Kratka zgodovina navzkrižne verige: razlaga devetih različnih navzkrižnih rešitev

Rešitve navzkrižnih verig so bile tema, o kateri se je zadnje leto največ govorilo. Z vzponom infrastruktur javnih verig je prišlo do velikega zanimanja za to, kako se različne verige pogovarjajo in komunicirajo. Rešitve so bile predlagane in implementirane, vendar nobena od njih ne rešuje temeljnih problemov brez drastičnih kompromisov. Zdaj preučujemo različne medverižne pristope in razkrivamo, zakaj in kako bodo oblikovali prihodnost medverižne infrastrukture.

Najprej se pogovorimo o tem, kaj je tehnologija navzkrižnih verig in zakaj je potrebna. Razlog za uporabo: verige so heterogene in od razvijalcev zahtevajo precej časa, da sledijo razlikam in izzivom pri premikanju sredstev. Mostovi so manj varni in jim ni mogoče 100-odstotno zaupati, ker so običajno v lasti projektnih skupin blockchain in so zelo centralizirani (neurejeni brez koordinacije s strani vsake ekipe). Cilj verige blokov plasti 1 je standardizacija, vendar segmentacija verig plasti 1 vodi k potrebi po sloju infrastrukture med verigami, ki je celo pod plastjo 1.

Zgodovino medverižnih mehanizmov je treba razložiti in primerjati, da bi razumeli medverižne rešitve in primerjali njihove razlike in lastnosti.

Ročni prenos

 
Prva medverižna rešitev je ročni prenos sredstev. Postopek se začne tako, da uporabnik prenese sredstva v določeno denarnico v verigi A, centralizirana entiteta pa spremlja prenose v denarnici in jih beleži v Excelu. Nato po končnem času (običajno za namene spremljanja) subjekt po preverjanju pripiše sredstva verigi B. Prednost tega pristopa je enostavna implementacija, vendar je nagnjen k človeškim napakam in ima zelo nizko varnostno jamstvo. Tudi v tem pristopu ni decentralizacije.

Polavtomatski prenos

Naslednja ponovitev se izboljša tako, da uporabnik prenese sredstva v določeno denarnico in/ali pametno pogodbo v verigi A. Nato centraliziran program spremlja naslov za prenose. Tak program po preverjanju samodejno pošlje sredstva v verigo B. Prednost je še vedno enostavnost implementacije brez preveč zapletenosti ali kodiranja, zapisi pa se lahko hranijo v verigi namesto lokalno. Slaba stran je, da je centraliziran program lahko hrošč ali ne deluje pravilno. Tudi na centralnem kreditnem računu lahko zmanjka sredstev. Tudi jamstvo za varnost je nizko, decentralizacije pa ni.

Centralizirana menjava

Ko preproste medverižne rešitve niso prilagodljive, centralizirane izmenjave uspevajo na podlagi verižnih potreb. Delujejo tako, da uporabniki prenesejo sredstva v svojo centralizirano borzo in nato z uporabo »notranje« zamenjave borze spremenijo »sredstva X« v verigi A v »sredstva Y« v verigi B prek evidence računovodstva. Prednost je očitna – to je najpreprostejša rešitev za uporabo – kodiranje ni potrebno, na borzah prvega reda pa je visoka zanesljivost. Toda težava razkriva nasprotno pomanjkljivost – centraliziran nadzor nad tem, kdaj je na voljo polog/dvig. Centralizirana borza zagotavlja visoko varnost s slabo stranjo najmanjše decentralizacije.

Centralni most

Naslednji napredek se izboljša z ločeno infrastrukturo za prenos sredstev po verigah – most. Centralizirani most deluje tako, da uporabnik prenese sredstva, nato pa s funkcijo prenosa mostu sproži prenos sredstev X v verigi A v sredstva Y v verigi B. Za postopek je odgovoren centraliziran (ali niz) posrednikov:

Zakleni sredstva X v verigi A
Preverite
Kovati sredstva Y v verigi B
Prednost tega mostu je popolnoma avtomatski proces brez ročne prekinitve. Pomanjkljivost pa je še vedno centraliziran nadzor nad tem, kdaj je na voljo polog/dvig. Poleg tega je most morda porušen ali vdrl, zaradi česar občasno ne deluje. Varnost je torej srednja, decentralizacije pa še vedno ni.

