Кожен блокчейн працює як острів у світі блокчейну, зі своїм власним набором законів, спільнотою та відмінними особливостями. Але що, якщо ці острови могли б взаємодіяти один з одним, обмінюватися ресурсами та навіть торгувати? Тут відіграє свою роль міжланцюжкова комунікація. Міжланцюжкова комунікація працює схоже на мережу мостів, які дозволяють різним блокчейнам з'єднуватися один з одним. Це концепція, що змінює гру, яка додає цілком новий рівень зв'язку та потенціалу у світі блокчейну.

Чому важлива міжланцюгова комунікація?

Уявіть, як легко переносити цифровий актив з одного блокчейну на інший або використовувати сервіс на одному блокчейні, зберігаючи при цьому свої активи на іншому. Можливості необмежені, і саме цей тип інновацій допомагає поєднувати, зручність в користуванні та стійкість світ блокчейну.

Ми працюємо над більш інклюзивним та взаємодійним середовищем блокчейну за допомогою Крос-Ланцюжкової Комунікації. Припустіть Крос-Ланцюжкову Комунікацію як перекладача в кімнаті, де всі говорять різними мовами. Кожен блокчейн має свою власну 'мову', а крос-ланцюжкові платформи виступають як перекладачі, допомагаючи різним блокчейнам розуміти один одного та співпрацювати.

Як блокчейни спілкуються один з одним?

Перш ніж ми перейдемо до взаємодії кількох блокчейнів, давайте розберемо, що таке блокчейн. Блокчейн є децентралізованою базою даних, що означає, що він не зберігається в одному місці або не керується однією сутністю. Це публічний запис транзакцій, в якому може брати участь будь-хто. Кожний «блок» в блокчейні складається зі списку транзакцій, і кожен новий блок підключений до попереднього, щоб побудувати «ланцюжок.

Комунікація між ланцюжками, однак, не така проста, як, скажімо, надсилання текстового повідомлення другу. Оскільки кожен блокчейн має свій власний протокол та технологію, прямий контакт проблематичний. Міжланцюжкова комунікація сяє в цій ситуації. Вона пропонує «спільну мову», яку різні блокчейни можуть розуміти, дозволяючи їм обмінюватися даними та спілкуватися один з одним. Для підтримки цих взаємодій системи міжланцюжкової комунікації використовують різні техніки, такі як ретрансляція, хеш-блокування та атомарні обміни.

Одно ланцюжкових систем схожі на відокремлені острови. Вони дотримуються свого власного набору норм і правил, які інші можуть не розуміти. Оскільки кожен блокчейн повинен відтворити еквівалентні системи та послуги індивідуально, ця ізоляція може призвести до неефективності. Крім того, користувачі та розробники іноді опиняються в полоні однієї екосистеми блокчейну, задушуючи інновації та обмежуючи широту того, що можна досягти. Дозволяючи цим 'островам' спілкуватися і працювати, міжланцюжкове спілкування відкриває світ можливостей.

Як працює міжланцюжкова комунікація?

Крос-ланцюжкова комунікація - це критична інновація в екосистемі блокчейну, яка дозволяє різним мережам блокчейну взаємодіяти та обмінюватися інформацією. Ця взаємодія є важливою для створення більш зв'язаного та ефективного блокчейн-ландшафту. Нижче ми заглиблюємося в основні технології, які сприяють цій комунікації: Реле, Хеш-заблоковані контракти за часом (HTLC) та Атомні свопи.

Реле

Реле - це спеціалізовані вузли, які виступають як мости між окремими мережами блокчейн. Вони контролюють стан і транзакції одного блокчейну та передають цю інформацію іншому. Це подібно до наявності посла, який розуміє та говорить мовами двох різних країн, сприяючи чіткій та точній комунікації між ними.

Наприклад, реле може прослуховувати певну подію на Блокчейні A, таку як виконання смарт-контракту. Як тільки воно виявить цю подію, вузол реле потім передасть доказ цієї події на Блокчейн B, що може спричинити відповідну дію, таку як виплата коштів. Цей доказ часто складається з криптографічних доказів, які можна перевірити на блокчейні-одержувачі, забезпечуючи автентичність транзакції.

