A Proliferação de Blockchains

A primeira blockchain pública, a Bitcoin, foi introduzida em 2009. Nos 14 anos seguintes, houve uma explosão cambriana de blockchains públicas com o número agora a totalizar 201, de acordo com DeFillama. Embora o Ethereum tenha dominado principalmente a atividade on-chain, representando ~ 96% do Total Value Locked (TVL) em 2021; nos últimos 2 anos, esse número caiu para 59% com blockchains alternativas de camada 1, como Binance Smart Chain (BSC) e Solana lançadas e rollups de camada 2 como Optimism, Arbitrum, ZKSync Era, Starknet e Polygon ZkeVM surgiram entre muitos outros soluções de escalonamento para Ethereum.

De acordo com DeFillama, no momento em que escrevo, existem mais de 115 cadeias baseadas em EVM e 12 Ethereum rollup/ L2s e a tendência de atividade em múltiplas cadeias deverá continuar por várias razões:

1. Grandes L2s como Polygon, Optimism & Arbitrum posicionaram-se como soluções de escalabilidade para Ethereum cedo, levantaram uma grande quantidade de capital e estabeleceram-se como locais fáceis de implementar aplicações a baixo custo (no ano passado vimos +2,779% de crescimento para equipas de programadores baseadas no Arbitum, +1,499% no Optimismo e +116% no Polygon - embora numa pequena base de ~200-400 desenvolvedores)
2. Continuam a ser lançados L1s alternativos para otimizar para necessidades específicas. Algumas cadeias otimizam para maior rendimento, velocidade e tempos de liquidação (ex. Solana, BSC) e outros para casos de uso específicos como Gaming (ImmutaBlex), DeFi (Sei) e finanças tradicionais (ex. sub-redes de Avalanche fechado)
3. Aplicações com escala suficiente e os utilizadores estão a lançar os seus próprios rollups ou cadeias de aplicações para captar mais valor & gerir taxas de rede (dydx); e
4. Diversas estruturas, SDKs, kits de ferramentas e fornecedores de “Rollup-as-a-Service” chegaram ao mercado para tornar mais fácil para qualquer projeto criar os seus próprios rollups com o mínimo de elevação técnica (ex. Caldeira, Eclipse, Dimensão, Soberano, Stacker, AltLayer, Rollkit)

Vivemos num mundo multicadeias e multicamadas.

A importância crescente da interoperabilidade

Esta proliferação de L1s, L2 e appchains destacou a importância da interoperabilidade - ou seja, a capacidade e a forma como as blockchains comunicam entre si; para transferir ativos, liquidez, mensagens e dados entre eles.

A interoperabilidade Blockchain pode ser dividida em três partes, como sugerido pela Connext:

1. Transporte: onde os dados das mensagens são passados de uma cadeia para outra
2. Verificação: onde a exatidão dos dados é comprovada (o que normalmente envolve provar o consenso/estado da cadeia de origem); e
3. Execução: onde a cadeia de destino faz algo com os dados

Fonte: A pilha de ponte de mensagens adaptada da Connext

O benefício de poder mover ativos e liquidez entre cadeias é simples - permite aos utilizadores explorar e transacionar em novos blockchains e ecossistemas. Eles poderão alavancar os benefícios de novas blockchains (por exemplo, negociar ou transacionar na camada 2 que têm taxas mais baixas) e descobrir oportunidades novas e lucrativas (ex. aceder a protocolos DeFi com rendimentos mais elevados noutras cadeias).

O benefício do transporte de mensagens reside em desbloquear todo um conjunto de casos de uso entre cadeias sem ter de mover os seus ativos originais. As mensagens enviadas da Cadeia A (a fonte) acionam a execução do código na Cadeia B (o destino). Por exemplo, um dapp na Cadeia A poderia passar uma mensagem sobre os ativos ou o histórico de transações de um utilizador para a Cadeia B, o que permitiria que ele se envolva em atividades na Cadeia B sem ter de mover quaisquer ativos, por exemplo

1. Pedir emprestado na Cadeia B e usar os seus ativos na Cadeia A como garantia
2. Participar nos benefícios da comunidade num conjunto de custos mais baixos (como cunhar uma nova coleção NFT, reivindicar bilhetes para eventos & merchandise) sem ter de mover o seu NFT na Cadeia A
3. Aproveitando o ID descentralizado e o histórico na cadeia que eles configuraram em uma cadeia para se envolver no DeFi&, acesse melhores taxas em outra

Desafios na Interoperabilidade

Apesar dos muitos benefícios que a Interoperabilidade desbloqueia, enfrenta muitos desafios técnicos:

1. Em primeiro lugar, os blockchains geralmente não comunicam bem uns com os outros: utilizam diferentes mecanismos de consenso, esquemas de criptografia e arquiteturas. Se os seus tokens estão na Cadeia A, usá-los para comprar tokens na Cadeia B não é um processo simples.
2. Em segundo lugar, na camada de Verificação - a fiabilidade de um protocolo de interoperabilidade é tão boa quanto o mecanismo de verificação escolhido para verificar se as mensagens passadas eram, de facto, legítimas e válidas.
3. Em terceiro lugar, ter vários locais para os programadores construírem resulta em aplicações que perdem a capacidade de composição, o que é um bloco de construção fundamental na web3. Isto significa que os programadores não conseguem combinar facilmente componentes noutra cadeia para conceber novas aplicações e desbloquear maiores possibilidades para os utilizadores.
4. Por último, o grande número de cadeias significa que a liquidez fica fragmentada tornando o capital dos participantes menos eficiente. Por exemplo, se forneceu liquidez a um pool na Cadeia A para aceder aos rendimentos, é difícil pegar o token LP dessa transação e usá-lo como garantia noutro protocolo para gerar mais rendimento. A liquidez é a força vital do DeTI e da atividade do protocolo - quanto mais cadeias houver, mais difícil é para todos florescerem.

Existem algumas soluções de interoperabilidade que existem hoje para resolver alguns destes problemas, então qual é o estado atual de jogo?

O estado actual da interoperabilidade

Hoje, as pontes de cadeia cruzada são o principal facilitador das transações entre cadeias. Existem atualmente mais de 110 pontes com vários níveis de funcionalidade e compensações em segurança, velocidade e quantas blockchains pode suportar.

Conforme descrito pela LI.FI na sua abrangente peça Bridging 101, existem vários tipos diferentes de ponte:

1. Enrole & pontes de hortelã - que protegem fichas em uma cadeia A em um multisig e cunha tokens correspondentes na cadeia B. Em teoria, os tokens embrulhados devem ter o mesmo valor que os tokens originais, mas o seu valor é tão bom quanto a ponte é segura - ou seja, se a ponte for hackeada, então não há nada para os tokens embrulhados serem trocados de volta quando um utilizador tentar fazer uma ponte da Cadeia B para A (Portal Multi-Portal, Multiportal Cadeia)
2. Redes de liquidez - onde as partes fornecem liquidez simbólica em ambos os lados de uma cadeia para facilitar swaps entre cadeias (ex. Hip, Connext (Amarok, Across)
3. Pontes de mensagens arbitrárias - que permitem a transferência de quaisquer dados (tokens, chamadas de contrato, o estado de uma cadeia), por exemplo Camada Zero, Axelar, Buraco de Minhoca
4. Pontes de casos de uso específicos (ex. Stalecoin & NFT pontes) que queimam stablecoins /NFTs na Cadeia A antes de as libertar para a Cadeia B

Estas pontes são protegidas usando diferentes mecanismos de confiança sustentados por diferentes partes de confiança e incentivos - e essas escolhas são importantes (conforme apontado por Jim da Catalyst Labs e da equipa Li.Fi):

1. A Team Human conta com um conjunto de entidades para atestar a validade da transação;
2. A Team Economics conta com um conjunto de validadores com garantias em risco de cortar penalidades para desincentivar o mau comportamento. Isto só funciona se o benefício económico do mau comportamento for inferior à penalidade de corte
3. Teoria dos Jogos de Equipa divide várias tarefas no processo de cadeia cruzada (ex. verificar a validade da transação; retransmissão) entre diferentes partes
4. A Team Math realiza verificações leves de clientes na cadeia, aproveitando tecnologia zero de conhecimento e provas sucintas para verificar o estado de uma cadeia antes de liberar ativos em outra. Isto minimiza a interação humana e é tecnicamente complexo de configurar

Em última análise, os mecanismos de confiança variam de humanos a humanos com incentivos económicos a verificação baseada em matemática. Estas abordagens não são mutuamente exclusivas - em alguns casos, vimos algumas serem combinadas para aumentar a segurança - por exemplo A ponte baseada na teoria dos jogos da LayerZero que incorpora Polyhedra (que contam com zk proofs para verificação) como um oráculo à sua rede.

Qual é o desempenho das pontes até à data? Até agora, as pontes facilitaram a transferência de uma grande quantidade de capital - em janeiro de 2022, o TVL nas pontes atingiu o pico de 60 mil milhões de dólares. Com tanto capital em jogo, as pontes tornaram-se alvos principais para explorações e hacks. Só em 2022 foram perdidos 2,5 mil milhões de dólares devido a uma combinação de compromissos de chave multi-sig e vulnerabilidades de contratos inteligentes. Um índice anual de perda de capital de 4% não é sustentável para um sistema financeiro prosperar e atrair mais utilizadores.

Os ataques continuaram em 2023 com os endereços Multichain a serem drenados por $126 milhões (representando 50% da ponte Fantom e 80% dos ativos da ponte Moonriver) acompanhados da revelação de que todo este tempo o seu CEO detinha o controlo de todas as chaves do seu 'multisig'. Nas semanas após este hack, a TVL no Fantom (que tinha muitos ativos interrompidos através da Multichain) caiu 67%.

No final do dia, algumas das maiores explorações de bridge e consequências subsequentes reduziram-se a vulnerabilidades multisig (Ronin $624 milhões, Multichain $126.3 milhões, Harmony ($100 milhões) destacando a importância de quais mecanismos de confiança de ponte são empregados.

Ter um conjunto de validadores pequeno (Harmony) ou agrupado (Ronin) ou singular (Multichain) é uma das principais razões para algumas destas explorações - mas os ataques podem vir de um número assustador de vetores. Em abril de 2022, o FBI, a Cybersecurity & Infrastructure Security Agency (CISA) e o Departamento do Tesouro dos EUA emitiram um Aviso Consultivo de Cibersegurança conjunto destacando algumas das táticas utilizadas pelo Grupo Lazarus patrocinado pelo Estado norte-coreano. Eles variavam de engenharia social, e-mail, Telegram e phishing de conta CEX entre outros (exemplos de capturas de ecrã neste tópico da Tayvano).

Para onde vamos a partir daqui?

É claro que os mecanismos de verificação que, em última análise, dependem dos seres humanos são alvos fáceis - no entanto, a necessidade de uma interoperabilidade segura e eficiente permanece. Então, para onde vamos a seguir?

Estamos a ver agora o surgimento de abordagens de verificação minimizadas pela confiança - e é com isso que estamos entusiasmados:

1. Na Parte II, cobriremos as Provas de Consenso, que são usadas para atestar o último consenso de uma cadeia de origem (i.e. o seu estado/'verdade' nos últimos quarteirões) para facilitar a ponte; e
2. Na Parte III, cobrimos as Provas de Armazenamento, que atestam transações históricas e dados em blocos mais antigos para facilitar uma ampla gama de casos de uso entre cadeias.

Ambas as abordagens centram-se na verificação minimizada da confiança para contornar a falibilidade & da dependência humana e estão a hastear a bandeira para o futuro da interoperabilidade. Vamos mergulhar profundamente neles e nas equipas que estão a construir no espaço, fique ligado!

Isenção de responsabilidade：

1. Este artigo foi reimpresso da [Superscrypt]. Todos os direitos de autor pertencem ao autor original [Jacob Ko]. Se houver objeções a esta reimpressão, contacte a equipa do Gate Learn, e eles tratarão disso imediatamente.
2. Isenção de responsabilidade: As opiniões e opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem nenhum conselho de investimento.
3. As traduções do artigo para outras línguas são feitas pela equipa do Gate Learn. A menos que mencionado, é proibido copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos.