на суму 225 мільйонів доларів. Тож якою магією володіє "Червоточина", щоб привернути таку прихильність капіталу?
Точний таргетинг: Wormhole в першу чергу орієнтований не на ланцюжки на базі EVM, а на не EVM-ланцюжки. Wormhole - єдиний повноланцюговий протокол, який підтримує гетерогенні ланцюги, такі як Solana і ланцюги на основі Move (APT, SUI). З постійним зростанням і розквітом цих екосистем, популярність Червоточини стає неминучою.
Принцип роботи: ядром Wormhole є крос-ланцюговий протокол Verifiable Action Approval (VAA) і 19 вузлів-хранителів (Wormhole обирає відомі установи в якості вузлів-хранителів, що часто піддається критиці). Він перетворює запити в VAA для завершення перехресного ланцюжка за допомогою контракту Wormhole Core Contract на кожному ланцюжку. Конкретний процес виглядає наступним чином:
Виникнення події та створення повідомлення: Конкретні події, що відбуваються у вихідному ланцюжку (наприклад, запити на передачу активів), фіксуються та інкапсулюються в повідомлення. Це повідомлення містить детальну інформацію про подію та операцію, яку потрібно виконати.
Моніторинг та підписання вузла-хранителя: 19 вузлів Guardian в мережі Wormhole відповідають за моніторинг міжмережевих подій. Коли ці вузли виявляють подію у вихідному ланцюжку, вони перевіряють інформацію про подію. Після перевірки кожен вузол-хранитель підписує повідомлення своїм закритим ключем, що свідчить про валідацію і схвалення події (для цього потрібна згода двох третин вузлів).
Генерація схвалення дій, які можна перевірити (VAA): Після того, як достатня кількість вузлів-хранителів підписує повідомлення, підписи збираються і упаковуються в VAA. VAA - це підтвердження події, що відбулася, і запит на її підтвердження, що містить детальну інформацію про вихідну подію і підписи від вузлів-хранителів, які можна перевірити.
Міжланцюгова передача VAA: VAA потім надсилається до цільового ланцюга. У цільовому ланцюжку контракт Wormhole Core перевіряє автентичність VAA. Це включає перевірку підписів вузлів Guardian у VAA, щоб переконатися, що вони були згенеровані довіреними вузлами і що повідомлення не було підроблено.
Виконання міжланцюгових операцій: Як тільки контракт Wormhole на цільовому ланцюжку перевіряє дійсність VAA, він виконує відповідну операцію на основі інструкцій, що містяться в VAA. Це може включати створення нових токенів, передачу активів, виконання викликів смарт-контрактів або інші кастомні операції. Таким чином, події в ланцюжку-джерелі можуть викликати відповідні реакції в ланцюжку-цілі.
Модуль безпеки: Wormhole розробляє три основні функції внутрішньої безпеки: нагляд, облік та аварійне вимкнення, і все це в публічному середовищі, щоб дати уявлення про те, як вони будуть реалізовані в кінцевому підсумку. Ці функції чекають на завершення розробки та прийняття опікунами. [2]
Нагляд: Ця функція реалізується на рівні опікуна/оракула, дозволяючи опікуну контролювати потік вартості в будь-якому регульованому ланцюжку в межах певного часового вікна. Опікун встановлює допустиму межу потоку для кожного ланцюга. Як тільки цей ліміт буде перевищено, надлишковий потік активів буде заблоковано;
Бухгалтерський облік: Цю функцію виконують опікуни або оракули, які підтримують власний блокчейн (також відомий як черв'ячний ланцюг) у вигляді перехресного реєстру між різними ланцюгами. Цей реєстр не тільки робить опікуна валідатором в ланцюжку, але й діє як плагін для бухгалтерського обліку. Опікун може відхиляти транзакції між ланцюжками, якщо в початковому ланцюжку недостатньо коштів (ця перевірка не залежить від логіки смарт-контракту);
Зупинка: Ця функція реалізована в ланцюжку і дозволяє опікуну призупинити рух активів по мосту шляхом консенсусу, коли він виявляє потенційну загрозу для міжланцюгового мосту. Поточна реалізація реалізована за допомогою викликів функцій у ланцюжку.