Хеш-часово заблоковані контракти (HTLC)

HTLCs - це тип смарт-контракту, який забезпечує безпеку міжланцюжкових транзакцій, вимагаючи виконання двох умов: криптографічного доказу платежу та обмеження по часу. Вони є важливими для сценаріїв, де дві сторони повинні обмінюватися активами без довіри одне до одного чи третьої сторони.

На практиці HTLC заблокує транзакцію за допомогою хеш-функції, що вимагає від отримувача надати правильний секретний передобрацювальник (частину даних, яка хешується до попередньо визначеного значення), щоб розблокувати транзакцію. Якщо отримувач не надасть передобрацювальник у визначений часовий інтервал, транзакція анулюється, а кошти повертаються відправнику. Цей механізм особливо корисний у атомних обмінах.

Атомарні свопи

Атомні обміни - це прямий обмін криптовалютами між різними блокчейнами, який використовує HTLCs, щоб забезпечити, що обмін є повністю безпечним. Термін «атомний» походить від того, що транзакція відбувається повністю або анулюється повністю, забезпечуючи, що одна сторона не може обманути іншу.

Для здійснення атомного обміну дві сторони домовляються про угоду, скажімо, Bitcoin за Ethereum. Кожен з них створює HTLC на відповідних блокчейнах (Bitcoin та Ethereum) з визначеним часовим проміжком і криптографічними умовами, які повинні виконати обидві сторони. Якщо яка-небудь сторона не виконає умови протягом визначеного часу, обмін не відбувається, і активи повертаються.

Об'єднана згода

Концепція об'єднаної згоди посилається на ситуацію, коли кілька мереж блокчейну доходять до взаємної згоди щодо стану спільних даних. Це часто досягається за допомогою ретрансляційного ланцюжка, який є центральним ланцюжком, до якого приєднуються всі участь в блокчейні. Ретрансляційний ланцюжок відповідає за підтвердження транзакцій та забезпечення єдності між різними мережами.

Платформи, такі як Ethereum 2.0 та Cosmos, впроваджують цю ідею, щоб створити більш масштабовану та взаємодійну екосистему блокчейну. Наприклад, Ethereum 2.0 переходить на механізм консенсусу доказів уламків та впроваджує відсічні ланцюжки, які будуть покладатися на ланцюг-маятник (тип релеїв) для координації та завершення транзакцій. З іншого боку, Cosmos використовує протокол міжблокчейнової комунікації (IBC), щоб забезпечити можливість різним блокчейнам спілкуватися та проводити транзакції один з одним через Cosmos Hub.

В підсумку, технології міжланцюгової комунікації розвиваються для вирішення викликів взаємодії в просторі блокчейн. Розуміючи принципи та механізми Реле, HTLC, Атомних Свопів та злитої згоди, ми можемо оцінити складність та вишуканість цих рішень, що спрямовані на створення безшовно пов'язаної мережі блокчейн.

Популярні платформи міжланцюгової взаємодії

Протокол міжланцюжкової взаємодії Chainlink (CCIP)

Джерело: https://docs.chain.link/ccip

Протокол CCIP від Chainlink призначений для покращення взаємодії різних блокчейнів, дозволяючи їм взаємодіяти зовнішніми даними та системами безпечно. На відміну від Polkadot та Cosmos, які створюють структурні фреймворки для підключення та взаємодії блокчейнів, CCIP фокусується на передачі даних та команд між різними мережами. Це відкритий стандарт, який дозволяє смарт-контрактам запитувати та отримувати дані з інших ланцюгів або відправляти їх до них.

Основна відмінність CCIP полягає в його оракульному підході. Chainlink відомий своїми оракулами, які з'єднують блокчейни з зовнішніми джерелами даних. З CCIP Chainlink розширює цю можливість, щоб включити не лише дані, але й повідомлення між ланцюжками та рухи токенів. Це означає, що CCIP може сприяти складним операціям, де смарт-контракт на одному блокчейні може спричинити дії або підтвердити транзакції на іншому блокчейні, використовуючи безпечну та децентралізовану оракульну мережу Chainlink.

