Russian
Web3, блокчейны, криптовалюты и децентрализованные финансы сталкиваются с огромной проблемой, которая препятствует массовому внедрению — удобством использования. Состояние связности отрасли в лучшем случае фрагментировано. На заре этого движения разработчики приступили к работе, не учитывая, как все эти новые блокчейны будут работать вместе.
Теперь в индустрии застряли миллионы участников на одном блокчейне. Быстро стало ясно, что нам необходимо создать кросс-чейн экосистему, работающую на основе взаимодействия блокчейнов.
В этой статье мы рассмотрим межсетевое взаимодействие, что это такое, зачем оно нам нужно, как это работает и несколько примеров использования.
Что такое межсетевая взаимодействие?
Межблокчейновая взаимосвязь относится к способности различных блокчейн-сетей общаться и взаимодействовать друг с другом. Представьте это как интернет: различные веб-сайты и сервисы могут взаимодействовать без проблем, независимо от используемых ими технологий или платформ. В контексте блокчейнов взаимосвязь позволяет передавать данные, активы и информацию между различными блокчейн-сетями без необходимости в централизованном посреднике.
Зачем нам нужен протокол межсетевого взаимодействия?
Взаимодействие имеет решающее значение для экосистемы блокчейна, поскольку оно решает проблему фрагментации. В настоящее время существует множество блокчейн-сетей, каждая из которых обладает своими особенностями, токенами и приложениями. Без взаимодействия эти сети работают в изоляции, что ограничивает их потенциал.
Например, если у вас есть токены на одной блокчейн-платформе и вы хотите воспользоваться сервисом на другой, интероперабельность позволяет вам это сделать без конвертации токенов через центральную биржу, тем самым снижая комиссионные сборы и повышая эффективность.
Текущие проблемы решений для взаимодействия блокчейнов
Несмотря на свой потенциал, достижение межсетевой взаимодействуемости представляет собой сложную задачу. Вот некоторые из основных препятствий:
Отсутствие стандартизации
Различные блокчейны имеют разные протоколы, механизмы консенсуса и структуры данных. Это разнообразие затрудняет создание универсального решения для обеспечения взаимодействия.
Безопасность
Обеспечение безопасного взаимодействия между блокчейнами сложно. Проблемы доверия возникают из-за того, что уязвимость в одной цепочке может поставить под угрозу другие, с которыми она взаимодействует.
Масштабируемость и производительность
Решения для взаимодействия должны обрабатывать большие объемы транзакций и различную скорость работы разных блокчейнов. Обеспечение быстроты и эффективности кросс-чейн транзакций представляет собой значительную задачу.
Сложная реализация
Разработка и внедрение решений для обеспечения взаимодействия требует значительных технических знаний и ресурсов. Сложность этих систем может замедлить их принятие и развитие.
Ключевые проекты, ориентированные на межсетевое взаимодействие
Несколько проектов находятся на переднем крае разработки решений для межсетевого взаимодействия. Давайте рассмотрим некоторые из ведущих:
Polkadot
Polkadot - это протокол блокчейна следующего поколения, предназначенный для обеспечения бесперебойного взаимодействия между различными блокчейнами. Он обладает уникальной многоцепочечной архитектурой, состоящей из центральной Ретрансляционной Цепи и множества парачейнов. Ретрансляционная Цепь обеспечивает общую безопасность, консенсус и межцепочечную взаимосвязь, в то время как парачейны могут иметь свою специфическую логику и оптимизации.
Polkadot использует гибридную модель консенсуса, сочетая GRANDPA (окончательность) и BABE (производство блоков), что обеспечивает высокую пропускную способность и надежную безопасность. Эта архитектура позволяет Polkadot масштабироваться более эффективно, чем традиционные блокчейны, так как несколько парачейнов могут обрабатывать транзакции одновременно.
Применение Polkadot
- Межсетевое взаимодействие
- Децентрализованные финансовые (DeFi) приложения
- Управление идентификацией и учетными данными
- Прозрачность цепочки поставок
- Игровые и экосистемы NFT
Космос
Космос - это децентрализованная сеть независимых, параллельных блокчейнов, каждый из которых работает на алгоритмах консенсуса BFT, таких как Tendermint. Её цель - создать "Интернет блокчейнов" путём обеспечения взаимодействия между различными блокчейнами. Сеть использует протокол межблокчейновой коммуникации (IBC) для облегчения коммуникации и передачи активов между цепочками.
Космос Хаб, первый блокчейн в сети, выступает в роли посредника для других цепочек, обеспечивая общую безопасность и децентрализованное управление. Кроме того, Cosmos SDK, модульная платформа, позволяет разработчикам быстро создавать настраиваемые блокчейны, адаптированные к конкретным случаям использования.
Космос: варианты использования
- Кросс-чейн платформы DeFi
- Децентрализованные биржи
- Игровые экосистемы
- Управление цепочками поставок
- Интеграция данных в сфере здравоохранения
Wanchain
Wanchain — это блокчейн-платформа, предназначенная для обеспечения взаимодействия между различными блокчейн-сетями. Она стремится создать распределенный "банк", который позволит осуществлять беспрепятственный перевод цифровых активов между разнообразными блокчейнами. Используя уникальный механизм кросс-чейн транзакций, включающий безопасные вычисления с участием нескольких сторон и разделение ключей по пороговому принципу, Wanchain обеспечивает целостность и безопасность передачи активов.
Платформа Proof of Stake (PoS) с консенсусом Galaxy повышает безопасность сети и скорость транзакций. Кроме того, она поддерживает разработку децентрализованных приложений (dApps) за счет комплексного набора инструментов для разработчиков и API.
Примеры использования Wanchain
- Переводы активов между различными блокчейнами
- Децентрализованные финансовые (DeFi) платформы
- Кросс-чейн смарт-контракты
- Финансирование цепочки поставок
- Цифровая верификация личности
Квант
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.
Примеры использования квантов
- Межсетевое взаимодействие
- Мультичейновые децентрализованные приложения (mDApps)
- Интеграция финансовых услуг
- Обмен данными в сфере здравоохранения
- Управление цепочками поставок
Технические подходы к межсетевой интероперабельности
Атомарные свопы
Атомарные свопы - это метод прямого обмена кросс-чейн криптовалютами между различными блокчейнами без необходимости посредника. Вместо этого они используют специальные самовыполняющиеся смарт-контракты, чтобы обеспечить безопасность обмена. Этот процесс предлагает несколько преимуществ: снижение комиссий, повышение конфиденциальности, обеспечение безопасности путем выполнения сделки полностью или ее отмены, а также способствует развитию децентрализованной одноранговой торговли.
Процесс атомарного свопа
- Сторона А и Сторона Б согласны обменять свои соответствующие криптовалюты.
- Смарт-контракт создается с криптографическим хешем, который действует как замок и ключ.
- Обе стороны должны подтвердить транзакцию в течение определенного времени, иначе сделка будет отменена.
Межблокчейновая коммуникация (IBC)
Протокол межблокчейновой коммуникации (IBC) обеспечивает бесперебойный обмен данными и токенами, позволяя различным блокчейнам безопасно и эффективно взаимодействовать. Это достигается за счет ретрансляторных узлов, которые передают сообщения, легких клиентов, проверяющих состояние других блокчейнов, а также каналов и соединений, устанавливающих пути коммуникации.
Результатом является улучшенная связность для децентрализованных приложений, усовершенствованные переводы активов между различными блокчейнами и более интегрированная сеть блокчейн.
Процесс МКБ
- Две блокчейн-системы устанавливают соединение через IBC, создавая защищённый канал связи.
- Ретрансляторский узел отправляет транзакцию с одной блокчейн-платформы на другую через этот канал.
- Принимающий блокчейн проверяет транзакцию с использованием легкого клиента.
- После проверки транзакция завершается, что позволяет осуществить передачу токенов или данных.
Блокчейн-мосты
Блокчейн-мосты обеспечивают безопасный и эффективный перенос активов и данных между различными блокчейнами. Они достигают этого за счет использования смарт-контрактов для блокировки токенов на исходящем блокчейне и создания эквивалентных токенов на целевом блокчейне. Данный механизм гарантирует беспрепятственное перемещение активов между цепочками, увеличивая ликвидность и расширяя возможности использования токенов.
Процесс Блокчейн-Моста
- Пользователь отправляет токены с блокчейна A на смарт-контракт, где токены блокируются.
- Мост проверяет транзакцию и выпускает эквивалентное количество токенов на блокчейне B.
- Пользователь получает новые токены на блокчейне B.
- Чтобы обратить процесс, пользователь отправляет токены обратно в смарт-контракт на блокчейне B, где они уничтожаются.
- Затем мост освобождает оригинальные токены из умного контракта на блокчейне A.
Механизмы консенсуса между блокчейнами
Эти механизмы включают в себя достижение консенсуса множеством блокчейнов относительно состояния каждой цепочки. Облегчая достижение согласия по состоянию общих данных или транзакций между различными блокчейнами, механизмы кросс-чейн консенсуса позволяют множеству сетей взаимодействовать безопасно и согласованно.
Они достигают этого за счет использования общих протоколов, федеративных моделей, ретрансляционных цепочек и боковых цепей, обеспечивая проверку и надежность транзакций, вовлекающих несколько блокчейнов. В результате повышается взаимодействие, безопасность и создается более связанная экосистема блокчейна.
Процесс механизма консенсуса между блокчейнами
- Инициация транзакции: Транзакция, включающая несколько блокчейнов, инициируется на одной из участвующих цепочек.
- Запрос на проверку: Инициирующая блокчейн-сеть отправляет запрос на проверку другим участвующим блокчейнам или центральной ретрансляционной цепочке.
- Формирование консенсуса: Валидаторы на участвующих блокчейнах или ретрансляционной цепи проверяют транзакцию и соглашаются с её действительностью.
- Обновление состояния: Как только достигнуто согласие, состояние транзакции обновляется на всех участвующих блокчейнах, обеспечивая их согласованность.
- Завершение: Транзакция завершена, и активы или данные переданы между участвующими блокчейнами.
Сила межсетевого взаимодействия заключается в будущем
Взаимодействие между различными блокчейнами будет стимулировать будущее финансов и массовое внедрение технологии блокчейн. Уже существуют проекты блокчейна, обеспечивающие взаимодействие, которые прокладывают путь к более взаимосвязанному будущему, и по мере продолжения разработки, делая использование блокчейна возможным для большего числа людей и бизнесов, глобальное принятие этой технологии становится неизбежным.