Decentraliziran most z MPC

Naslednja ponovitev je decentralizacija modela preverjanja namesto centraliziranega mostu. MPC (Multi-Party Computation) most se začne tako, da uporabniki vanj prenesejo sredstva. S funkcijo prenosa mostu sproži prenos sredstev X v verigi A v sredstva Y v verigi B. Za postopek je običajno odgovoren decentraliziran niz posrednikov:

Zakleni sredstva X v verigi A z uporabo MPC
Preverite z MPC
Kujte sredstva Y v verigi B z uporabo MPC
Prednost MPC je popolnoma samodejen proces brez kakršne koli ročne prekinitve in relejnih vozlišč ni treba centralizirati. Slaba stran so visoki računski in komunikacijski stroški MPC. Prav tako so vozlišča lahko ogrožena ali tajno povezana. Varnost je srednja, decentralizacija pa tudi srednja.

Atomic Swap Bridge s HTLC

Drug razred mostov nastane glede na tehnologijo atomske zamenjave (Lightning Network). Deluje tako, da: uporabnik prenese sredstva v atomski zamenjavni most in nato s funkcijo prenosa mostu sproži prenos sredstev X v verigi A v sredstva Y v verigi B:

Ustvarite novo pogodbo HTLC – Hash Lock Timed Contract
Vložite sredstva X v pogodbo v verigi A
Ustvarite ključ za zgoščeno ključavnico + šifrirajte skrivnost za končni dvig v času T v verigi B
Predstavite šifrirano skrivnost za sklenitev pogodbe v verigi B za dvig sredstev Y
ALI je minil čas T in obnovite sredstva X iz pogodbe v verigi A s šifrirano skrivnostjo
Pomembna prednost je, da ni centraliziranega vozlišča/procesa, ki bi nadzoroval mostni prenos. In slabost je razmeroma pogosta – visoki stroški uvajanja HTLC in izvajanja klicev HTLC. Zaradi nezaupljivosti je vzdrževanje visoke varnosti in revizijske sledi zahtevno. Varnost tega pristopa je visoka, decentralizacija pa je visoka tudi glede na zgornje pomanjkljivosti.

Medverižna interoperabilnost z Light Client + Oracle

Po približevanju dragega mostu se rodi več izvedb za zmanjšanje teh stroškov. Tehnologija lahkega odjemalca je postala najnovejša norma za poenostavitev medverižnega preverjanja. Postopek je naslednji:

Najprej uporabnik prenese sredstva X v pogodbo protokola medverižne interoperabilnosti v verigi A
Sporočilo o prenosu je nastavljeno v pogodbi in ga prevzamejo decentralizirana posredniška vozlišča
Vozlišča pošljejo dokazila pogodbi protokola v verigi B
Posodobitve glave bloka (lahkega odjemalca) obravnava omrežje Oracle, da zagotovi dostavo in veljavnost
Uporabnik po potrditvi umakne sredstva Y iz pogodbe protokola v verigi B
Prednost tega pristopa je, da od prenosa do zaključka ni potreben noben vmesni žeton ali veriga. Po posodobitvi glav blokov je možna takojšnja potrditev. Slabosti so 1) tveganje tajnega dogovarjanja s strani Oracles, 2) zaradi nezaupljivosti, vzdrževanje visoke varnosti in revizijska sled je zahtevna. Varnost tega pristopa je srednja, decentralizacija pa visoka.