Швидка інтеграція: Продукт Connect від Wormhole надає простий інструмент для інтеграції додатків, які можуть інтегрувати протокол Wormhole для досягнення крос-ланцюгової функціональності за допомогою всього декількох рядків коду. Основна функція Connect полягає в наданні розробникам набору спрощених інструментів інтеграції, що дозволяє інтегрувати інкапсуляцію Wormhole і нативні функції об'єднання ресурсів у власні додатки за допомогою всього декількох рядків коду. Наприклад, NFT-маркетплейс хотів перевести свої NFT з Ethereum на Solana. Використовуючи Connect, маркетплейс може надати своїм користувачам простий і швидкий інструмент для з'єднання в своєму додатку, що дозволяє їм вільно переміщати свої NFT між двома ланцюжками.
Обмін повідомленнями: У різноманітній екосистемі блокчейну обмін повідомленнями став основною вимогою. Продукт Wormhole Messaging - це децентралізоване рішення, яке дозволяє різним блокчейн-мережам безпечно і легко обмінюватися інформацією та цінностями. Основною функцією Messaging є передача інформації між ланцюжками, і вона оснащена спрощеним методом інтеграції для прискорення зростання кількості користувачів і ліквідності, а також має високий ступінь безпеки і децентралізації. Наприклад, скажімо, проект DeFi працює на Ethereum, але хоче мати можливість взаємодіяти з іншим проектом на Solana. Завдяки системі обміну повідомленнями Wormhole два проекти можуть легко обмінюватися інформацією та цінностями без складних посередницьких кроків або втручання третьої сторони.
NTT framework: NTT Framework (Native Token Transfers) - це інноваційне та комплексне рішення для передачі нативних токенів і NFT між блокчейнами через Wormhole. NTT дозволяє токенам зберігати свої властивості під час міжланцюгових переказів і підтримує прямі міжланцюгові перекази токенів без проходження через пул ліквідності, що дозволяє уникнути комісій за LP, прослизання або ризиків MEV. На додаток до інтеграції з будь-яким контрактом на токени або процесом управління стандартами і протоколами, проектні команди можуть зберігати право власності, права на оновлення і кастомізацію своїх токенів.
Хоча протоколи інтероперабельності повного ланцюга все ще перебувають на ранніх стадіях і стикаються з ризиками безпеки та централізації в загальному процесі впровадження, користувацький досвід також не може зрівнятися з інтернет-екосистемою Web2. Однак, порівняно з ранніми технологіями перехресних мостів, сучасні рішення досягли значного прогресу. У довгостроковій перспективі протоколи повної сумісності ланцюжків представляють собою грандіозну історію інтеграції тисяч ізольованих ланцюжків. Особливо в модульну еру, коли переслідуються екстремальна швидкість і економічна ефективність, повноланцюгові протоколи, безсумнівно, відіграють вирішальну роль у з'єднанні минулого і майбутнього і є гоночною трасою, на якій ми повинні зосередитися.
Переслати оригінальну назву:万链互联的关键:全链互操作性协议
Від самого початку блокчейн був сповнений конфліктів. Вона почалася з простої ідеї "електронної платіжної системи", а потім переросла в такі концепції, як "світовий комп'ютер", "швидка обробка" і "ланцюжки для ігор/фінансів". Ці різні ідеї та технічні відмінності призвели до створення сотень різних блокчейнів. Через свою децентралізовану природу блокчейн схожий на закритий острів, який не може з'єднуватися або спілкуватися із зовнішнім світом. На сьогоднішній день основна історія блокчейнів рухається до того, щоб мати багато шарів. Окрім базового рівня, на якому відбуваються події (рівень 2), існують також рівні для інших речей, таких як дані та розрахунки за транзакціями. Ця складність ускладнює роботу користувачів, а традиційні рішення для переміщення активів між блокчейнами мають багато ризиків.
