O futuro das tendências de desenvolvimento do protocolo de comunicação cadeia cruzada

Nos últimos anos, a indústria de blockchain viu o surgimento de inúmeras cadeias públicas independentes e soluções Layer 2 do Ethereum. Devido às suas vantagens em segurança, custos de transação, velocidade de processamento e ecossistemas para desenvolvedores e usuários, é muito comum que os usuários alternem entre diferentes cadeias. Em comparação com a rede principal do Ethereum, as soluções Layer 2 e outras cadeias públicas geralmente podem oferecer taxas de transação mais baixas e velocidades de transação mais rápidas. Portanto, os usuários frequentemente precisam utilizar serviços de ponte cadeia cruzada para reduzir custos ou acessar aplicações de maior qualidade e exclusivas em outras cadeias.

As pontes de cadeia cruzada podem ser comparadas a um "carro de transporte de valores" no mundo das blockchains. Independentemente das ameaças enfrentadas, o carro de transporte de valores deve ter uma forte capacidade de defesa e não pode haver nenhuma vulnerabilidade de segurança. Cada etapa, desde o design, produção até a operação real, não pode ter erros. No entanto, atualmente, as soluções de cadeia cruzada disponíveis no mercado têm, em maior ou menor grau, alguns problemas, como falhas no design da arquitetura, vulnerabilidades de código, ou dependência de suposições de confiança específicas em certas etapas, o que diminui significativamente a segurança das pontes de cadeia cruzada.

Como uma ponte que conecta várias blockchains, a cadeia cruzada é, sem dúvida, uma ferramenta importante para resolver a fragmentação da liquidez entre as cadeias. No entanto, a demanda dos usuários por tecnologia de cadeia cruzada não se limita apenas à transferência de ativos; isso é, na verdade, apenas uma aplicação do protocolo de cadeia cruzada no campo do DeFi. Através do protocolo de cadeia cruzada, duas redes diferentes obtêm interoperabilidade, e essa interoperabilidade não só precisa permitir a transferência de tokens entre cadeias, mas também deve suportar comunicação entre cadeias mais ampla, como grandes arquivos e pacotes de dados.

No ecossistema multi-chain do Web3.0, os usuários desejam poder interagir com todos os principais blockchains em relação a ativos e dados de forma fluida através de um único aplicativo, sem a necessidade de trocar frequentemente de carteira e rede. No atual cenário de "um super e muitos fortes" blockchains, os usuários precisam de um protocolo de comunicação entre cadeias que seja mais seguro, mais genérico e mais amigável.

Análise dos principais modos de comunicação em cadeia cruzada

Atualmente, existem os seguintes modos de comunicação de cadeia cruzada na indústria:

1. Modo de verificação nativa

Este modo realiza comunicação entre cadeias através da execução de clientes leves nas máquinas virtuais da cadeia de origem e da cadeia de destino, com a ajuda de um retransmissor. A sua característica é que não necessita de operar uma cadeia intermediária independente. Se a tecnologia de provas de conhecimento zero for utilizada, também pode evitar problemas de suposições de confiança que existem em certas soluções.

2. Modo de verificação externa

Este modo depende de um ou um grupo de validadores que monitorizam um endereço específico na cadeia de origem. Quando os utilizadores enviam ativos para esse endereço, os ativos são temporariamente bloqueados. Os validadores precisam chegar a um consenso sobre esta informação e, em seguida, gerar os ativos correspondentes na cadeia de destino. A desvantagem deste modo é a existência de uma "hipótese de confiança", que pode levar ao roubo de ativos devido a "falhas de ponto único" ou "falhas locais".

3. Modo de verificação local

Esta é uma rede de liquidez ponto a ponto, onde cada nó atua como um "roteador", fornecendo ativos nativos da cadeia de destino em vez de ativos derivados. No entanto, este modelo é difícil de realizar a "universalidade", aplicando-se apenas à transferência de ativos entre cadeias, não suportando a transferência de informações e dados gerais entre cadeias.

4. Modo de cadeia superior

Este modo exige que a dApp implemente contratos inteligentes em uma cadeia específica, a fim de replicar e enviar mensagens para outras cadeias públicas Layer 1 para realizar atualizações de estado. A sua principal desvantagem manifesta-se a nível comercial, pois esta cadeia competirá com todas as cadeias Layer 1, em vez de cooperar, uma vez que todas as partes estão a lutar para que a dApp seja implementada na sua própria cadeia.

zkRelayer: a tecnologia chave para a comunicação entre cadeias

Uma solução ideal de comunicação entre cadeias deve ter as seguintes características:

• Sem suposições de confiança, seguro e fiável
• Sem licença, descentralizado
• Alta versatilidade
• escalável
• Eficiente, de baixo custo

No entanto, as soluções de cadeia cruzada existentes têm dificuldade em atender a todos esses requisitos ao mesmo tempo. Os usuários podem tolerar serviços de cadeia cruzada mais lentos ou custos mais altos, mas a "suposição de confiança zero" é crucial e precisa ser resolvida urgentemente. Os modelos de validação externa iniciais tentaram resolver os problemas de comunicação entre outras blockchains públicas usando uma única cadeia, e essa abordagem é relativamente pesada, dificultando a resolução dos desafios de comunicação entre cadeias EVM e não EVM, PoW e PoS. Ao mesmo tempo, a própria cadeia intermediária é uma ferramenta centralizada, difícil de "provar sua inocência", carecendo tanto de segurança descentralizada quanto de segurança sem confiança.

Embora algumas soluções no modo de verificação nativa enfatizem o papel dos dois clientes, Sender e Receiver, ainda existem problemas de suposições de confiança: os usuários devem acreditar que os retransmissores e oráculos não conspirarão para fazer o mal, e também devem acreditar que o próprio protocolo não terá problemas na etapa de retransmissão. Isso significa que as soluções atuais não conseguem alcançar uma verdadeira segurança sem confiança. Falhas de ponto único e falhas locais são como uma bomba-relógio, que podem explodir a qualquer momento nessas soluções de comunicação cadeia cruzada que têm defeitos naturais.

zkRelayer, como um novo tipo de relé de prova de conhecimento zero para comunicação entre cadeias, tem a sua maior vantagem no fato de que os usuários não precisam confiar em nenhum terceiro externo, nem sequer no próprio protocolo. Desde que o processo de prova matemática e criptográfica seja completo e correto, este sistema pode obter o reconhecimento do público. Aqui ocorreu uma mudança essencial: os usuários confiam na "verdade", e não em uma pessoa ou organização. Pessoas ou organizações podem cometer erros ou agir mal, mas a verdade nunca falha.

Em toda a cadeia de comunicação (Chain A → Remetente → zkRelayer → Verificador ZK → Recetor → Chain B), a posição do zkRelayer irá superar a dos Remetente e Recetor, tornando-se o núcleo de toda a solução.

Os componentes principais do zkRelayer incluem o ZK Prover e o Message Aggregator. O método de prova de conhecimento nulo ZK-FOAKS adotado por alguns projetos possui características rápidas, suporta provas recursivas e não requer confiança, com o tempo de prova linear e o tempo de verificação sub-linear alcançando o limite teórico inferior. A aplicação do ZK-FOAKS na etapa de retransmissão da comunicação entre cadeias pode garantir que todo o processo de comunicação seja sem confiança, eficiente e de baixo custo.

Em suma, a tecnologia zkRelayer tem potencial para se tornar a chave para a comunicação entre cadeias da nova geração. Com o suporte do zkRelayer, o campo da comunicação entre cadeias enfrentará novas oportunidades de desenvolvimento.