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Web3, blockchains, criptomoedas e finanças descentralizadas enfrentam um grande problema que impede a adoção em massa — a facilidade de uso. O estado de conectividade da indústria é, na melhor das hipóteses, fragmentado. No início deste movimento, os desenvolvedores começaram a trabalhar sem considerar como todas essas novas blockchains funcionariam juntas.
Agora, há milhões de participantes na indústria, presos em uma única blockchain. Rapidamente se tornou evidente que precisávamos criar um ecossistema cross-chain alimentado pela interoperabilidade em blockchain.
Neste artigo, examinamos a interoperabilidade entre cadeias, o que é, por que precisamos dela, como funciona e alguns exemplos de casos de uso.
O que é Interoperabilidade Cross-Chain?
A interoperabilidade cross-chain refere-se à capacidade de diferentes redes de blockchain se comunicarem e interagirem entre si. Pense nisso como a internet: diferentes sites e serviços podem interagir de maneira integrada, independentemente das tecnologias ou plataformas subjacentes que utilizam. No contexto das blockchains, a interoperabilidade permite a transferência de dados, ativos e informações através de diferentes redes de blockchain sem a necessidade de um intermediário centralizado.
Por que precisamos de um Protocolo de Interoperabilidade entre Cadeias?
A interoperabilidade é crucial para o ecossistema de blockchain porque ela aborda a fragmentação. Atualmente, existem muitas redes de blockchain, cada uma com suas próprias características, tokens e aplicações. Sem interoperabilidade, essas redes operam em silos, limitando seu potencial.
Por exemplo, se você possui tokens em uma blockchain e deseja usar um serviço em outra, a interoperabilidade permite que você faça isso sem converter os tokens em uma exchange central, reduzindo assim as taxas e aumentando a eficiência.
Desafios Atuais para Soluções de Interoperabilidade em Blockchain
Apesar de seu potencial, alcançar a interoperabilidade entre cadeias é desafiador. Aqui estão alguns dos principais obstáculos:
Falta de Padronização
Diferentes blockchains possuem diferentes protocolos, mecanismos de consenso e estruturas de dados. Essa diversidade torna difícil criar uma solução única que sirva para todos os casos de interoperabilidade.
Preocupações com a Segurança
Garantir a comunicação segura entre blockchains é complexo. Problemas de confiança surgem porque uma vulnerabilidade em uma cadeia pode comprometer outras com as quais interage.
Escalabilidade e Desempenho
As soluções de interoperabilidade devem lidar com os altos volumes de transações e as diferentes velocidades das várias blockchains. Garantir que as transações entre cadeias sejam rápidas e eficientes é um desafio significativo.
Implementação Complexa
Desenvolver e implementar soluções de interoperabilidade requer significativa expertise técnica e recursos. A complexidade desses sistemas pode desacelerar a adoção e o desenvolvimento.
Projetos-chave focados na interoperabilidade entre cadeias
Vários projetos estão na vanguarda do desenvolvimento de soluções para interoperabilidade entre diferentes blockchains. Vamos explorar alguns dos principais:
Polkadot
Polkadot é um protocolo de blockchain de próxima geração projetado para permitir que múltiplas blockchains interoperem de maneira integrada. Possui uma arquitetura multi-cadeia única composta por uma Cadeia de Revezamento central e inúmeras parachains. A Cadeia de Revezamento garante segurança compartilhada, consenso e interoperabilidade entre cadeias, enquanto as parachains podem ter sua lógica específica e otimizações.
Polkadot utiliza um modelo de consenso híbrido combinando GRANDPA (finalidade) e BABE (produção de blocos), o que garante alta capacidade de processamento e segurança robusta. Esta arquitetura permite que Polkadot escale de forma mais eficaz do que blockchains tradicionais, pois várias parachains podem processar transações simultaneamente.
Casos de Uso do Polkadot
- Comunicação entre cadeias
- Aplicações de finanças descentralizadas (DeFi)
- Gestão de identidade e credenciais
- Transparência da cadeia de suprimentos
- Ecossistemas de jogos e NFT
Cosmos
Cosmos is a decentralized network of independent, parallel blockchains, each powered by BFT consensus algorithms like Tendermint. Its goal is to create an "Internet of Blockchains" by enabling interoperability among distinct blockchains. The network employs the Inter-Blockchain Communication (IBC) protocol to facilitate communication and asset transfers between chains.
O Cosmos Hub, o primeiro blockchain na rede, atua como intermediário para outras cadeias, fornecendo segurança compartilhada e governança descentralizada. Além disso, o Cosmos SDK, uma estrutura modular, permite que desenvolvedores criem blockchains personalizados rapidamente, adaptados para casos de uso específicos.
Casos de Uso do Cosmos
- Plataformas DeFi cross-chain
- Trocas descentralizadas
- Ecossistemas de jogos
- Gestão da cadeia de suprimentos
- Integração de dados de saúde
Wanchain
Wanchain é uma plataforma de blockchain criada para facilitar a interoperabilidade entre diferentes redes de blockchain. Seu objetivo é criar um "banco" distribuído que permita a transferência contínua de ativos digitais através de blockchains diversificados. Utilizando um mecanismo único de cadeia cruzada que envolve computação segura multiparte e compartilhamento de chave limiar, Wanchain assegura a integridade e segurança das transferências de ativos.
A plataforma de Prova de Participação (PoS) com o Consenso Galaxy melhora a segurança da rede e a velocidade das transações. Além disso, apoia o desenvolvimento de aplicações descentralizadas (dApps) por meio de um conjunto completo de ferramentas de desenvolvimento e APIs.