Для звичайних користувачів переміщення активів між блокчейнами за допомогою мостів вже є складним і повільним. Крім того, існують такі ризики, як несумісність активів, хакери, високі комісії та недостатня кількість грошей в іншому ланцюжку. Відсутність зв'язку між ланцюжками ускладнює широке використання блокчейнів і робить їх більш схожими на окремі країни. І хоча блокчейн вирішує ці проблеми, точаться нескінченні суперечки про те, які рішення є найкращими. Оскільки блокчейн стає дедалі складнішим і популярнішим, старі способи його з'єднання вже недостатньо хороші. Нам потрібні нові способи, щоб все працювало разом. Як далеко ми просунулися в цьому напрямку? І як далеко ми від того, щоб мати мільярд користувачів на блокчейні?
У традиційному інтернеті ми майже не відчуваємо фрагментації в користувацькому досвіді. Наприклад, у платіжних сценаріях ми можемо використовувати Alipay або WeChat для здійснення платежів на різних веб-сайтах. Однак у світі Web3 існують невід'ємні бар'єри між публічними ланцюгами. Протокол інтероперабельності повного ланцюга, простими словами, - це молоток, який руйнує ці бар'єри. Вона забезпечує безперешкодну передачу активів та інформації між кількома публічними ланцюгами за допомогою міжланцюгових комунікаційних рішень. Його мета - досягти безперебійного досвіду, близького до рівня Web2, про який згадувалося раніше, і, зрештою, досягти кінцевої мети ланцюгової діагностики або навіть досвіду, орієнтованого на наміри.
Реалізація повної інтероперабельності ланцюжка пов'язана з кількома ключовими проблемами, включаючи комунікацію між гетерогенними ланцюжками смарт-контрактів і передачу міжланцюгових активів без використання методів "обгортання" (wrapping). Для вирішення цих проблем деякі проекти і протоколи запропонували інноваційні рішення, такі як LayerZero і Wormhole. Ми проаналізуємо ці проекти в наступних розділах. Але перед цим нам потрібно зрозуміти специфічні відмінності між повноланцюговими і перехресними мостами, а також деякі проблеми з перехресними мостами і сучасними методами перехресних мостів.
На відміну від минулого, коли активи передавалися через сторонні мости, що вимагали від користувачів блокування активів у вихідному ланцюжку і сплати газових платежів, а потім терплячого очікування на отримання загорнутого активу в цільовому ланцюжку, протокол повної інтероперабельності - це нова парадигма, що виникла на основі технології крос-ланцюжків. Він діє як комунікаційний хаб, передаючи все, включаючи активи, через обмін інформацією. Це уможливлює інтероперабельність між ланцюжками, прикладом чого є інтегрована зі Stargate система Sushi, в якій можна безперешкодно обмінюватися активами між вихідним і цільовим ланцюжками в межах Sushi. Це максимізує користувацький досвід у транзакціях між ланцюжками. У майбутньому ще більш екстравагантні варіанти використання можуть передбачати безперебійну сумісність між різними DApps у різних ланцюжках.
У світі блокчейну завжди є вибір, який потрібно зробити, як у найвідомішому публічному ланцюжку "трилема". Аналогічно, існує трилема інтероперабельності для крос-ланцюгових рішень. Через технологічні обмеження та обмеження безпеки, крос-ланцюгові протоколи можуть оптимізувати тільки два з наступних трьох ключових атрибутів:
Відсутність довіри: Протокол не покладається на жодну централізовану довірчу структуру, забезпечуючи рівень безпеки, подібний до базового блокчейну. Користувачі та учасники можуть забезпечити безпеку та належне виконання транзакцій, не довіряючи жодним посередникам чи третім особам.
Розширюваність: Протокол може легко адаптуватися до будь-якої блокчейн-платформи або мережі, незалежно від конкретної технічної архітектури або правил. Це дозволяє рішенням з інтероперабельності підтримувати широкий спектр блокчейн-екосистем, а не тільки конкретні мережі.
Узагальненість: Протокол може обробляти будь-який тип міждоменних даних або передачі активів, не обмежуючись конкретними типами транзакцій або активів. Це означає, що різні блокчейни можуть обмінюватися різними типами інформації та цінностей, включаючи, але не обмежуючись криптовалютами, викликами смарт-контрактів та іншими довільними даними.
Ранні крос-ланцюгові мости зазвичай поділялися за класифікацією Віталіка Бутеріна на три типи крос-ланцюгових технологій: Hash Time Lock, Witness Verification і Relay Verification (легка клієнтська перевірка). Однак, за словами Арджуна Бхуптані, засновника Connext, крос-ланцюгові рішення також можна розділити на природно верифіковані (бездоганність + розширюваність), зовнішньо верифіковані (розширюваність + узагальнюваність) і локально верифіковані (бездоганність + узагальнюваність). Ці методи перевірки базуються на різних моделях довіри та технологічних реалізаціях для задоволення різних вимог до безпеки та інтероперабельності.
Перевірено природою:
Мости з природною верифікацією покладаються на механізми консенсусу ланцюжків джерела і цілі для безпосередньої перевірки дійсності транзакцій. Цей метод не потребує додаткових рівнів перевірки або посередників. Наприклад, деякі мости можуть використовувати смарт-контракти для створення логіки верифікації безпосередньо між двома блокчейнами, що дозволяє їм підтверджувати транзакції за допомогою власних механізмів консенсусу. Хоча цей підхід підвищує безпеку, покладаючись на вбудовані механізми безпеки ланцюжків-учасників, він може бути складнішим у технічній реалізації, і не всі блокчейни підтримують пряму вроджену верифікацію.
Зовнішня перевірка:
Зовнішньо верифіковані мости використовують сторонні валідатори або кластери валідаторів для підтвердження дійсності транзакцій. Ці валідатори можуть бути незалежними вузлами, членами консорціуму або іншими учасниками, що діють за межами ланцюга-джерела і ланцюга-цілі. Цей підхід, як правило, передбачає передачу повідомлень між ланцюжками і логіку перевірки, яка виконується зовнішніми суб'єктами, а не безпосередньо обробляється самими блокчейнами-учасниками. Зовнішня верифікація забезпечує ширшу інтероперабельність і гнучкість, оскільки вона не обмежується конкретними ланцюгами, але вона також вводить додаткові рівні довіри і потенційні ризики для безпеки.
Місцева перевірка:
Локально верифіковані мости - це перевірка стану вихідного ланцюжка на цільовому ланцюжку в міжланцюгових взаємодіях для підтвердження транзакцій і виконання наступних транзакцій локально. Типовим підходом є запуск легкого клієнта на вихідному ланцюжку у віртуальній машині цільового ланцюжка, або запуск обох паралельно. Нативна верифікація вимагає чесної меншості або синхронного припущення, з принаймні одним чесним реле в комітеті (тобто чесної меншості), або, якщо комітет не може функціонувати належним чином, користувачі повинні передавати транзакції самостійно (тобто синхронне припущення). Нативна верифікація є найбільш довірливою формою міжланцюгової комунікації, але вона також пов'язана з високими витратами, низькою гнучкістю розробки і більше підходить для блокчейнів з високою схожістю машин стану, наприклад, між мережами Ethereum і L2, або між блокчейнами, розробленими на основі Cosmos SDK.
Як одна з найважливіших інфраструктур у світі Web3, розробка крос-ланцюгових рішень завжди була складним питанням, що призводило до появи різних типів рішень. На сьогодні ці рішення можна розділити на п'ять категорій, кожна з яких використовує унікальні методи для полегшення обміну активами, їх передачі та укладення контрактів. [1]
Обмін жетонами:
Дозволяє користувачам торгувати певним активом в одному блокчейні та отримувати еквівалентний актив в іншому. Пули ліквідності можна створювати в різних ланцюжках, використовуючи такі методи, як атомарні свопи та автоматизовані маркет-мейкери (AMM), щоб полегшити обмін різними активами.