Передача повідомлень між ланцюжками Polkadot (XCM)

XCM Polkadot - це мова для взаємодії блокчейнів всередині мережі Polkadot. Вона призначена для роботи з унікальною архітектурою Polkadot, яка складається з центрального ланцюжка ретрансляції та різних Параланцюжків (індивідуальних блокчейнів, які підключаються до центрального ланцюжка). XCM дозволяє цим Параланцюжкам надсилати один одному повідомлення, включаючи транзакції, виклики смарт-контрактів та передачу активів.

Реле-ланцюг в Polkadot є серцем безпеки та взаємодії мережі. Він координує спільну безпеку, консенсус та міжланцюжкову взаємодію системи. XCM використовує цю архітектуру, дозволяючи різним блокчейнам спілкуватися, не потребуючи довіри один до одного, оскільки Реле-ланцюг надає довірливого посередника.

Міжланцюжкова комунікація Cosmos (IBC)

Підхід Cosmos до міжланцюгової комунікації здійснюється за допомогою його протоколу IBC, який призначений для того, щоб дозволити різним незалежним блокчейнам, або "зонам", спілкуватися та передавати токени один одному. Ці зони підключені до центрального блокчейну, відомого як Космос Хаб, який забезпечує міжоперабельність мережі.

IBC - це прямий протокол зв'язку, який дозволяє блокчейнам обмінюватися інформацією та токенами один з одним, зберігаючи при цьому свою суверенітет. Це досягається за допомогою стандартизованого протоколу для міжблокчейн-транзакцій, що є значною відмінністю від XCM Polkadot, де комунікація здійснюється через центральний Релеїз.

Порівняльний аналіз

Порівнюючи CCIP з XCM від Polkadot та IBC від Cosmos, ми можемо спостерігати наступне:

• Сфера функціональних можливостей: CCIP — це не лише передача активів, але й надсилання загальних даних і команд між ланцюгами, які можна використовувати для запуску складних міжланцюгових взаємодій. XCM і IBC більше орієнтовані на передачу активів і специфічну міжблокчейнову комунікацію.
• Структура мережі: Polkadot використовує структуру Релеїв і Параланцюгів, де Релеїв забезпечує безпеку та взаємодію для всієї мережі. Cosmos використовує модель Центру та Зон, з Cosmos Hub в центрі, що сприяє взаємодії. Однак CCIP призначений для роботи з децентралізованою мережею оракулів Chainlink та може бути інтегрований в будь-яку блокчейн мережу.
• Децентралізація та безпека: Хоча всі три мають на меті забезпечити безпечну та недовірчу комунікацію, їх підходи відрізняються. Спільна модель безпеки Polkadot означає, що всі Парачейни отримують вигоду від безпеки Реле-ланцюга. Зони Cosmos повинні забезпечити власну безпеку, хоча вони можуть використовувати безпеку Космічного Хаба. CCIP ґрунтується на безпеці децентралізованої мережі оракулів Chainlink.
• Прийняття та інтеграція: Дизайн CCIP як стандарту з відкритим вихідним кодом дозволяє більш широке поширення по різних блокчейнах, не обмежених конкретною структурою чи архітектурою. Натомість, XCM призначений для екосистеми Polkadot, а IBC розроблений для мережі Cosmos, що може обмежити їх використання лише в цих конкретних екосистемах.

На завершення, оракульний, мереженезалежний підхід CCIP надає інший погляд на міжланцюжкову комунікацію порівняно з більш структурованими та мережево-специфічними підходами Polkadot та Cosmos. Кожен має свої сильні сторони та ідеальні використання, сприяючи різноманітності та стійкості блокчейн-екосистеми.

LayerZero: Огляд

LayerZero - це протокол взаємодії з омніланцюгами, призначений для забезпечення можливості роботи децентралізованих додатків на різних блокчейнах. Він надає інфраструктуру для розробників, щоб будувати додатки, які можуть взаємодіяти безперешкодно з різними блокчейн-мережами, не обмежуючись екосистемою однієї ланцюжка.

