Título original: El estado actual de los puentes de capa 2

Autor: Andreas Freund

Compilación original: Kyle, el camino de DeFi

Vivimos en un mundo de múltiples cadenas, con miles de millones de dólares en valor de activos bloqueados en más de 100 cadenas. Y los propietarios de estos activos blockchain se comportan igual que sus activos en las finanzas tradicionales: buscan oportunidades de arbitraje para ganar dinero. Sin embargo, a diferencia del mundo financiero tradicional, donde los activos de un país pueden usarse en actividades de arbitraje en otro país sin la necesidad de transferir activos a través de un intermediario confiable, el mismo enfoque ha sido efectivo durante un largo período de tiempo. Ninguna cadena de bloques funciona, por ejemplo. tres razones:

1) Las cadenas de bloques no pueden comunicarse entre sí;

2) Debido a la naturaleza no confiable de las cadenas de bloques públicas, el arbitraje en una cadena de bloques específica requiere que todos los activos relevantes existan en esa cadena de bloques;

3) Y no existen intermediarios confiables en las finanzas tradicionales entre cadenas de bloques no confiables.

Para resolver el problema de la ineficiencia del capital en la cadena de bloques y ganar dinero en el proceso, personas emprendedoras crearon puentes de cadena de bloques para abordar estos tres desafíos y comenzar a conectar el ecosistema de la cadena de bloques. Sí, ahora puedes intercambiar Bitcoin en Ethereum. Por supuesto, los puentes entre cadenas también se pueden utilizar para otros tipos de funciones; sin embargo, la función principal es mejorar la eficiencia del capital;

¿Qué es un puente blockchain?

A alto nivel, un puente blockchain conecta dos blockchains, facilitando una comunicación segura y verificable entre estas blockchains a través de la transferencia de información y/o activos.

Esto brinda muchas oportunidades, como transferencias de activos entre cadenas, nuevas aplicaciones descentralizadas (dApps) y plataformas que permiten a los usuarios acceder a los beneficios de varias cadenas de bloques, mejorando así sus capacidades desde diferentes ecosistemas de cadenas de bloques donde los desarrolladores pueden colaborar y crear nuevas soluciones.

Hay dos tipos básicos de puentes:

1. Puente confiable

Dependencia de una entidad o sistema central para las operaciones. Supuestos de confianza en materia de custodia de fondos y seguridad de puentes. Los usuarios confían principalmente en la reputación del operador del puente. Los usuarios deben renunciar al control de sus criptoactivos.

2. No se requiere un puente de confianza

Opere utilizando sistemas descentralizados, como contratos inteligentes con algoritmos integrados. La seguridad del puente es la misma que la seguridad de la cadena de bloques subyacente. Permite a los usuarios controlar sus fondos a través de contratos inteligentes.

Entre los dos conjuntos de supuestos de confianza, podemos distinguir diferentes tipos comunes de diseños de puentes entre cadenas:

Bloquear, acuñar y quemar Token Bridge: la finalidad está garantizada sobre la marcha, ya que la acuñación de activos en la cadena de bloques de destino puede ocurrir cuando sea necesario sin posibilidad de que la transacción falle. El usuario recibe un activo sintético, a menudo llamado activo envuelto, en la cadena de bloques de destino, en lugar de un activo nativo. Red de liquidez de grupos de activos locales con liquidez unificada: un único grupo de activos en una cadena de bloques está conectado a otros grupos de activos en otras cadenas de bloques, compartiendo el acceso a la liquidez de cada uno. Este enfoque no logra lograr una finalidad instantánea y garantizada porque las transacciones pueden fallar si hay falta de liquidez en el fondo compartido.

Sin embargo, todos los diseños, y bajo cualquier supuesto de confianza, deben abordar dos dificultades que enfrentan los puentes blockchain.

Uniendo el trilema por Ryan Zarick de Stargate

Un protocolo puente puede tener sólo dos de las tres propiedades siguientes:

Finalidad garantizada instantánea: se garantiza que los activos se recibirán en la cadena de bloques de destino inmediatamente después de la ejecución de la transacción en la cadena de bloques de origen y la finalización de la transacción en la cadena de bloques de destino.

Liquidez unificada: un único fondo de liquidez para todos los activos entre las cadenas de bloques de origen y de destino. Activos nativos: activos que reciben un activo de la cadena de bloques de destino en lugar de un activo acuñado en puente que representa el activo original en la cadena de bloques de origen.

El trilema de interoperabilidad presentado por Arjun Bhuptani de Connext

Un acuerdo de interoperabilidad puede tener sólo dos de las tres propiedades siguientes:

No se requiere confianza: las mismas garantías de seguridad que la cadena de bloques subyacente, sin nuevos supuestos de confianza.

Escalabilidad: la capacidad de conectar diferentes blockchains.

Versatilidad: permite mensajes de datos arbitrarios

Aparte del trilema que se puede resolver con un diseño inteligente, el mayor desafío para los puentes blockchain es la seguridad, como lo demuestran los numerosos incidentes de piratería en 2021 y 2022, ya sea el evento Wormhole, Ronin, Harmony o Nomad; Básicamente, los puentes entre cadenas de bloques son tan seguros como la cadena de bloques menos segura utilizada en el puente (cadena) del activo. Sin embargo, este último problema no es un problema para los puentes entre plataformas de Capa 2 (L2) ancladas en la misma cadena de bloques de Capa 1 (L1), ya que comparten la misma cadena de bloques L1.

¿Por qué son importantes los puentes entre cadenas para L2?

Hasta ahora, no hemos discutido específicamente las plataformas L2 diseñadas para extender las cadenas de bloques L1 mientras heredan las garantías de seguridad de L1, ya que L2 es estrictamente un tipo específico de puente: un puente nativo. Sin embargo, existen algunas características de las plataformas L2 al crear puentes entre L2, como resúmenes optimistas, resúmenes de zk, resúmenes de Validium y resúmenes de Volition. Estas diferencias los hacen especiales, ya que existen diferencias en los supuestos de confianza y la finalidad entre L2 y L1 y entre diferentes L2.

Los puentes entre las L2 son importantes por la misma razón que las L1: los activos de L2 buscan la eficiencia de capital de otras L2, así como la portabilidad y otras características.

Como se mencionó anteriormente, las diferencias en los supuestos de confianza locales en la plataforma L2 se pueden superar si la L2 puenteada está anclada en la misma L1. Y el puente no requiere suposiciones adicionales de confianza. Sin embargo, las diferencias en la finalidad de las transacciones L2 ancladas en L1 hacen que conectar activos entre L2 de manera que minimice la confianza sea un desafío.

Tipos de puentes Blockchain L2: descripción general

Profundizando en el puente L2, descubrimos que idealmente un puente L2-L2 debería cumplir los siguientes criterios:

Los clientes deben abstraerse de cada protocolo L2 al que están conectados a través de una capa de abstracción: el paradigma de acoplamiento flexible.

El cliente debe poder verificar que los datos devueltos desde la capa de abstracción son válidos, idealmente sin cambiar el modelo de confianza al utilizado por el protocolo L2 de destino.

No se requieren cambios estructurales/de protocolo para el protocolo de interfaz L2.

El tercero debe poder crear de forma independiente una interfaz para el protocolo L2 de destino, idealmente una interfaz estandarizada.

Tal como está ahora, uno encontrará que la mayoría de los puentes L2 tratan a L2 como una cadena de bloques más. Tenga en cuenta que las pruebas de fraude utilizadas en los resúmenes óptimos y las pruebas de validez utilizadas en la solución zk-rollups reemplazan los encabezados de bloque y las pruebas de Merkle utilizadas en la conexión "normal" de L1 a L1.

Paisaje actual del puente L2

A continuación resumimos el panorama actual y muy diverso de los puentes L2, incluidos nombres, breves resúmenes y tipos de diseño de puentes:

1.Intercambio de esperanza

Descripción: Puente de Token universal rollup-rollup. Permite a los usuarios enviar tokens de un paquete acumulativo a otro casi instantáneamente sin esperar el período de desafío del paquete acumulativo.

https://hop.exchange/whitepaper.pdf

Tipo de diseño: Red de liquidez (usando un AMM)

2.Puerta estelar

describir:

Un puente de activos nativos componibles y dApps creado en LayerZero. Los usuarios de DeFi pueden intercambiar activos nativos entre cadenas en Stargate en una sola transacción. Las aplicaciones componen Stargate para crear transacciones nativas entre cadenas a nivel de aplicación. Estos intercambios entre cadenas están impulsados ​​por el fondo de liquidez unificado Stargate, de propiedad comunitaria.

Tipo de diseño: Red de liquidez

3.Protocolo de sinapsis

describir:

Un puente de tokens que utiliza validadores entre cadenas y grupos de liquidez para realizar intercambios entre cadenas e intracadenas.

Tipo de diseño: Diseño híbrido (Token Bridge/Liquidity Network)

4.A través

describir:

Un puente optimista entre cadenas que utiliza actores llamados retransmisiones para cumplir con las solicitudes de transferencia de usuarios en la cadena de destino. Luego, los retransmisores son compensados ​​proporcionando pruebas de sus acciones a los oráculos Optimsitic en Ethereum. La arquitectura utiliza un único fondo de liquidez en Ethereum y fondos de depósito/pago independientes en la cadena objetivo, que se reequilibran mediante puentes canónicos.

Tipo de diseño: Red de liquidez

5.Proyector

describir:

Permite a los usuarios mover tokens de un paquete acumulativo a otro. Los usuarios solicitan transferencias proporcionando un token en el paquete acumulativo de origen. Luego, el proveedor de liquidez completa la solicitud y envía los tokens directamente al usuario en el resumen objetivo. El objetivo principal del protocolo es ser lo más fácil de usar posible. Esto se logra separando dos preocupaciones diferentes: los servicios prestados a los usuarios finales y la recuperación de fondos por parte de los proveedores de liquidez. Atienda las solicitudes con optimismo tan pronto como lleguen. Los reembolsos por acumulaciones de fuentes están garantizados por su propio mecanismo y son independientes del servicio real.

6.Guión biconomía

describir:

La red de retransmisión de cadenas múltiples utiliza billeteras basadas en contratos inteligentes para que los usuarios interactúen con proveedores de liquidez y transfieran tokens entre diferentes redes L2 (optimistas).

Tipo de diseño: Red de liquidez

7. hacer puenting

describir:

El puente se basa en la infraestructura de Socket y el SDK, con Socket Liquidity Layer (SLL) como componente principal. SLL agrega liquidez de múltiples puentes y DEX y también permite la liquidación P2P. Esto se diferencia de una red de fondo de liquidez en que este metapuente único permite que los fondos se seleccionen dinámicamente y se enruten a través del puente óptimo en función de las preferencias del usuario, como el costo, la latencia o la seguridad.

Tipo de diseño: Agregador de fondo de liquidez

8.Celer cPuente

describir:

Un puente descentralizado de activos sin custodia que admite más de 110 tokens en más de 30 cadenas de bloques y acumulaciones L2. Se basa en el marco de mensajería entre cadenas de Celer, que se basa en Celer State Guardian Network (SGN). SGN es una cadena de bloques de prueba de participación (PoS) construida en Tendermint que actúa como un enrutador de mensajes entre diferentes cadenas de bloques.

Tipo de diseño: Red de liquidez

9.Conexión

describir:

Programación y procesamiento de mensajes relacionados con el envío de fondos a través de cadenas. Fondos administrados para activos estandarizados, liquidez rápida y cambio estable. El contrato de Connext utiliza un patrón de diamante, por lo que contiene un conjunto de Facetas que actúan como límites lógicos para grupos funcionales. Las facetas comparten almacenamiento por contrato y se pueden actualizar individualmente.

Tipo de diseño: Diseño híbrido (Token Bridge/Liquidity Network)

10.Cualquier financiación

describir:

Utilice ElkNet con las siguientes características:

Token de utilidad entre cadenas ($ELK) para transferencia de valor Transferencia segura y confiable en comparación con los puentes tradicionales Transferencia de valor entre cadenas en segundos a través de ElkNet entre todas las cadenas de bloques admitidas por Elk Bridge as a Service (BaaS) Proporciona infraestructura para que los desarrolladores implementen puentes personalizados soluciones que utilizan ElkNet Intercambios entre cadenas entre todas las cadenas de bloques conectadas Proporciona protección contra pérdidas inocentes (ILP) para nuestros proveedores de liquidez Insustituible con capacidades y características únicas Token (Moose NFT)

Tipo de diseño: Diseño híbrido (Token Bridge/Liquidity Network)

11.LI.FI

describir:

Agregador Bridge y DEX que enruta cualquier activo en cualquier cadena al activo deseado en la cadena deseada, disponible a nivel de API/contrato a través de SDK o como un widget integrable en dApps

Tipo de diseño: Agregador de fondo de liquidez

12.Intercambio de capas

describir:

Conecte tokens directamente desde cuentas de intercambio centralizadas a redes de capa 2 (L2) (Optimistic y zk-rollups) a tarifas bajas.

Tipo de diseño: Red de liquidez (usando un AMM)

13.Mesón

describir:

Una aplicación de intercambio atómico que utiliza contratos Hash Time Locked (HTLC) que utiliza comunicación segura entre usuarios combinada con una red de retransmisión de proveedor de liquidez para los tokens admitidos.

Tipo de diseño: Red de liquidez

14.Intercambio de O3

describir:

Los mecanismos de cadena cruzada Swap y Bridge de O3 agregan múltiples fondos de liquidez en todas las cadenas, lo que permite transacciones simples de confirmación única con estaciones de servicio planificadas para resolver las necesidades de tarifas de gas en cada cadena.

Tipo de diseño: Agregador de fondo de liquidez

15.Orbitador

describir:

Un puente de acumulación cruzada descentralizado para transferir activos nativos de Ethereum. El sistema tiene dos roles: remitente y creador. El "Creador" primero debe depositar el margen excedente en el contrato de Orbiter antes de ser elegible para convertirse en el proveedor de servicios de acumulación cruzada del "Remitente". En el proceso normal, "Remitente" envía activos a "Creador" en la "Red de origen" y "Creador" envía activos de vuelta al "Remitente" en la "Red de destino".

Tipo de diseño: Red de liquidez

16.Red polivinílica

describir:

Permite a los usuarios transferir activos entre diferentes cadenas de bloques mediante intercambios Lock-Mint. Utiliza cadenas de Poly Network para autenticar y coordinar mensajes entre retransmisiones en cadenas compatibles. Cada cadena tiene un conjunto de retransmisores y la cadena Poly Network tiene un conjunto de guardianes, que se utilizan para firmar mensajes entre cadenas. Las cadenas integradas con Poly Bridge deben admitir una verificación ligera del cliente, ya que la verificación de mensajes entre cadenas incluye la validación de encabezados de bloques y transacciones a través de pruebas Merkle. Algunos contratos inteligentes utilizados por la infraestructura del puente no se verifican en Etherscan.

Tipo de diseño: Puente Token

17.Voyager (Protocolo de enrutador)

describir:

El protocolo de enrutador utiliza un algoritmo de búsqueda de ruta para encontrar la mejor ruta, aprovechando una red de enrutadores similar al IBC de Cosmos para mover activos de la cadena de origen a la cadena de destino.

Tipo de diseño: Red de liquidez

18.Red Umbría

describir:

Umbría cuenta con tres protocolos principales que funcionan juntos:

Puente de activos entre cadenas; admite la transferencia de activos entre otras redes de blockchain y criptomonedas incompatibles.

Un grupo de apuestas donde los usuarios pueden ganar intereses sobre sus criptoactivos proporcionando liquidez al puente. Los proveedores de liquidez de UMBR ganan el 60% de todas las tarifas generadas por el puente.

Intercambio descentralizado (DEX); protocolo de liquidez automatizado impulsado por una fórmula de producto constante, implementado mediante contratos inteligentes y administrado completamente en cadena.

Ambos protocolos trabajan juntos para proporcionar migración de activos entre redes de criptomonedas.

Tipo de diseño: Red de liquidez (usando un AMM)

19. A través del protocolo

describir:

El protocolo es un agregador de cadenas, DEX y puentes para optimizar las rutas de transferencia de activos. Esto permite el puente de activos de tres maneras:

Realizar múltiples transacciones en diferentes blockchains

Realice una transacción a través de un puente descentralizado que integre DEX

Realizar una transacción a través de un puente semicentralizado activará una segunda transacción en la cadena de destino.

Tipo de diseño: Diseño híbrido (Token Bridge/Liquidity Network)

20.Multicadena

describir:

Multichain es un puente verificado externamente. Utiliza una red de nodos que ejecutan el protocolo SMPC (Secure Multi-Party Computation). Admite docenas de blockchains y miles de tokens a través de puentes de tokens y redes de liquidez.

Tipo de diseño: Diseño híbrido (Token Bridge/Liquidity Network)

21.Puente de órbita

describir:

Orbit Bridge es parte del proyecto Orbit Chain. Es un puente entre cadenas que permite a los usuarios transferir tokens entre cadenas de bloques compatibles. El token se almacena en la cadena de origen y el "Token de representación" se acuña en la cadena de destino. Los tokens depositados no están bloqueados con precisión y Orbit Farm se puede utilizar en protocolos DeFi. Los intereses acumulados no se transfieren directamente a los depositantes de tokens. La implementación del contrato puente y el código fuente del contrato agrícola no se verifican en Etherscan.

Tipo de diseño: Puente Token

22.Portal (agujero de gusano)

describir:

Portal Token Bridge se basa en Wormhole, un protocolo de mensajería que utiliza una red especializada de nodos para realizar comunicaciones entre cadenas.

Tipo de diseño: Puente Token

23.Satélite (Axelar)

describir:

Satellite es un Token Bridge impulsado por la Red Axelar

Tipo de diseño: Red de liquidez

El proyecto L2Beat mantiene una lista de puentes blockchain relacionados con L2, junto con su valor total bloqueado (TVL), junto con una descripción y una breve evaluación de riesgos (si corresponde).

Perfil de riesgo del puente L2

Por último, los usuarios deben tener cuidado al trabajar con puentes L2, de hecho, con cualquier puente, y es necesario evaluar los siguientes riesgos para un puente determinado:

pérdida de fondos

Oráculos, retransmisiones o validadores se confabulan para presentar pruebas fraudulentas (por ejemplo, hashes de bloque, encabezados de bloque, pruebas Merkle, pruebas de fraude, pruebas de validez) y/o retransmitir transmisiones fraudulentas absolutas.

Se filtró la clave privada del validador/retransmisor

El validador crea maliciosamente nuevos tokens

Reclamaciones falsas no disputadas de manera oportuna (Protocolo de mensajes optimistas)

La reorganización de la cadena de bloques de destino se produce después de que ha transcurrido el tiempo de disputa entre el oráculo y el retransmisor de Optimistic (protocolo de mensajería de Optimistic).

El código fuente del contrato no verificado involucrado o utilizado en el protocolo contiene código malicioso o funcionalidad de la que los propietarios/administradores del contrato pueden abusar

Los propietarios de puentes de tokens se portan mal o inician acciones de emergencia urgentes que afectan los fondos de los usuarios y no se comunican adecuadamente con la base de usuarios.

Se suspende el contrato de protocolo (si existe la función)

El contrato de protocolo recibió una actualización de código malicioso.

congelar fondos

Los retransmisores/proveedores de liquidez no actúan sobre las transacciones de los usuarios (mensajes)

Se suspende el contrato de protocolo (si existe la función)

El contrato de protocolo recibió una actualización de código malicioso.

Liquidez insuficiente del token objetivo del puente

Revisar usuario

El oráculo o retransmisión en el destino o destino L2 o ambos no puede facilitar la transmisión (mensaje)

Se suspende el contrato de protocolo (si existe la función)

Si bien esta lista no es exhaustiva, proporciona una buena visión general de los riesgos asociados con el uso actual de puentes.

Se están llevando a cabo nuevos desarrollos que utilizan tecnología de prueba de conocimiento cero (ZKP) para mitigar algunos de los factores de riesgo mencionados anteriormente y resolver los dos enigmas del puente. En particular, el uso de ZKP permite las siguientes características de diseño de puentes:

Sin confianza y seguro porque la exactitud de los encabezados de los bloques en las cadenas de bloques de origen y de destino se puede probar a través de zk-SNARK, que se pueden verificar en cadenas de bloques compatibles con EVM. Por lo tanto, no se requieren suposiciones de confianza externa, suponiendo que las cadenas de bloques de origen y destino, así como los protocolos de cliente ligero utilizados, sean seguros y que tengamos 1 de N nodos honestos en la red de retransmisión.

Sin permiso y descentralizado, ya que cualquiera puede unirse a la red de retransmisión del puente, y no se requiere ningún esquema de verificación estilo PoS o similar. Escalable, ya que las aplicaciones pueden recuperar encabezados de bloques validados por ZKP y realizar verificación y eficiencia funcional específicas de la aplicación gracias a funciones nuevas y optimizadas. esquema de prueba con generación de prueba corta y tiempo de verificación de prueba rápido

Aunque son tempranos, este tipo de desarrollos tienen el potencial de acelerar la madurez y la seguridad del ecosistema de puentes.

generalizar

Podemos resumir la discusión anterior y la descripción general del puente L2 de la siguiente manera:

Los puentes L2 son un pegamento importante para el ecosistema L2, ya que facilitan aún más la interoperabilidad L2 y el uso eficiente de activos y aplicaciones en todo el ecosistema.

Un puente L2 utilizado sobre un L2 anclado en el mismo L1, como la red principal de Ethereum, es más seguro que un puente entre L1, suponiendo que el código fuente sea seguro, lo que suele ser una gran suposición.

Como ocurre con todas las arquitecturas de sistemas distribuidos, es necesario hacer importantes concesiones, como se expresa en dos trilemas hipotéticos: el trilema del puente blockchain y el trilema de la interoperabilidad.

Los puentes L2 tienen supuestos de confianza muy diferentes, por ejemplo, puentes confiables versus puentes sin confianza, y opciones de diseño muy diferentes, por ejemplo, redes lock-mint-destroy versus redes de liquidez.

El ecosistema de L2 Bridges aún se encuentra en sus primeras etapas y en un estado de cambio constante.

Se recomienda a los usuarios que realicen la debida diligencia para evaluar qué puentes L2 ofrecen el mejor perfil riesgo-recompensa para sus necesidades.

Se están llevando a cabo nuevos desarrollos utilizando las últimas tecnologías ZKP que resuelven eficazmente el trilema de los dos puentes y ayudan a mejorar la seguridad general del puente.

Muchas gracias a Tas Dienes (Fundación Ethereum), Daniel Goldman (Offchain Labs) y Bartek Kiepuszewski (L2Beat) por leer atentamente el manuscrito y brindar valiosas sugerencias de contenido.