Міст активів: цей метод передбачає блокування або знищення активів за допомогою смарт-контрактів у вихідному ланцюжку і розблокування або створення нових активів у цільовому ланцюжку за допомогою відповідних смарт-контрактів. Цю технологію можна додатково класифікувати залежно від того, як обробляються активи:
○ Модель блокування/монетного двору: Активи у вихідному ланцюжку блокуються, а еквівалентні "проміжні активи" карбуються в цільовому ланцюжку. І навпаки, під час зворотної операції перекинуті активи в цільовому ланцюжку знищуються, щоб розблокувати вихідні активи в ланцюжку-джерелі.
○ Модель Burn/Mint: Активи в ланцюжку-джерелі спалюються, а в ланцюжку-цілі карбується еквівалентна кількість тих самих активів.
Модель блокування/розблокування: Передбачає блокування активів у вихідному ланцюжку, а потім розблокування еквівалентних активів у пулах ліквідності в цільовому ланцюжку. Такі види мостів часто залучають ліквідність шляхом надання стимулів, таких як розподіл доходів.
Нативні платежі: Дозволяє додаткам у вихідному ланцюжку запускати платіжні операції з використанням нативних активів у цільовому ланцюжку. Міжланцюгові платежі також можуть бути ініційовані на основі даних з одного ланцюга в іншому ланцюгу. Цей метод в основному використовується для розрахунків і може базуватися на даних блокчейну або зовнішніх подіях.
Інтероперабельність смарт-контрактів: Дозволяє смарт-контрактам у вихідному ланцюжку викликати функції смарт-контрактів у цільовому ланцюжку на основі локальних даних, полегшуючи роботу складних міжмережевих додатків, включаючи обмін активами та з'єднувальні операції.
Програмовані мости: Це передове рішення для забезпечення функціональної сумісності, яке поєднує в собі можливості об'єднання ресурсів і передачі повідомлень. Коли активи передаються з ланцюжка-джерела до ланцюжка-цілі, виклики контрактів можуть бути негайно ініційовані в ланцюжку-цілі, що дозволяє виконувати різні міжланцюжкові функції, такі як стейкінг, обмін активами або зберігання активів у смарт-контрактах у ланцюжку-цілі.
Layer Zero, як один з найвідоміших проектів у світі протоколів взаємодії повноланцюгових мереж, привернув значну увагу провідних криптовалютних компаній, таких як a16z, Sequoia Capital, Coinbase Ventures, Binance Labs і Multicoin Capital, зібравши загальну суму в 315 мільйонів доларів США в трьох раундах фінансування. Окрім внутрішньої привабливості проекту, очевидно, що сектор повного ланцюга займає ключову позицію в очах інвесторів найвищого рівня. Відкинувши ці похвали та упередження, давайте проаналізуємо, чи має архітектура нульового рівня потенціал для того, щоб з'єднати весь ланцюжок.
Ненадійний міжланцюговий зв'язок: Як згадувалося раніше, основні рішення для міжланцюгових мостів, як правило, використовують чисту зовнішню валідацію. Однак через те, що довіра переноситься на позамережеву перевірку, безпека значно знижується (багато мостів з мультипідписом вийшли з ладу через цю причину, оскільки хакерам потрібно лише знайти місце, де зберігаються активи). На противагу цьому, нульовий рівень перетворює архітектуру валідації на дві незалежні сутності - оракул і реле - для усунення недоліків зовнішньої валідації у найпростіший спосіб. Незалежність між ними теоретично повинна забезпечити абсолютно безвідмовне і безпечне середовище міжмережевої комунікації. Однак виникає проблема, оскільки хакери все ще можуть використовувати оракули та ретранслятори для зловмисних дій. Крім того, існує ймовірність змови між оракулами та ретрансляторами. Тому так званий безвідповідальний міжланцюговий зв'язок нульового рівня у версії V1, схоже, все ще має багато логічних недоліків. Однак у версії V2 запровадження децентралізованих мереж валідації (DVN) має на меті вдосконалити метод валідації, про що ми поговоримо пізніше.
Кінцеві точки нульового рівня: Кінцеві точки нульового рівня є критично важливими елементами всієї функціональності протоколу. Хоча в V1 оракули і реле, а в V2 - DVN, в основному відповідають за перевірку повідомлень і заходи по боротьбі з шахрайством, кінцеві точки - це смарт-контракти, що дозволяють здійснювати фактичний обмін повідомленнями між локальними середовищами двох блокчейнів. Кожна кінцева точка в блокчейнах-учасниках складається з чотирьох модулів: Комунікатор, Валідатор, Мережа та Бібліотеки. Перші три модулі забезпечують основну функціональність протоколу, в той час як модуль "Бібліотеки" дозволяє розробникам розширювати основну функціональність і додавати специфічні для блокчейну користувацькі функції. Ці кастомні бібліотеки дозволяють Layer Zero адаптуватися до різноманітних блокчейнів з різною архітектурою та середовищами віртуальних машин. Наприклад, нульовий рівень може підтримувати як EVM-сумісні, так і не EVM-сумісні ланцюжки.
Принципи роботи: Ядро системи зв'язку нульового рівня покладається на кінцеві точки, які за допомогою перших трьох згаданих вище модулів формують базову інфраструктуру для передачі повідомлень між ланцюжками. Процес починається з того, що додаток на одному блокчейні (ланцюжок А) надсилає повідомлення, що включає передачу деталей транзакції, ідентифікаторів цільового ланцюжка, корисного навантаження та платіжної інформації комунікатору. Комунікатор збирає цю інформацію в пакет і надсилає його разом з іншими даними валідатору. На цьому етапі валідатор співпрацює з мережею, щоб ініціювати передачу заголовків блоків ланцюга A до цільового ланцюга (ланцюга B), одночасно даючи вказівку ретранслятору попередньо отримати підтвердження транзакції для забезпечення її автентичності. Оракули і реле відповідають за отримання заголовків блоків і доказів транзакцій, які потім передаються мережевому контракту ланцюга Б, який передає хеш блоку валідатору. Після перевірки правильності наданого ретранслятором пакета і доказів транзакції валідатор пересилає повідомлення на комунікатор ланцюга Б. Нарешті, смарт-контракт передає повідомлення цільовому додатку в ланцюжку B, завершуючи весь процес комунікації між ланцюжками.
У Layer Zero V2 оракули будуть замінені децентралізованими мережами валідації (DVN), які вирішують критиковані проблеми централізованих позамережевих структур і незахищеності. Тим часом, реле будуть замінені виконавцями, роль яких обмежується лише виконанням транзакцій, без відповідальності за валідацію.
Модульність і масштабованість: Розробники можуть розширити основну функціональність нульового рівня на блокчейні за допомогою модуля Libraries, який є частиною набору смарт-контрактів протоколу. Бібліотеки дозволяють впроваджувати нові функції в специфічні для блокчейну способи, не змінюючи основний код нульового рівня (Layer Zero). Протокол має високу масштабованість, оскільки використовує легкі налаштування повідомлень для міжланцюгового зв'язку.
Простий користувацький досвід: Ключовою особливістю Layer Zero є його зручність для користувача. При використанні протоколу для міжланцюгових операцій транзакції можуть проводитися як одна транзакція, без процедур обгортання і розгортання токенів, які зазвичай асоціюються з традиційними криптомостовими переказами активів. Таким чином, користувацький досвід схожий на обмін токенів або перекази в тому ж ланцюжку.
Сканування нульового рівня: Враховуючи, що нульовий рівень підтримує майже 50 публічних ланцюжків і рішень другого рівня, відстежити активність повідомлень на нульовому рівні непросто. Саме тут у пригоді стає сканування нульового шару. Ця програма-браузер для міжмережевих ланцюжків дозволяє користувачам бачити всі обміни повідомленнями протоколу в ланцюжках, що беруть участь. Браузер дозволяє користувачам переглядати активність повідомлень окремо за ланцюжком-джерелом та ланцюжком-ціллю. Користувачі також можуть досліджувати транзакції для кожного DApp, використовуючи нульовий рівень.