Як працює LayerZero

LayerZero досягає взаємодії шляхом поєднання поза-ланцюжкових агентів та контрактів на ланцюжку. Протокол складається з двох основних компонентів:

• Stargate: Це програма користувача LayerZero, яка виступає як інтерфейс для взаємодії між ланцюжками. Вона дозволяє користувачам надсилати та отримувати активи на різних ланцюжках зручним для користувача способом.
• Релеи та Оракули: LayerZero використовує мережу релеїв та оракулів для забезпечення комунікації між блокчейнами. Релеї відповідальні за передачу повідомлень між ланцюжками, тоді як оракули надають необхідні дані для перевірки стану транзакції на іншому ланцюжку. Цей подвійний підхід забезпечує як доставку, так і перевірку міжланцюжкових повідомлень.

Унікальні функції LayerZero

• В Ultra-light вузлах: Замість того, щоб покладатися на повні вузли, LayerZero працює з ультра-легкими вузлами, які потребують мінімальних даних для підтвердження трансграничних транзакцій, що значно зменшує ресурси, необхідні для роботи.
• Захист кінцевої точки: LayerZero надає унікальну функцію безпеки, де користувачі можуть вказати оракули та ретранслятори, яким вони довіряють, надаючи їм контроль над безпекою їх міжланцюжкових транзакцій.
• Non-Custodial: Протокол є безпідтримний, що означає, що користувачі зберігають контроль над своїми активами під час процесу взаємодії між ланцюжками, що є важливим аспектом для децентралізованих фінансових (DeFi) додатків.

Порівняння з CCIP, Polkadot та Cosmos

LayerZero відзначається своєю простотою та гнучкістю. На відміну від CCIP, який призначений для роботи в мережі оракулів Chainlink, підхід LayerZero не базується на конкретному наборі оракулів або релеїв. Це означає, що LayerZero може бути легше інтегрований з різноманіттям блокчейнів порівняно з більш спеціалізованими або мережево-центричними рішеннями, такими як XCM Polkadot та IBC Cosmos.

Протокол LayerZero розроблений так, щоб бути блокчейн-нейтральним, що означає, що він може сприяти комунікації між будь-якими блокчейнами, які реалізують його стандарт. Це відмінно від Polkadot та Cosmos, які вимагають, щоб блокчейни відповідали їхнім конкретним архітектурним моделям (Relay Chain та Parachains для Polkadot, і Hub-and-Zone для Cosmos).

Крім того, акцент LayerZero на параметрах безпеки, визначених користувачем, дозволяє гнучку модель довіри. Це відмінно від спільної безпеки Polkadot або залежності IBC від безпеки окремих зон Cosmos.

Щодо прийняття, гнучкість LayerZero та блокчейн-нейтральний підхід позиціонують його як сильного претендента на широке використання, особливо для додатків, які прагнуть зберігати присутність на декількох блокчейнах одночасно. Це дозволяє не лише переносити активи, але й виконувати крос-ланцюжкові смарт-контракти, що може стати кардинальним зміником для DeFi та інших децентралізованих додатків.

У підсумку, протокол LayerZero доповнює існуючі рішення з міжланцюжкової комунікації, пропонуючи універсальний та спрямований на користувача підхід. Його можливість працювати на кількох ланцюгах без важких вимог до інфраструктури робить його привабливим варіантом для розробників, які шукають ефективні та безпечні міжланцюжкові взаємодії. Включення LayerZero в обговорення технологій міжланцюжкової комунікації надає більш повну картину поточного ландшафту та різних підходів до досягнення взаємодії в екосистемі блокчейн.

Забезпечення безпеки у міжланцюжковій комунікації

Коли мова йде про міжланцюжкову комунікацію, безпека є найвищим пріоритетом. До платформ і методів, про які ми вже говорили, вбудовано цілий ряд криптографічних алгоритмів та процедур консенсусу, щоб забезпечити безпечність та надійність міжланцюжкових транзакцій. Давайте трохи детальніше розглянемо ці питання безпеки:

Протоколи консенсусу

Ці стратегії є важливими для досягнення угоди між мережевими вузлами щодо законності транзакцій. Вони надають основу довіри в децентралізованому середовищі, забезпечуючи, що всі участь вузли погоджуються до того, як транзакція буде внесена до блокчейну.

Криптографічні перевірки

Ці перевірки забезпечують, що дані, які обмінюються або передаються через блокчейни, є недоступними для втручання та легітимними. Криптографія - це перший рівень безпеки проти зловмисних спроб змінити або підробити дані транзакцій.

