Qushuo cross-chain: una tecnologia di allineamento dei registri inter-catena

*Scritto da: James, cofondatore del protocollo MAP
L'essenza della criptovaluta è un registro decentralizzato e nessun oggetto fisico scorre. L'essenza della catena incrociata è allineare i registri delle due catene.
Prima di discuterne formalmente, dovrei menzionare che la stessa parola "croce" catena o "ponte" è problematica. Il motivo è che l’essenza della criptovaluta è un registro decentralizzato e non circolano oggetti fisici. È sbagliato usare la parola "croce" o anche la parola "ponte" perché è troppo concreta; l'essenza della catena incrociata è allineare i registri delle due catene. Prima di discutere la natura cross-chain della criptovaluta, diamo un’occhiata alla storia e alla natura della valuta.
1. L'essenza della moneta: un'unità di conto
La valuta è un’unità di conto, non l’oggetto fisico (la cartamoneta) o una stringa di caratteri che vediamo oggi.
1. Baratto: l'inizio della contabilità
Agli albori dell’umanità non esisteva alcuna valuta e le persone scambiavano beni tramite il baratto. Ad esempio, una pecora può essere scambiata con un tavolo (scambio equivalente Ah Fu ha 10 pecore, ma Ali al momento ha solo 1 tavolo). Cosa fare? Cambiare o non cambiare? Non cambiatelo, allevare pecore costa; cambiatelo, le tavole di Ali non bastano. Quindi dobbiamo tenere un conto. Ali, per favore porta via prima le mie 10 pecore, ma mi devi 9 tavoli di Ah Fu e accetti di ripagarli l'anno prossimo.
In un batter d'occhio arrivò l'anno successivo e Ali iniziò a non onorare i suoi debiti perché non poteva fare 9 tavoli. Ah Fu diede un'occhiata e scoprì che tutti in tutta la regione amavano il cioccolato (in effetti, molto tempo fa in Sud America, il cioccolato era usato come oggetto di scambio equivalente), e questa cosa era molto rara. Tutti erano disposti a scambiarlo cioccolato per la maggior parte delle cose. E Ali ha 9 cioccolatini, quindi usiamo 9 cioccolatini per saldare il debito. A poco a poco, gli articoli più diffusi nella zona (come il cioccolato) sono diventati questa unità di conto e l'unità di conto ha generato un prezzo giusto. Ad esempio, un cioccolato può essere scambiato con una pecora o un tavolo.
Questa unità di conto è la moneta, e la moneta è solo una marionetta, qualunque sia la sua forma. Ma questo burattino è soggetto a problemi. Ad esempio, qualcuno può improvvisamente produrre 1 milione di pezzi di cioccolato e quindi può facilmente saccheggiare i prodotti del lavoro di altre persone.
2. Note d'oro, argento e oro e argento
Il nucleo dell’unità di conto è la liquidità continua e solida.
Successivamente, gli esseri umani ampliarono la portata regionale degli scambi commerciali e iniziarono persino transazioni globali, così apparvero sulla scena l’oro e l’argento. L'argento e l'oro sono gli amori naturali di tutta l'umanità, quindi sono nati per essere unità di conto monetarie. Inoltre, è stato dimostrato che l'argento e l'oro sono molto rari su tutta la terra da migliaia di anni. Ciò è anche coerente con la stabilità delle unità contabili. Pertanto, il "burattino" dell'oro e dell'argento, come unità contabile, lo farà non essere facilmente ribaltato.
Tuttavia, le persone scoprirono gradualmente che l’oro e l’argento erano più facili da trasportare senza trasportarli. Pertanto, i loro derivati ​​iniziarono ad apparire sul mercato: biglietti d'argento (oro). I derivati ​​come le banconote sono ancora essenzialmente fiducia nel contabile - fiducia nella banca. La banca è responsabile dell'accettazione e il diritto di tenere i conti spetta alla banca. Successivamente, le banconote d'argento (oro) divennero l'unità di conto nazionale. Ad esempio, il dollaro americano è legato all’oro per l’emissione e l’accettazione, e la Federal Reserve, composta da un piccolo gruppo di persone, è responsabile della tenuta dei conti per tutti. Fino agli anni ’70, quando il sistema di Brighton Woods si disintegrò, il dollaro americano annunciò che non sarebbe più stato utilizzato come biglietto d’oro e non sarebbe più stato legato all’oro. L’importo dei dollari americani emessi era interamente determinato dalla Federal Reserve organizzazione contabile. C’è certamente una logica nel modo in cui la Federal Reserve prende le decisioni, ma in realtà le decisioni vengono decise da un piccolo gruppo di persone (centralizzazione).
Ma dopo che il valore del dollaro USA ha perso la sua ancoraggio aureo, ha iniziato a esercitare pressione su un’altra caratteristica della valuta: la liquidità. Il luogo in cui la valuta è maggiormente utilizzata nel mondo è il commercio del petrolio e le transazioni finanziarie. Il dollaro americano detiene il petrolio del Medio Oriente con la mano sinistra e Wall Street con la mano destra. Attraverso operazioni caute e fondamentali, il dollaro USA è diventato l’unità di conto globale.
La base dell’unità di conto è che non può essere manomessa, il che è ciò che comunemente chiamiamo decentralizzazione e mancanza di fiducia. Pertanto, sebbene il dollaro americano abbia mostrato una forza straordinaria in termini di liquidità, continua a raccogliere la ricchezza dei lavoratori di tutto il mondo attraverso ulteriori emissioni e contrazioni, che violano ancora l’attributo più importante della valuta: la contabilità non può essere manomessa. Così nel 2009 è emerso Bitcoin. A differenza degli istituti finanziari tradizionali, Bitcoin è un sistema di pagamento elettronico in contanti peer-to-peer: una parte avvia un trasferimento e l’altra parte lo accetta, senza fare affidamento su alcun istituto finanziario centralizzato.
2. L'essenza della criptovaluta: sistema di registro decentralizzato
1. Perché la criptovaluta è essenzialmente un sistema di contabilità decentralizzata?
Cominciamo con Bitcoin, l’antenato della valuta digitale. Come è nato il Bitcoin? ——Scavato dalle miniere.
Allora, cos’è esattamente il BTC estratto? ——In realtà è solo una stringa di caratteri.
Come dimostrare che questo personaggio ha valore o BTC?
In questo momento, l’essenza del problema viene fuori perché è contabilizzata, è stata confermata e tutti i trasferimenti BTC sono registrati nel registro. In questo momento, hai immediatamente creato nella tua mente uno scenario a catena in cui BTC è stato generato dal mining e trasferito a vari indirizzi? E tornando alla fonte, qualsiasi Bitcoin può essere ritrovato all’indirizzo in cui è nato. Questo è chiamato registro.
Naturalmente, questo registro è diverso dal tradizionale sistema contabile centralizzato della Fed. Qual è la differenza?
2. Differenze rispetto al tradizionale sistema contabile centralizzato della Fed
Possiamo riassumere brevemente la storia della moneta con l’esempio popolare più condensato ed astratto così:
Il capo villaggio tiene la contabilità: In un villaggio, l'ascia viene utilizzata come unità di conto. In passato, il capo villaggio teneva la contabilità per chiunque dovesse un'ascia a qualcuno perché il capo villaggio ha un alto prestigio, chiunque sia il capo villaggio; detto che doveva a qualcuno un'ascia era colui che la doveva a chi.
Il capo villaggio, il vice capo villaggio e gli anziani formarono una squadra per tenere i conti: in seguito, il capo villaggio si impegnò in attività losche. Era chiaro che A aveva prestato un'ascia a B, ma B era il nipote del capo villaggio e insisteva che non era così. Questo genere di cose cominciò gradualmente a succedere sempre di più. Il vice capo villaggio e diversi anziani chiesero di unirsi al team di contabilità, così il capo villaggio, il vice capo villaggio e diversi anziani iniziarono a tenere la contabilità insieme. Più tardi si scoprì che il capo villaggio, il vice capo villaggio e gli anziani avevano collaborato affinché le asce prese in prestito dai rispettivi parenti potessero essere ammortizzate in un colpo solo, e tutti lo capirono tacitamente. Gli abitanti del villaggio non ce la fanno più. Se così fosse, chiunque prenda in prestito il denaro potrà tenere una contabilità, ma questo è molto costoso e difficile da gestire.
Contabilità di Satoshi Nakamoto: A quel tempo, un abitante del villaggio di nome Satoshi Nakamoto creò un metodo di contabilità a prova di manomissione chiamato blockchain. D'ora in poi, ogni volta che verrà preso in prestito un prestito, verrà trasmesso a tutto il villaggio può farlo in qualsiasi momento. Senza contabilità, la maggior parte delle persone registra lo stesso registro e lo conferma come un vero registro. E dai qualcosa chiamato Bitcoin (ricompensa mineraria) a tutti coloro che tengono i conti con successo.
3. L'essenza del cross-chain: la tecnologia di “allineamento dei registri” tra sistemi di registri decentralizzati
1. Analogia del divertimento a catena incrociata
Dopo aver aperto la strada per così tanto tempo, possiamo finalmente parlare di cross-chain. L'essenza del comportamento cross-chain è la tecnologia di "allineamento dei registri" tra i sistemi di contabilità decentralizzata. Nello specifico, si tratta effettivamente dell’allineamento di due registri decentralizzati, operazione comunemente nota come riconciliazione. È come se il proprietario del supermercato chiedesse alla cassiera di riconciliarsi.
Ma molte volte, il proprietario del supermercato parla cinese, mentre il cassiere parla inglese. Questo, associato al settore blockchain, è chiamato allineamento dei registri tra catene eterogenee. Cos'è l'allineamento del registro della catena EVM (catena isomorfica)? Significa che tutto è parlato in cinese, tranne che il capo parla cinese mandarino, mentre il cassiere parla cinese singaporiano. Le parole di base sono le stesse, ma la grammatica e alcuni vocaboli sono diversi . C'è una differenza. Oppure passando alla dimensione del registro, ovvero i rendiconti finanziari secondo gli standard contabili cinesi sono allineati con i registri dei rendiconti finanziari secondo gli standard contabili statunitensi.
2. Allineamento del registro blockchain
Con la tecnologia del registro decentralizzato blockchain, ogni catena è un registro distribuito decentralizzato indipendente. Quindi, come allineare i registri delle due catene? Attraverso la discussione di cui sopra sui metodi contabili, possiamo trarre le seguenti soluzioni di allineamento dei libri contabili:
1) Il capo città (l'unità superiore del villaggio) e diversi anziani o capi villaggio di ciascun villaggio sono responsabili dell'allineamento dei due registri (due villaggi). Questa è comunemente nota come tecnologia MPC o TSS. Nel mondo blockchain, come dimostrare di essere il sindaco, il capo villaggio o l'anziano? O il soggetto del progetto designa un gruppo di nodi oppure il numero di Power Of Staking viene utilizzato come prova Chi impegna più monete è l'autorità. Abbiamo anche accennato in precedenza che questo tipo di autorità porterà inevitabilmente alla possibilità che i capi villaggio uniscano le forze per fare il male.
2) Persone autorevoli + un numero di testimoni casuali eseguono l'allineamento del registro. Nel mondo blockchain, i testimoni casuali sono i nodi Oracle e le autorità fanno ancora affidamento sulla quantità di impegni per ottenere un posizionamento autorevole. Esiste ancora il rischio di collusione di Oracle con le autorità. Questa è la tecnologia di allineamento dei registri tra due blockchain con la tecnologia Oracle+Relayer. Questa tecnologia è utilizzata principalmente da LayerZero.
Forse le persone si chiedono: la cosa più importante per cui la criptovaluta è ampiamente utilizzata (la liquidità) non è forse la decentralizzazione? La soluzione contabile centralizzata guidata dal dollaro USA ha raggiunto il suo picco in termini di liquidità se il mondo delle criptovalute abbandona la condizione della contabilità decentralizzata e persegue la liquidità. Che senza dubbio non ha alcuna possibilità di vincere e non è diverso da un bugiardo.
3) Utilizzare il meccanismo di contabilità blockchain per allineare i registri incrociati. Questa è la tecnologia light client light node. Come tutti sappiamo, il metodo contabile della catena è indiscutibile in termini di decentramento. Il registro è inalterabile e tracciabile. Prendendo come esempio la catena pubblica del meccanismo di consenso del POS, tutte le conferme dei registri vengono effettuate da un gruppo di validatori (due terzi delle firme del gruppo precedente di validatori autorizzano il gruppo successivo di validatori) responsabile della contabilità (on-chain). ). In teoria, è solo necessario sincronizzare le informazioni del validatore del registro (incluso l'insieme delle informazioni del validatore di più validatori) su un altro registro blockchain. Ciò equivale a che entrambe le parti confermino reciprocamente le informazioni sulla firma.
