Хотя технология блокчейна имеет большие перспективы, ее самым большим недостатком является отсутствие функциональной совместимости. В результате разные блокчейны не могут взаимодействовать друг с другом или обмениваться данными.
Это можно назвать проблемой блокчейна «Вавилонская башня». Из-за этой фрагментации пользователям приходится выбирать между множеством несовместимых технологий, что препятствует массовому внедрению криптовалют.
Какова основная причина этой проблемы? Блокчейны по своей сути представляют собой разрозненные системы с конкретными протоколами и стандартами, требующие единого реестра для всех операций.
Общение между двумя блокчейнами похоже на попытку общаться на двух языках без переводчика. Эти двое не могут общаться, пока не найдут общий язык.
Означает ли это, что нам не следует даже пытаться просто признать, что криптовалюта не может функционировать как единая индустрия, поскольку блокчейнам не хватает связи? Хорошей новостью является то, что существуют методы, которые можно использовать для облегчения взаимодействия между сетями блокчейнов.
Однако на данный момент эти усилия кажутся недостаточными, и разработчикам следует уделять этой проблеме больше внимания.
Поскольку большая часть экономической деятельности происходит в изолированных сетях, становится все более очевидным, что Web 3.0 нуждается в надежных решениях для межсетевого взаимодействия, которые позволят токенам и данным безопасно перемещаться между блокчейнами.
Итак, каким образом блокчейны могут взаимодействовать? Ниже приведены некоторые распространенные методы взаимодействия.
Сайдчейны
Хотя сайдчейны часто смешивают с другими решениями второго уровня, на самом деле они отличаются от них. Как правило, сайдчейны состоят из двух разных цепочек блоков – основной цепи и боковой цепи – связанных протоколом межцепочной связи.
Через них цифровые активы и транзакции могут быть перенесены из основной сети блокчейна в отдельную цепочку блоков. Следовательно, их можно обрабатывать и проверять быстрее, не замедляя работу сети.
Сайдчейны похожи на ежедневную поездку на работу, когда вы используете полосу для автомобилей и добираетесь до места назначения за долю времени.
Примеры платформ сайдчейна включают MimbleWimble, сеть PoA (доказательство полномочий) (теперь часть экосистемы Gnosis) и RSK, ориентированную на DeFi.
Реле
Реле блокчейна — это системы, встроенные в блокчейны, которые могут проверять и считывать события и/или состояния в других блокчейнах.
С помощью реле один блокчейн может проверять данные других сетей блокчейна, не полагаясь на внешние сторонние ресурсы.
Однако очень сложно соединить существующие блокчейны, которые не имеют схожих характеристик.
Это похоже на попытку построить мост между двумя островами с совершенно разным рельефом это возможно, но для установления связи требуется много усилий и навыков.
Нотариальные схемы
Сделки по нотариальной схеме проводятся сторонним нотариусом, который устраняет недоверие сторон. Роль нотариуса заключается в проверке событий блокчейна и передаче этой информации во второй блокчейн.
Для этого нотариус должен быть зарегистрирован в обоих блокчейнах – исходном и целевом.
В нотариальных схемах может использоваться нотариус с одной подписью или нотариус с несколькими подписями.
Нотариус с одной подписью собирает данные о транзакциях из исходной цепочки и проверяет их перед инициированием транзакции в целевой цепочке. Его еще называют централизованным нотариусом.
Для достижения межсетевой совместимости с высокой скоростью транзакций отличным решением являются нотариальные схемы с одной подписью. Недостатком этой системы является то, что она опирается на централизованный орган.
Кроме того, он уязвим для сбоев и неправильного поведения отдельных узлов.
Нотариусы с несколькими подписями требуют, чтобы межсетевой запрос, инициированный первым пользователем в исходной цепочке, был успешно проверен большинством узлов/нотариусов. После проверки подписей нескольких узлов соответствующая транзакция добавляется в целевую цепочку.
