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 prova pessimista, que assume que todas as cadeias conectadas são inseguras, utilizando, em última instância, 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. Derivando da Era Modular

1.1 Introdução ao Agglayer

Agglayer é um dos componentes principais do Polygon 2.0. O “Agg” em seu nome significa agregação, refletindo seu papel como uma camada de agregação. Essencialmente, sua função é semelhante a protocolos de interoperabilidade cross-chain como Layerzero e Wormhole, visando conectar o mundo fragmentado do blockchain. No entanto, seus métodos de construção diferem. Em termos simples, os protocolos tradicionais de interoperabilidade cross-chain são como 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, Agglayer funciona mais como uma “rede local” composta de mecanismos de troca, onde as cadeias conectadas podem entrar na “LAN” simplesmente conectando um “cabo” (prova ZK) para trocar dados. Comparado a construir pontes em todos os lugares, é mais rápido, mais amigável ao usuário e oferece uma melhor interoperabilidade.

1.2 Sequenciamento de Validade Compartilhada

O conceito de Agglayer deve muito ao design de Shared Validity Sequencing da Umbra Research, que tem como objetivo alcançar a interoperabilidade atômica entre várias Optimistic Rollups. Ao compartilhar um sequenciador, todo o sistema pode lidar uniformemente com a sequência de transações e a publicação da raiz do estado em vários Rollups, garantindo atomicidade e execução condicional.

A lógica de implementação específica envolve três componentes:

• Sequenciador compartilhado para operações entre cadeias: recebe e processa solicitações de transações entre cadeias.
• Algoritmo de Construção de Bloco: O sequenciador compartilhado constrói blocos contendo operações entre cadeias, garantindo sua atomicidade.
• Provas de Fraude Compartilhadas: Implementa um mecanismo de prova de fraude compartilhada entre os Rollups envolvidos para fazer cumprir operações entre cadeias.

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

Uma vez que os Rollups atuais geralmente suportam a passagem de mensagens bidirecionais entre a Camada 1 e a Camada 2, juntamente com outros pré-compiladores especiais, o Umbra adiciona um simples sistema de cruzamento de cadeia composto por um MintBurnSystemContract (Burn and 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, é registado na burnTree.
2. Operação de Cunhagem na Cadeia B: O sequenciador regista isto na mintTree após a execução bem-sucedida.

Invariantes e Consistência

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

Neste design, Rollup A e B partilham um único sequenciador. Este sequenciador partilhado é responsável por publicar os lotes de transações e as raízes de estado de ambos os Rollups no Ethereum. O sequenciador partilhado 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 partilhado deve publicar os lotes de transações e as raízes de estado de ambos os Rollups no L1 numa única transação.

O sequenciador compartilhado recebe transações e constrói blocos para A e B. Para cada transação em A, o sequenciador verifica se ela interage com o MintBurnSystemContract. Se a transação interage 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 blocos existente. O sequenciador executa transações e insere condicionalmente transações acionadas de um Rollup em outro. Durante a verificação da prova de fraude na cadeia principal, só precisa garantir a correção da queima na Chain A e a criação na Chain B (ou seja, consistência da raiz de Merkle). Neste cenário, vários Rollups comportam-se como uma única cadeia. Comparado a um Rollup monolítico, este design oferece melhor suporte à fragmentação, soberania da aplicação e interoperabilidade. No entanto, as desvantagens incluem um aumento na validação e nas cargas de sequenciamento nos nós, e a probabilidade de adoção é baixa devido às considerações de distribuição de lucros e autonomia do Rollup.

1.3 Componentes Principais do Agglayer

Agglayer integra as soluções mencionadas, ao mesmo tempo que introduz melhorias mais eficientes e dois componentes chave: a Ponte Unificada e Provas Pessimistas.

Unified Bridge: O fluxo de trabalho da Unified Bridge envolve a coleta e 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 de estado temporário), 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: A ligação de Rollups a um ambiente multi-cadeia apresenta dois problemas principais: 1. A introdução de diferentes validadores e mecanismos de consenso complica a segurança; 2. As retiradas de Optimistic Rollup requerem um período de 7 dias. Para resolver esses problemas, a 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 poderiam potencialmente agir de forma maliciosa e fazer suposições pessimistas para todas as operações cross-chain. AggLayer então utiliza provas de conhecimento zero para verificar a correção dessas operações, garantindo que mesmo na presença de comportamento malicioso, a integridade das operações cross-chain permaneça intacta.