Зв'язок між ланцюгами розвивається як захоплююче поєднання інновацій, безпеки та співпраці, постійно розширюючи можливості блокчейнів у спільній роботі. Мета полягає не лише в дозволі на комунікацію, а в здійсненні цього у безпечний та надійний спосіб. Наприклад, Swingby використовує Proof of Reserve від Chainlink для захисту свого мосту між ланцюгами, тим самим підвищуючи безпеку міжланцюжкових транзакцій. Це підкреслює важливість впровадження надійних методів безпеки для забезпечення цілісності та надійності зв'язку між ланцюгами.

Використання крос-ланцюгової комунікації

Cross-chain communication (CCC) є вирішальним для покращення міжблокчейнів, з платформами, такими як Chainlink, Cosmos, Polkadot та LayerZero, які надають необхідну інфраструктуру для різних секторів для використання цієї технології.

Фінансовий сектор

У фінансовому секторі CCC дає користувачам можливість легко переміщати активи з одного ланцюжка на інший. Наприклад, користувач, який утримує токени в мережі Ethereum, може безперешкодно перенести їх на Binance Smart Chain (BSC), використовуючи протокол LayerZero. Цей перехід не обмежується простими обмінами токенів; він також може включати більш складні фінансові інструменти. Наприклад, користувач може взяти кредит на платформі DeFi на Ethereum і використовувати свої активи на BSC як заставу, все це за допомогою CCC.

Геймінг та NFT

В ігровому секторі CCC дозволяє передавати внутрішньоігрові активи, такі як NFT, через різні блокчейн-мережі. Гравець може заробити унікальний цифровий предмет колекціонування в грі, яка працює в мережі Ethereum, а потім перенести його в гру в мережі Polygon, щоб розблокувати новий контент або торгувати на ринку цієї гри. Ця сумісність підвищує корисність і ліквідність NFT та ігрових токенів.

DeFi

Децентралізовані фінансові (DeFi) додатки значно скористаються від CCC. Наприклад, користувач може брати участь у ліквідному басейні на Uniswap, а потім використовувати свою частку басейну як заставу для кредиту на платформі DeFi на іншому блокчейні. Протоколи, такі як CCIP, які забезпечують безпечні та перевірені транзакції між мережами, роблять цю можливість міжланцюгового зв'язку можливою.

Управління ланцюгом постачання

CCC трансформує управління ланцюгом постачання, дозволяючи відстежувати продукти по різних мережах блокчейну. Подорож продукту від виробництва до доставки може бути записана на різних блокчейнах, причому кожен крок може бути перевірений через CCC. Це гарантує автентичність та зменшує ризик шахрайства. Наприклад, матеріали розкішної сумки можуть бути відстежені на одному блокчейні, її збирання на іншому, а продаж на третьому, причому всі дані пов'язані через CCC.

Імена користувачів Web3

У просторі Web3 CCC дозволяє створювати універсальні імена користувачів, які можна використовувати на різних мережах блокчейну. Це означає, що користувач може мати одне ім'я користувача, яке дозволяє йому отримати доступ до послуг і взаємодіяти з Ethereum, Tezos або будь-яким іншим інтегрованим блокчейном. Це не тільки покращує досвід користувача, але й відкриває шлях до більш зв'язаної та зручної екосистеми Web3.

Майбутнє міжланцюжкової комунікації

З різними ініціативами, які знаходяться в розробці, обсяг міжланцюгової комунікації постійно розширюється. Ці ініціативи спрямовані на покращення взаємодії між мережами блокчейну, зроблення екосистеми більш інклюзивною та винахідливою. Серед важливих майбутніх проєктів є:

Interledger

Міжплатіжка, задумана як відкритий протокольний набір, дозволяє плавний перехід платежів через декілька регістрів. Коннектори всередині Міжплатіжки, подібні до роутерів в Інтернеті, транзитують грошові пакети через незалежні платіжні мережі, інкапсулюючи основу міжланцюжкової комунікації в фінансовому секторі.

Лавина

Це платформа з відкритим вихідним кодом, призначена для забезпечення децентралізованих додатків і бізнес-блокчейн-установок в єдиній сумісній, високомасштабованій екосистемі. Він показує інтеграцію бізнес-рішень і децентралізованих додатків за допомогою крос-чейн зв'язку.

Гравітація

Як протокол, незалежний від блокчейну, Gravity уявляє децентралізовані зв'язки між усіма формами цифрових активів, незалежно від їхніх вихідних блокчейн-мереж.

Ці ініціативи, серед іншого, знаходяться на передньому краї крос-ланцюгової зв'язності, розширюють межі та поширюють інновації в середовищі блокчейну.

Роль Cross-Chain в децентралізованій веб-системі

Міжланцюжкова комунікація, здається, є критичним кроком на шляху до справжньої децентралізованої мережі (мережа 3.0). Вона розбирає бар'єри та організовує більш інтегровану, децентралізовану цифрову економіку, полегшуючи безшовну взаємодію на численних блокчейнах. Цей новий парадигма сприяє вебу, орієнтованому на користувача, в якому власність та конфіденційність даних мають пріоритет.

У порівнянні з поточною веб-парадигмою, де дані часто утримуються централізованими сутностями, децентралізована веб-дозволяє особам володіти своїми власними даними. Хрещенець комунікації покращує це, дозволяючи даним легко переміщуватися по різних блокчейн мережах, зберігаючи при цьому власність користувача. Через ізоляцію, властиву одиночним системам блокчейн, додатки часто обмежені одним блокчейном.

Міжланцюгове спілкування ламає ці обмеження, дозволяючи додаткам працювати на кількох ланцюгах блокчейну та тим самим покращуючи міжоперабельність. Розробники вже не обмежені обмеженнями окремих мереж блокчейнів. Із введенням міжланцюгової зв'язності розробники тепер мають доступ до багатьох мереж, що створює сприятливе середовище для інновацій.

Налаштовування Крос-Ланцюжкового Гаманця

Для початку дослідження сфери міжланцюгової комунікації важливо мати міжланцюжковий гаманець. Міжланцюжковий гаманець дозволяє керувати активами з різних блокчейнів в одному місці. Ось простий посібник з кроками по налаштуванню міжланцюжкового гаманця:

1. Виберіть крос-ланцюжковий гаманець:Дослідіть та виберіть гаманець, який підтримує кілька блокчейнів. Деякі популярні варіанти включають гаманець Gate, гаманець Atomic та гаманець Trust.
2. Завантажити та встановити: Завантажте додаток гаманця на свій пристрій та слідуйте інструкціям щодо установки.
3. Захистіть свій гаманець: Налаштуйте надійний пароль та зробіть резервну копію свого сід-фрази в надійному місці.
4. Додати активи: Тепер ви можете додати різні активи блокчейну до свого гаманця та керувати ними без зусиль.

Після того, як ваш гаманець налаштований, виконання крос-чейн транзакції – це ваша наступна пригода. Ось спрощена інструкція:

1. Виберіть активи: Виберіть активи, які ви хочете відправити, та блокчейн, на який ви хочете їх відправити.
2. Введіть деталі: Введіть адресу отримувача та суму, яку ви хочете відправити.
3. Підтвердити транзакцію: Просмотріть деталі транзакції, уважно зверніть увагу на будь-які комісії та підтвердіть транзакцію.
4. Відстежити транзакцію: Використовуйте свій гаманець або обслуговуючу програму блокчейну, щоб відстежити статус вашої транзакції до завершення.

Висновок

Під час наближення до початку нової ери шлях навчання та досліджень у світі міжланцюжкової комунікації обіцяє бути захоплюючим. Хвиля інновацій, сприяних міжланцюжковою комунікацією, швидко перетворюється в більш інтегроване, децентралізоване цифрове середовище.

Ця подорож представляє собою не лише технологічний прогрес, а й крок ближче до по-справжньому децентралізованого цифрового середовища, де взаємодія має переважати. Охоплююче розуміння, отримане через цей курс, разом з практичними досвідами та спілкуванням у спільноті, надає міцну основу для будь-кого, хто зацікавлений в глибшому вивченні області міжланцюжкової комунікації та її необмеженого потенціалу.