Чтобы допустить византийские ошибки, используется византийский отказоустойчивый алгоритм консенсуса, поэтому транзакции между цепочками могут обрабатываться и передаваться в целевой блокчейн только в том случае, если более двух третей нотариусов достигают консенсуса и подписывают транзакцию.
Нотариальные схемы используются такими платформами, как Herdius – децентрализованная платформа обмена и Bifrost для обеспечения совместимости между блокчейнами.
Оракулы
По сути, оракул — это агент, который передает внешние данные на платформу блокчейна для обработки в цепочке. Оракулы подобны почтальонам в мире блокчейна: они доставляют данные вне цепочки в смарт-контракты, чтобы они могли выполнять свою работу.
С помощью децентрализованных сервисов оракулов данные вне сети могут передаваться в смарт-контракты с поддержкой блокчейна, гарантируя, что несколько экосистем ссылаются на один и тот же источник истины. Чтобы оракул был эффективным, ему нужно доверять.
Одними из самых популярных оракулов в отрасли являются Chainlink, Universal Market Access, API3, Band Protocol, Nest Protocol, XYO Network, iExec RLC и WINkLink.
Хешированные блокировки времени
HTLC (Hashed TimeLock Contract) — это еще одно решение по совместимости блокчейнов для создания смарт-контрактов, которые могут изменять каналы оплаты.
HTLC, по сути, представляет собой реализацию ограниченных по времени транзакций в криптопространстве. Транзакция считается недействительной, если получатель не предоставил криптографическое подтверждение получения платежа в течение определенного периода времени.
Bitcoin Lightning Network — это предлагаемая реализация HTLC с двунаправленными платежными каналами, которые обеспечивают безопасные одноранговые платежи.
Архитектура платежных каналов позволяет любому узлу в сети платить любому другому узлу, даже если между ними нет открытого прямого канала.
Поперечные мосты
В настоящее время межцепочные мосты становятся многообещающим решением, позволяющим взаимодействовать сетям блокчейнов.
Межцепочные мосты предназначены для облегчения обмена данными, активами и сообщениями между различными сетями блокчейнов.
Неродные сети блокчейнов соединяются через безопасное соединение, что позволяет им взаимодействовать и совершать транзакции друг с другом, совместно используя ресурсы и произвольные данные.
Существует три основных типа механизмов, приводящих в действие перекрестные мосты.
Механизм «блокировки и выпуска» предполагает блокировку токенов в исходной цепочке внутри смарт-контракта, а затем создание завернутых версий этих токенов в целевой цепочке в качестве токенов IOU, цифрового актива, который представляет собой долг между сторонами. В качестве обратной операции обернутые токены в цепочке назначения сжигаются, чтобы разблокировать монеты исходной цепочки.
Модель «сжигания и выпуска» предполагает сжигание актива в одном блокчейне и чеканку той же суммы в целевой цепочке. Это означает, что токены уничтожаются раз и навсегда в одной сети, а затем соответствующий номер выдается в другой. Процесс записи обычно описывается как криптографический метод создания доказательства передачи токена. Таким образом, токены гарантированы в бессрочной отмене, прежде чем они будут переведены в другую сеть.
Метод «блокировки и разблокировки» предполагает блокировку токена значения в одной сети и его разблокировку в другой сети. Таким образом, токены инкапсулируются в одном блокчейне и защищаются смарт-контрактом, а стоимость разблокируется в другом блокчейне. Обычно это называется системой привязки, в которой соотношение между значением блокировки и значением разблокировки уже установлено.
Среди ведущих кросс-чейн проектов — Polkadot, Blocknet, Cosmos и Wanchain, каждый из которых фокусируется на разных аспектах взаимодействия. Благодаря использованию парачейнов и собственных мостов Polkadot облегчает взаимодействие между несовместимыми сетями блокчейнов.
Blocknet больше фокусируется на создании DEX (децентрализованного обмена) между блокчейнами. Wanchain видит будущее, в котором все цифровые активы будут храниться в одной сети. Cosmos служит основой для различных блокчейнов, к которым можно подключиться через центральный протокол.
Другие популярные блокчейн-мосты включают AnySwap, Binance Bridge и cBridge.