1.4 Características

Neste esquema, podem ser alcançadas as seguintes funcionalidades:

• Tokens nativos: Ao usar a Ponte Unificada, os ativos dentro da camada de agregação são todos ativos nativos. Não há tokens envoltos e não são necessárias fontes de confiança de terceiros para transações entre cadeias, tornando o processo contínuo.
• Liquidez Unificada: O TVL (Valor Total Bloqueado) de todas as cadeias conectadas é compartilhado, o que pode ser referido como um pool de liquidez compartilhado.
• Soberania: Comparado com o método Optimistic Rollup descrito acima, que alcança a interoperabilidade através de um sequenciador compartilhado, Agglayer possui uma soberania melhor. AggLayer é compatível com sequenciadores compartilhados e soluções de DA de terceiros. As cadeias 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 apenas aceitam comportamento correto. Além disso, eles garantem que nenhuma cadeia possa retirar mais do que a quantia depositada, garantindo assim o pool de ativos compartilhados da camada de agregação.
• Baixo custo: quanto mais cadeias conectadas à camada de agregação, menor o custo de prova pago ao Ethereum, uma vez que esses custos são compartilhados. A Agglayer não cobra taxas adicionais de protocolo.

2. Soluções de Interoperabilidade

2.1 Por Que É Tão Difícil a Interoperabilidade entre Cadeias?

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

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

Agora, vamos analisar mais de perto a questão a partir de um nível mais baixo. Segundo o fundador da Connext, Arjun Bhuptani, os protocolos cross-chain só podem otimizar dois dos seguintes três atributos-chave:

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

As primeiras classificações das pontes entre cadeias foram frequentemente baseadas em figuras como Vitalik Buterin, que categorizou as tecnologias entre cadeias em três tipos: hash time locks, validação de testemunhas e validação de relés (validação de cliente leve). Mais tarde, Arjun Bhuptani reclassificou as soluções entre cadeias em validação nativa (confiança + extensibilidade), validação externa (extensibilidade + generalização) e validação nativa (confiança + generalização). Estes métodos de validação baseiam-se em diferentes modelos de confiança e implementações técnicas para atender a diversas 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 através dos seus próprios mecanismos de consenso. Esta abordagem aumenta a segurança, uma vez que depende diretamente dos mecanismos de segurança inerentes das cadeias participantes. No entanto, pode ser mais tecnicamente complexo de implementar e nem todas as blockchains suportam verificação nativa direta.

Ponte Externamente Verificada:

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 de consórcios ou outros tipos de participantes operando fora das cadeias de origem e destino. Esse método geralmente envolve a passagem de mensagens e a lógica de verificação entre cadeias executada por entidades externas em vez de serem tratadas diretamente pelas blockchains participantes. A validação externa permite uma interoperabilidade e flexibilidade mais amplas porque não é limitada por cadeias específicas, mas introduz uma camada adicional de confiança e riscos potenciais de segurança. Apesar dos riscos de centralização, a validação externa é o método de interconexão mais comum, pois é eficiente, flexível e econômico.

Pontes Verificadas Localmente:

As pontes verificadas localmente envolvem a cadeia de destino a verificar o estado da cadeia de origem para confirmar transações e executar transações subsequentes localmente. Normalmente, isso 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 relay 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 termos de confiança, mas também é dispendioso, 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 entre cadeias. Além dos métodos de verificação, as soluções atuais entre cadeias podem ser categorizadas de várias maneiras, cada uma adotando abordagens únicas para realizar a troca de ativos, transferência e invocação de contratos.

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

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

• Modelo de Bloqueio/Casa da Moeda: 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 gravados para desbloquear os ativos originais na cadeia de origem.
• Modelo de queima / cunhagem: neste modelo, os ativos na cadeia de origem são queimados e a mesma quantidade de ativos equivalentes é cunhada na cadeia de destino.
• Modelo de Bloqueio/Desbloqueio: Este método envolve bloquear ativos na cadeia de origem e desbloquear ativos equivalentes de uma piscina de liquidez na cadeia de destino. Essas pontes de ativos frequentemente atraem liquidez ao oferecer incentivos como compartilhamento de receita.