3. Prendiamo come esempio la riconciliazione delle firme aziendali per osservare il meccanismo di contabilità light client della blockchain
Anche le firme del direttore finanziario e del direttore generale della società A vengono conservate dalla società B. Se il dipendente A della società A afferma che la società A gli deve una somma di denaro, la società B deve solo verificare se c'è qualche firma da parte della società A. Il direttore finanziario e il direttore generale il direttore generale deve firmare e le firme devono essere autentiche.
La differenza tra una blockchain e un’azienda è che il firmatario (validatore) della blockchain non ha autorizzazione e cambia ogni 24 o 72 ore. Ciò equivale a cambiare ogni giorno il direttore finanziario e il direttore generale di un'azienda. Dopo ogni cambio di sede, le società A e B si scambiano immediatamente i set di informazioni del verificatore di firma (firme a chiave privata del validatore).
Quindi cosa succede se il processo di scambio è centralizzato? In effetti, il processo di scambio deve essere centralizzato, ma questo non ha importanza, perché non può trasmettere informazioni di firma falsa al registro (catena) di destinazione. Questo perché la validità di ogni nuovo validatore deve essere verificata dal validatore di livello superiore gruppo. Firma della chiave privata, quello falso non ha la firma della chiave privata, quindi il client leggero è anche chiamato tecnologia cross-chain di autoverifica indipendente.
Attualmente, Polkadot, Cosmos, NEAR Rainbow Bridge e MAP Protocol utilizzano questo tipo di tecnologia. Sebbene l'utilizzo di light client per eseguire cross-chain sia sicuro e garantisca una decentralizzazione assoluta, le sfide tecniche sono molto grandi, in particolare l'utilizzo di light client per operazioni eterogenee. catene. La catena incrociata richiede maggiori sforzi tecnici. Tuttavia, dopo aver trascorso quasi quattro anni sulla stella nascente del light client, il protocollo MAP, ha finalmente applicato con successo light client alla verifica incrociata di tutte le catene eterogenee e omogenee. Attualmente, il protocollo MAP ha supportato la catena incrociata di Polygon, NEAR e BNB Chain. Anche la catena incrociata Eth 2.0 è in fase di test e dovrebbe essere online entro la fine dell'anno.
Esempio open source di codice cross-chain light client del protocollo MAP
Quindi cosa si dovrebbe fare se i registri intercatena di catene eterogenee (con formati di dati diversi) sono allineati? In altre parole, il metodo di firma della catena A è in formato francese, mentre il metodo di firma della catena B è in formato cinese. In questo momento, è necessaria una catena di inoltro come catena di inoltro. Questa catena di inoltro deve essere pre-incorporata nel livello di sviluppo del contratto intelligente con l'algoritmo di firma e l'algoritmo hash di ciascuna catena, nonché la prova dell'albero meker, ecc. , come hub di conversione dei formati dei dati contabili, collegando così catene originariamente diverse.
Esempio di codice MAPO Relay Chain per il protocollo MAP
4. Tecnologia a catena incrociata e ZK a prova di conoscenza zero
Essendo una tecnologia nera, ZK è stata ampiamente utilizzata nei principali programmi di roll up. Tutti hanno già pensato di applicarlo al Layer 2, ma questa potrebbe essere la prima volta che sentono parlare di ZK per il cross-chaining. Tuttavia, secondo la ricerca del team tecnico del protocollo MAP, si è riscontrato che sebbene la verifica a catena incrociata del client leggero sia indiscutibile in termini di sicurezza, consuma più commissioni sul gas rispetto ad altre soluzioni di verifica a catena incrociata. Pertanto, il team del protocollo MAP lo è il superamento della prova a conoscenza zero (il metodo di verifica cross-chain di ZK) + light client ottimizza ulteriormente i costi di verifica dei dati, riduce le tariffe del gas che devono essere pagate e riduce notevolmente il costo dell'allineamento dei registri inter-chain.
4. Riepilogo
Come accennato in precedenza, i progetti blockchain che abbandonano le precondizioni decentralizzate e ne perseguono ciecamente l’utilizzo non sono diversi dalle valute guidate dalle banche centrali in termini di emissione e metodi contabili, e non c’è bisogno di molta liquidità nel mondo. Una valuta con una contabilità centralizzata sistema. Pertanto, nel panorama multi-catena attuale e futuro, l’adozione della tecnologia di allineamento dei registri decentralizzata è un problema che l’intero settore deve affrontare.
Autore: James XYC