Программируемые токен-мосты
Межцепочные мосты также можно комбинировать с возможностями обмена произвольными данными, позволяя перемещать между блокчейнами любые типы данных, а не только токены.
Эти программируемые мосты токенов сочетают в себе мосты токенов и произвольный обмен сообщениями, выполняя вызов смарт-контракта, как только токены доставляются в цепочку назначения.
Межсетевые функции, такие как обмен, кредитование, размещение и размещение токенов в смарт-контракте в целевой цепочке, могут быть упрощены с помощью моста этого типа.
Это похоже на устройство телепортации, которое не только переносит вас в новое место, но и помещает ресурсы на ваш банковский счет, чтобы вы могли использовать их, как только прибудете.
Доверительные и ненадежные блокчейн-мосты
Мосты блокчейна по своей сути централизованы. Если пользователь желает конвертировать свои монеты в другую форму криптовалюты через них, ему придется временно передать контроль над этими монетами.
Это похоже на обмен иностранной валюты в банке, где человек должен сдать свою имеющуюся валюту, чтобы получить другую. Обменный курс может быть выгодным, но контроль над средствами находится в руках банка.
Существуют также децентрализованные блокчейн-мосты, которые предлагают пользователям возможность передавать монеты без ведома третьих лиц, но эти услуги основаны на фрилансе и не всегда надежны.
Итак, если вы ищете безопасный способ передачи монет, вам нужно найти мост, которому можно доверять, или просто построить свой собственный.
Проблемы совместимости блокчейнов
Блокчейн-мосты предлагают много преимуществ, но они также сопряжены со многими проблемами. Крайне важно обеспечить безопасность и целостность самого моста, поскольку он служит критически важным каналом связи между двумя сетями.
Более того, у каждого реестра блокчейна своя модель доверия: некоторые поддерживаются сотнями майнеров, а другие — лишь немногими.
Передавая информацию из менее надежного реестра в более надежный, более надежный блокчейн может быть подвергнут манипуляциям со стороны внешних сторон и скомпрометирован.
Если мост скомпрометирован, злоумышленники могут получить доступ к конфиденциальной информации или активам.
Хакеры постоянно проверяют существующие мосты блокчейна на наличие уязвимостей и часто успешно их находят. Около 2,5 миллиардов долларов было украдено в 2021 и 2022 годах хакерами, использовавшими уязвимости моста.
Также важен вопрос окончательности – гарантии того, что средства будут доступны в цепочке назначения после того, как они будут переданы в цепочку источника.
Без окончательности обратная транзакция в исходной цепочке, такая как реорганизация блока, может вызвать проблемы в целевой цепочке — например, необеспеченные мостовые токены.
Это похоже на строительство арки, где две стороны должны быть идеально синхронизированы, чтобы она работала. Если одна сторона немного отклонится, вся конструкция рухнет.
Без гарантии окончательности мост между двумя цепочками столь же уязвим к разрушению.
Последние мысли
Взаимодействие между блокчейнами дает множество преимуществ. Благодаря совместимым смарт-контрактам такие отрасли, как здравоохранение и право, могут обмениваться данными между частными и публичными блокчейнами, способствуя созданию платформ Web 3.0, которые ранее были невообразимы.
Функциональная совместимость блокчейна также может обеспечить возможность проведения транзакций и кошельков с несколькими токенами, что повышает удобство использования криптовалюты.
Кроме того, отрасли и компании, использующие блокчейн, смогут легче передавать данные и ценности, если они смогут подключить свои блокчейны.
Будущее технологии блокчейн определяется эффективностью, действенностью и удобством использования решений по совместимости блокчейнов.
Как говорится: «Перейди мост, когда дойдешь до него».
Для разработчиков криптовалют такого понятия не существует, и им нужно строить этот мост для будущего Web 3.0 сейчас, как я уже упоминал в своем недавнем интервью, а не ждать когда-нибудь.
И нам нужно убедиться, что мост прочный и безопасный. В противном случае мы окажемся в водах криптовалют вместе с акулами.