Omnichain Fungible Token (OFT): Стандарт OFT (Omnichain Fungible Token) дозволяє розробникам створювати токени з нативною функціональністю в декількох ланцюжках. Стандарт OFT передбачає спалювання токенів на одному ланцюжку з одночасним карбуванням копії токена на цільовому ланцюжку. Спочатку оригінальний стандарт токенів OFT можна було використовувати тільки з EVM-сумісними ланцюжками. Нульовий рівень розширив цей стандарт
Як і Layer Zero, Wormhole є учасником гонки повноланцюгових протоколів і нещодавно почав демонструвати свій потенціал у сфері аердропінгу. Протокол був вперше запущений в жовтні 2020 року і перейшов від версії V1 двонаправленого моста токенів до створення власних крос-ланцюгових додатків, що охоплюють кілька ланцюжків. Однією з найпомітніших подій в перші дні існування протоколу став хакерський інцидент 3 лютого 2022 року, коли Wormhole зазнав атаки, в результаті якої було викрадено ETH на суму $360 млн. Однак Wormhole вдалося повернути кошти менш ніж за 24 години (джерело невідоме), а нещодавно оголосила про раунд фінансування на суму 225 мільйонів доларів. Тож якою магією володіє "Червоточина", щоб привернути таку прихильність капіталу?
Точний таргетинг: Wormhole в першу чергу орієнтований не на ланцюжки на базі EVM, а на не EVM-ланцюжки. Wormhole - єдиний повноланцюговий протокол, який підтримує гетерогенні ланцюги, такі як Solana і ланцюги на основі Move (APT, SUI). З постійним зростанням і розквітом цих екосистем, популярність Червоточини стає неминучою.
Принцип роботи: ядром Wormhole є крос-ланцюговий протокол Verifiable Action Approval (VAA) і 19 вузлів-хранителів (Wormhole обирає відомі установи в якості вузлів-хранителів, що часто піддається критиці). Він перетворює запити в VAA для завершення перехресного ланцюжка за допомогою контракту Wormhole Core Contract на кожному ланцюжку. Конкретний процес виглядає наступним чином:
Виникнення події та створення повідомлення: Конкретні події, що відбуваються у вихідному ланцюжку (наприклад, запити на передачу активів), фіксуються та інкапсулюються в повідомлення. Це повідомлення містить детальну інформацію про подію та операцію, яку потрібно виконати.
Моніторинг та підписання вузла-хранителя: 19 вузлів Guardian в мережі Wormhole відповідають за моніторинг міжмережевих подій. Коли ці вузли виявляють подію у вихідному ланцюжку, вони перевіряють інформацію про подію. Після перевірки кожен вузол-хранитель підписує повідомлення своїм закритим ключем, що свідчить про валідацію і схвалення події (для цього потрібна згода двох третин вузлів).
Генерація схвалення дій, які можна перевірити (VAA): Після того, як достатня кількість вузлів-хранителів підписує повідомлення, підписи збираються і упаковуються в VAA. VAA - це підтвердження події, що відбулася, і запит на її підтвердження, що містить детальну інформацію про вихідну подію і підписи від вузлів-хранителів, які можна перевірити.
Міжланцюгова передача VAA: VAA потім надсилається до цільового ланцюга. У цільовому ланцюжку контракт Wormhole Core перевіряє автентичність VAA. Це включає перевірку підписів вузлів Guardian у VAA, щоб переконатися, що вони були згенеровані довіреними вузлами і що повідомлення не було підроблено.
Виконання міжланцюгових операцій: Як тільки контракт Wormhole на цільовому ланцюжку перевіряє дійсність VAA, він виконує відповідну операцію на основі інструкцій, що містяться в VAA. Це може включати створення нових токенів, передачу активів, виконання викликів смарт-контрактів або інші кастомні операції. Таким чином, події в ланцюжку-джерелі можуть викликати відповідні реакції в ланцюжку-цілі.
Модуль безпеки: Wormhole розробляє три основні функції внутрішньої безпеки: нагляд, облік та аварійне вимкнення, і все це в публічному середовищі, щоб дати уявлення про те, як вони будуть реалізовані в кінцевому підсумку. Ці функції чекають на завершення розробки та прийняття опікунами. [2]
Нагляд: Ця функція реалізується на рівні опікуна/оракула, дозволяючи опікуну контролювати потік вартості в будь-якому регульованому ланцюжку в межах певного часового вікна. Опікун встановлює допустиму межу потоку для кожного ланцюга. Як тільки цей ліміт буде перевищено, надлишковий потік активів буде заблоковано;
Бухгалтерський облік: Цю функцію виконують опікуни або оракули, які підтримують власний блокчейн (також відомий як черв'ячний ланцюг) у вигляді перехресного реєстру між різними ланцюгами. Цей реєстр не тільки робить опікуна валідатором в ланцюжку, але й діє як плагін для бухгалтерського обліку. Опікун може відхиляти транзакції між ланцюжками, якщо в початковому ланцюжку недостатньо коштів (ця перевірка не залежить від логіки смарт-контракту);
Зупинка: Ця функція реалізована в ланцюжку і дозволяє опікуну призупинити рух активів по мосту шляхом консенсусу, коли він виявляє потенційну загрозу для міжланцюгового мосту. Поточна реалізація реалізована за допомогою викликів функцій у ланцюжку.
Швидка інтеграція: Продукт Connect від Wormhole надає простий інструмент для інтеграції додатків, які можуть інтегрувати протокол Wormhole для досягнення крос-ланцюгової функціональності за допомогою всього декількох рядків коду. Основна функція Connect полягає в наданні розробникам набору спрощених інструментів інтеграції, що дозволяє інтегрувати інкапсуляцію Wormhole і нативні функції об'єднання ресурсів у власні додатки за допомогою всього декількох рядків коду. Наприклад, NFT-маркетплейс хотів перевести свої NFT з Ethereum на Solana. Використовуючи Connect, маркетплейс може надати своїм користувачам простий і швидкий інструмент для з'єднання в своєму додатку, що дозволяє їм вільно переміщати свої NFT між двома ланцюжками.
Обмін повідомленнями: У різноманітній екосистемі блокчейну обмін повідомленнями став основною вимогою. Продукт Wormhole Messaging - це децентралізоване рішення, яке дозволяє різним блокчейн-мережам безпечно і легко обмінюватися інформацією та цінностями. Основною функцією Messaging є передача інформації між ланцюжками, і вона оснащена спрощеним методом інтеграції для прискорення зростання кількості користувачів і ліквідності, а також має високий ступінь безпеки і децентралізації. Наприклад, скажімо, проект DeFi працює на Ethereum, але хоче мати можливість взаємодіяти з іншим проектом на Solana. Завдяки системі обміну повідомленнями Wormhole два проекти можуть легко обмінюватися інформацією та цінностями без складних посередницьких кроків або втручання третьої сторони.
NTT framework: NTT Framework (Native Token Transfers) - це інноваційне та комплексне рішення для передачі нативних токенів і NFT між блокчейнами через Wormhole. NTT дозволяє токенам зберігати свої властивості під час міжланцюгових переказів і підтримує прямі міжланцюгові перекази токенів без проходження через пул ліквідності, що дозволяє уникнути комісій за LP, прослизання або ризиків MEV. На додаток до інтеграції з будь-яким контрактом на токени або процесом управління стандартами і протоколами, проектні команди можуть зберігати право власності, права на оновлення і кастомізацію своїх токенів.
Хоча протоколи інтероперабельності повного ланцюга все ще перебувають на ранніх стадіях і стикаються з ризиками безпеки та централізації в загальному процесі впровадження, користувацький досвід також не може зрівнятися з інтернет-екосистемою Web2. Однак, порівняно з ранніми технологіями перехресних мостів, сучасні рішення досягли значного прогресу. У довгостроковій перспективі протоколи повної сумісності ланцюжків представляють собою грандіозну історію інтеграції тисяч ізольованих ланцюжків. Особливо в модульну еру, коли переслідуються екстремальна швидкість і економічна ефективність, повноланцюгові протоколи, безсумнівно, відіграють вирішальну роль у з'єднанні минулого і майбутнього і є гоночною трасою, на якій ми повинні зосередитися.