Medverižna interoperabilnost z relejno verigo

Na podlagi spoznanj pristopa Oracle je prisotna tudi čista rešitev relejne verige. Postopek je nekoliko drugačen:

Uporabnik prenese sredstva X v pogodbo protokola medverižne interoperabilnosti v verigi A
Sporočilo o prenosu je nastavljeno v pogodbi in ga prevzamejo decentralizirana posredniška vozlišča
Vozlišča pošljejo dokazila pogodbi relejne verige
Temeljni validatorji relejnih verig obravnavajo posodobitve blokov, da zagotovijo dostavo in veljavnost
Po potrditvi posredovalna vozlišča posredujejo sporočilo o prenosu v pogodbo protokola v verigi B
Uporabnik umakne sredstva Y iz pogodbe protokola v verigi B
Prednost tega pristopa pred preprosto rešitvijo Oracle so cenejše pristojbine za relejne verige, ki porabijo večino stroškov. Takojšnja potrditev je možna po posodobitvi blokov, kar je ključnega pomena za reševanje daljših zakasnitev. Težava je v tem, da sam protokol morda ne podpira ekosistema vseh verig. Varnost je visoka (znotraj ekosistema), visoka pa je tudi decentralizacija.

Infrastrukturni sloj navzkrižne verige z lahkim odjemalcem + relejno verigo

Rešitev naslednje generacije je osredotočena na plast medverižne infrastrukture, ki rešuje vse zgoraj navedene temeljne težave. Združuje tehnologijo lahkega odjemalca z relejno verigo, da združuje vse verige:

Uporabnik prenese sredstva X v pogodbo o interoperabilnosti sloja medverižne infrastrukture v verigi A
Sporočilo o prenosu je nastavljeno v pogodbi in ga prevzamejo decentralizirana posredniška vozlišča
Vozlišča pošljejo dokazila k pogodbi o interoperabilnosti relejne verige
Posodobitve glave bloka (lahkega odjemalca) obravnavajo decentralizirana vzdrževalna vozlišča, da zagotovijo dostavo in veljavnost
Po potrditvi posredniška vozlišča posredujejo sporočilo v pogodbo o interoperabilnosti v verigi B
Uporabnik umakne sredstva Y iz pogodbe o interoperabilnosti v verigi B
Ta rešitev zagotavlja interoperabilnost z zelo nizkimi stroški zaradi izvedbe relejne verige. Po posodobitvi glav blokov daje tudi takojšnjo potrditev. Največji izziv je visoka kompleksnost optimizacije lahkih odjemalcev v relejni verigi. Z izvajanjem dovolj raziskav in inženiringa bi morale te optimizacije podpirati prednosti, ki jih drugi ne morejo rešiti. Varnost je zelo visoka, decentralizacija pa visoka.

O protokolu MAP

Od medverižnih rešitev še nismo videli takšne, ki bi rešila vse zgoraj navedene težave. Dokler se ne implementira protokol MAP. Po 3 letih zapletenih raziskav in razvoja je MAP Protocol končno brezkompromisno dosegel plast Omnichain z lahko tehnologijo Client + relay chain. MAP je implementiral načela Omnichain z naslednjimi lastnostmi:

Pripravljen za razvijalce
Pokritost celotne verige
Minimalni stroški
Varnostna dokončnost
Takojšnja potrditev

Protokol MAP je infrastrukturna plast za podporo gradnje mostov, DEX-ov, interoperabilnostnih protokolov in več. Podpira neposredno preverjanje lahkih odjemalcev v relejni verigi MAP – za zmanjšanje stroškov. In nudi spodbude, vgrajene v vsako komponento za razvijalce dapp, da zaslužijo ali predstavijo končnim uporabnikom. MAP podpira verige EVM in ne-EVM – plast protokola je izomorfna z vsemi verigami.

Za prihodnost je MAP infrastruktura za vsemi verigami, ki bo nova osnovna plast. Razvijalci niso več omejeni z njihovo izbirno verigo in se lahko osredotočijo na sam izdelek dapp. Prihodnost je Omnichain, večja modularizacija in spodbujanje pa sta prava pot.