Casos de Uso do Wanchain
- Transferências de ativos entre cadeias
- Plataformas de finanças descentralizadas (DeFi)
- Contratos inteligentes cross-chain
- Financiamento da cadeia de suprimentos
- Verificação de identidade digital
Quant
Quant is a cross-chain blockchain platform designed to enable interoperability between various blockchain networks through its Overledger operating system. Overledger connects different blockchains and legacy systems, allowing them to communicate and share data seamlessly without requiring any changes to the underlying blockchain protocols. Leveraging the power of its unique multi-chain technology, Quant creates a decentralized network of networks, ensuring high security and scalability. Additionally, it supports the development of multi-chain decentralized applications (mDApps) that can operate across multiple blockchains simultaneously.
Casos de Uso de Quant
- Interoperabilidade entre cadeias
- Aplicações descentralizadas multi-cadeia (mDApps)
- Integração de serviços financeiros
- Compartilhamento de dados de saúde
- Gestão da cadeia de suprimentos
Abordagens Técnicas para Interoperabilidade entre Cadeias de Blocos
Trocas Atômicas
As trocas atômicas são um método para trocar criptoativos entre diferentes blockchains diretamente, sem a necessidade de um intermediário. Em vez disso, utilizam contratos inteligentes autoexecutáveis especiais para garantir que a troca ocorra de forma segura. Esse processo oferece várias vantagens: redução de taxas, aumento da privacidade, garantia de segurança ao tornar a negociação completamente finalizada ou cancelada, e promoção do comércio descentralizado entre pares.
O Processo de Troca Atômica
- A Parte A e a Parte B concordam em trocar suas respectivas criptomoedas.
- Um contrato inteligente é criado com um hash criptográfico, que atua como uma fechadura e chave.
- Ambas as partes devem confirmar a transação dentro de um determinado período de tempo, ou o comércio será cancelado.
Comunicação Inter-Blockchain (IBC)
O protocolo de Comunicação Inter-Blockchain (IBC) facilita transferências de dados e tokens de forma contínua ao permitir que diferentes blockchains se comuniquem e interajam de maneira segura e eficiente. Isso é alcançado por meio de nós retransmissores que transferem mensagens, clientes leves que verificam o estado de outras blockchains, e canais e conexões que estabelecem caminhos de comunicação.
O resultado é uma conectividade aprimorada para aplicações descentralizadas, transferências de ativos entre cadeias melhoradas e uma rede de blockchain mais integrada.
O Processo IBC
- Duas blockchains estabelecem uma conexão através do IBC criando um canal de comunicação seguro.
- Um nó retransmissor envia uma transação de uma blockchain para outra através deste canal.
- O blockchain receptor verifica a transação usando um cliente leve.
- Uma vez verificada, a transação é concluída, permitindo a transferência de tokens ou dados.
Pontes de Blockchain
Pontes de blockchain facilitam a transferência segura e eficiente de ativos e dados entre blockchains distintas. Elas conseguem isso utilizando contratos inteligentes para bloquear tokens na blockchain de origem e criar tokens equivalentes na blockchain de destino. Esse mecanismo garante que os ativos possam se mover de maneira fluida entre as cadeias, aumentando a liquidez e expandindo os casos de uso dos tokens.
O Processo da Ponte Blockchain
- Um usuário envia tokens da Blockchain A para um contrato inteligente, onde os tokens são bloqueados.
- A ponte verifica a transação e cunha uma quantidade equivalente de tokens na Blockchain B.
- O usuário recebe os novos tokens no Blockchain B.
- Para reverter o processo, o usuário envia os tokens de volta para o contrato inteligente na Blockchain B, onde eles são queimados.
- A ponte então libera os tokens originais do contrato inteligente na Blockchain A.
Mecanismos de Consenso Inter-Blockchain
Esses mecanismos envolvem múltiplas blockchains chegando a um consenso sobre o estado de cada cadeia. Facilitando o acordo sobre o estado dos dados compartilhados ou transações entre diferentes blockchains, os mecanismos de consenso cross-chain permitem que várias redes interajam de forma segura e consistente.
Eles conseguem isso aproveitando protocolos compartilhados, modelos federados, cadeias de retransmissão e sidechains, garantindo que transações envolvendo múltiplas blockchains sejam validadas e confiáveis. O resultado é uma interoperabilidade aprimorada, segurança aumentada e um ecossistema de blockchain mais conectado.
O Processo do Mecanismo de Consenso Inter-Blockchain
- Iniciação de Transação: Uma transação envolvendo múltiplas blockchains é iniciada em uma das cadeias participantes.
- Pedido de Validação: A blockchain iniciadora envia um pedido de validação para as outras blockchains participantes ou para uma cadeia de retransmissão central.
- Formação de Consenso: Validadores nas blockchains participantes ou na cadeia de retransmissão verificam a transação e concordam sobre a sua validade.
- Atualização de Estado: Uma vez que o consenso é alcançado, o estado da transação é atualizado em todas as blockchains envolvidas, garantindo consistência.
- Conclusão: A transação foi finalizada e os ativos ou dados foram transferidos entre as blockchains participantes.
O Poder da Interoperabilidade Entre Cadeias Reside no Futuro
A interoperabilidade cross-chain irá impulsionar o futuro das finanças e a adoção em massa da tecnologia blockchain. Já existem projetos de blockchain de interoperabilidade abrindo caminho para um futuro mais interconectado, e à medida que o desenvolvimento continua, tornando o uso do blockchain viável para mais pessoas e empresas, a adoção global desta tecnologia é inevitável.