Pagamentos nativos: Este método permite que aplicações na cadeia de origem acionem operações de pagamento usando ativos nativos na cadeia de destino. Também pode acionar pagamentos entre cadeias com base em dados de uma cadeia em outra cadeia. Este método é principalmente usado para liquidação e pode ser baseado em dados de blockchain ou eventos externos.

· Interoperabilidade de Contrato Inteligente: Este método permite que os contratos inteligentes na cadeia de origem invoquem funções dos contratos inteligentes na cadeia de destino com base em dados locais, permitindo 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 entre cadeias, como staking, trocas de ativos ou armazenamento de ativos em contratos inteligentes na cadeia de destino.

2.2 As vantagens futuras do Agglayer

Vamos comparar Agglayer com os protocolos cross-chain atuais, tomando LayerZero, o protocolo cross-chain 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. Essa 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 de narrativa grandiosa, LayerZero tem o potencial de se tornar o hub cross-chain de toda a Web3, abordando questões como a experiência do usuário fragmentada e a liquidez quebrada causada pela explosão de cadeias na era modular. É por isso que os principais VCs estão apostando pesadamente nesses protocolos.

No entanto, qual é a realidade? Deixando de lado as recentes controvérsias relacionadas com as operações de distribuição aérea da LayerZero, vamos considerar os seus desafios de desenvolvimento. Alcançar o estado ideal de ligar toda a Web3 é extremamente difícil, e a sua descentralização é questionável. Na sua versão inicial V1, o oráculo da LayerZero colocava riscos de ser hackeado e comportamentos potencialmente maliciosos (Wormhole, que emprega instituições da indústria como nós guardiões, frequentemente enfrenta críticas semelhantes). Estas preocupações só foram mitigadas com o advento da rede de verificação descentralizada (DVN) na V2, que exigiu recursos significativos do lado B.

Além disso, desenvolver protocolos de interconexão entre cadeias envolve lidar com protocolos de cadeias heterogêneas, formatos de dados, lógica operacional e a invocação de diferentes contratos inteligentes. A verdadeira interoperabilidade na Web3 exige não apenas esforços individuais, mas também a colaboração de vários projetos. Os usuários iniciais da LayerZero podem lembrar que ela oferecia suporte principalmente a 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 interoperabilidade ultrabaixa latência e assíncrona, tornando-o mais semelhante à internet que usamos diariamente.

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

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

3. Ecosystem Connected by Agglayer

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

3.1 Camada X

X Layer é um projeto Ethereum Layer 2 construído na Polygon CDK. Ele conecta OKX e a comunidade Ethereum, permitindo que qualquer pessoa participe de um ecossistema global on-chain verdadeiramente. Como a cadeia pública de uma exchange líder, a integração com Agglayer trará ampla liquidez para os projetos dentro da camada de agregação. Além disso, a carteira Web3 OKX, servindo como uma camada de acesso para usuários regulares, também pode fornecer melhor suporte para Agglayer.

3.2 União

A Union é uma camada de infraestrutura de conhecimento zero construída sobre Cosmos, utilizada 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 possibilita uma conectividade profunda entre os ecossistemas EVM e Cosmos dentro da camada de agregação. Ao utilizar a Union como um gateway IBC, permite a conexão com a Union e então com o IBC, recombinando assim dois ecossistemas modulares de outra forma fragmentados.

3.3 Astar

Astar Network é uma rede para empresas, projetos de entretenimento e jogos no Japão e globalmente, dedicada ao avanço da “Web3”. Utiliza suporte de máquina virtual cruzada da Polygon e Polkadot para fornecer soluções de blockchain personalizáveis. Como a primeira cadeia totalmente integrada da Agglayer, Astar terá acesso direto a uma piscina de liquidez compartilhada de vários bilhões de dólares e alcançará um crescimento real de usuários.

Aviso Legal：

1. Este artigo é reimpresso de [YBB]. Todos os direitos autorais pertencem ao autor original [Zeke]. Se houver objeções a esta reedição, por favor entre em contato com o Aprender na Gateequipe e eles vão lidar com isso prontamente.
2. Aviso de responsabilidade: As opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem qualquer conselho de investimento.
3. As traduções do artigo para outros idiomas são feitas pela equipe Gate Learn. Salvo indicação em contrário, é proibido copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos.