Розуміння необхідності міжланцюгової комунікації

Смарт-контракти є потужними інструментами, але традиційно вони були обмежені межами власного блокчейну. Смарт-контракт на Ethereum не може нативно взаємодіяти з контрактом на Avalanche, Solana або будь-якому іншому ланцюзі. Ця відсутність інтероперабельності фрагментує користувачів, ліквідність і функціональність в екосистемі блокчейнів. Для функціонування смарт-контрактів на основі омніланцюгових технологій має бути безпечний, перевіряємий і ефективний спосіб для контрактів на одному ланцюзі надсилати та отримувати інструкції з іншого. Це роль міжланцюгового обміну повідомленнями.

Крос-ланцюгова обробка повідомлень є інфраструктурою, яка дозволяє смарт-контрактам на різних блокчейнах спілкуватися один з одним. Це не просто переміщення активів; це перенесення даних, виклики функцій та перевірені повідомлення. Ці повідомлення можуть ініціювати дії, такі як випуск токенів, оновлення стану або синхронізація активності між ланцюгами. Таким чином, крос-ланцюгова обробка повідомлень слугує основою для омніланцюгової логіки.

Як працює міжмережеве повідомлення

Процес крос-чейн повідомлень зазвичай включає чотири основні етапи: ініціація повідомлення, перевірка, доставка та виконання. Він починається, коли смарт-контракт або користувач на джерельному ланцюзі ініціює повідомлення. Це повідомлення повинно бути перевірене, щоб забезпечити його автентичність і відсутність підробок. Шар повідомлень спостерігає за цією подією, перевіряє повідомлення та передає його до цільового ланцюга. Після отримання та перевірки контракт на цільовому ланцюзі декодує повідомлення та виконує відповідну логіку.

Різні протоколи реалізують ці кроки різними способами. Деякі покладаються на сторонні реле або мережі оракулів, щоб спостерігати за подіями та підтверджувати повідомлення. Інші використовують криптографічні докази або децентралізовані набори валідаторів, щоб перевірити, що повідомлення є дійсним. У всіх випадках мета полягає в тому, щоб забезпечити, що повідомлення, отримане на цільовому ланцюгу, є точно тим, що було надіслано, і що воно надійшло з надійного джерела.

Інфраструктура за повідомленнями

Крос-чейн повідомлення покладається на спеціалізовані інфраструктурні шари, створені спеціально для забезпечення інтероперабельності. Ці шари розроблені так, щоб бути незалежними від конкретного блокчейну та слугувати нейтральним зв'язком між екосистемами. З'явилося кілька протоколів, які підтримують цю функцію, кожен з яких пропонує унікальні підходи до верифікації, доставки та інструментів для розробників.

LayerZero — це протокол обміну повідомленнями, відомий своєю модульною архітектурою Ultra Light Node. Він використовує дві незалежні сторони:oracle та релейер. Oracle отримує заголовки блоків з вихідного ланцюга, а релейер подає доказ конкретного повідомлення. Смарт-контракт на цільовому ланцюзі використовує обидва елементи для перевірки повідомлення перед виконанням будь-якої функції. Цей підхід надає розробникам гнучкість у виборі, яким oracle та релейерам вони довіряють, створюючи кастомні моделі довіри.

Axelar, на відміну від цього, керує власною мережею валідаторів на основі доказу частки. Ці валідатори спостерігають за повідомленнями, колективно їх валідують, а потім передають до цільового ланцюга. Цей дизайн забезпечує децентралізацію та узгодженість, і усуває необхідність у зовнішніх оракулах або ретрансляторах. Axelar надає API та SDK, які абстрагують багато складнощів від розробників, спрощуючи створення омніланцюгових додатків.

Wormhole з'єднує понад 20 блокчейнів за допомогою системи охоронців. Охоронці - це незалежні валідатори, які підписують повідомлення, перш ніж їх передадуть. Як тільки більшість охоронців погодиться, повідомлення приймається цільовим ланцюгом. Wormhole широко використовується в NFT- і ігрових проектах, де важливе швидке та розширюване повідомлення.

Перевірка, Безпека та Ризик

Основним викликом у кросчейн-повідомленнях є перевірка. Оскільки блокчейни за замовчуванням не довіряють один одному, будь-яке зовнішнє повідомлення повинно бути перевірене перед тим, як його можна буде використовувати. Якщо перевірка не вдається - або якщо механізм перевірки скомпрометовано - наслідки можуть бути серйозними, включаючи втрату активів або несумісний стан.

Протоколи підходять до цієї проблеми по-різному. Деякі використовують криптографічні докази або легкі клієнти для забезпечення бездоказової перевірки. Інші застосовують економічні стимули або механізми штрафування, щоб підтримувати чесність валідаторів. Ще інші покладаються на довірені багатопідписні схеми або системи кворуму на основі консенсусу. Кожна модель має свої компроміси з точки зору безпеки, децентралізації, затримки та вартості.

Одним з найважливіших аспектів безпеки повідомлень є захист від повторних відправлень. Це забезпечує неможливість повторної подачі повідомлення для досягнення небажаних наслідків. Іншим аспектом є упорядкування повідомлень, яке гарантує, що події виконуються в правильній послідовності. Без цих захистів крос-ланцюгові додатки можуть страждати від несумісностей або зловживань.

Функції для розробників: Абстракція газу та автоматизація

Сучасні протоколи обміну повідомленнями пропонують функції, які покращують зручність використання як для розробників, так і для кінцевих користувачів. Абстракція газу є однією з таких функцій. У типовій кросчейн-налаштуванні користувачі повинні будуть сплачувати комісії за газ на кожному з залучених ланцюгів. Абстракція газу дозволяє протоколам спонсорувати транзакції або дозволяти користувачам сплачувати газ лише на початковому ланцюзі. Це покращує досвід onboarding і зменшує тертя для додатків з нетехнічними користувачами.

Автоматизоване виконання повідомлень є ще однією важливою функцією. Коли повідомлення надходить на цільовий ланцюг, попередньо затверджені смарт-контракти можуть бути запрограмовані діяти на нього без ручного втручання. Це дозволяє створювати справді автоматизовані робочі процеси, такі як додаток для кредитування, який автоматично ліквідує позицію на одному ланцюзі після отримання оновлення ціни з іншого.

Роль обміну повідомленнями в омніланцюгових dApps

Крос-ланцюгове повідомлення реалізує бачення омніланцюгових смарт-контрактів. Замість того, щоб розгортати ізольовані версії dApp на кількох ланцюгах, розробники можуть створювати додатки, де різні ланцюги виконують спеціалізовані функції. Один ланцюг може обробляти виконання, інший може зберігати активи, а третій може агрегувати дані. Повідомлення дозволяє цим компонентам координуватися безперешкодно.

Наприклад, DeFi-додаток може дозволити користувачам вносити заставу в Ethereum, позичати кошти в Polygon і погашати на BNB Chain — все це через єдиний омніланцюговий інтерфейс. Або NFT, випущений на Optimism, може відкривати функції в грі на Avalanche. Ці взаємодії можливі лише в тому випадку, якщо повідомлення можуть надійно, безпечно та ефективно переміщатися між мережами.

Поточні виклики та ризики

Хоча міжланцюгове повідомлення покращилося, це все ще є новою областю. Затримка залишається проблемою, особливо коли повідомлення потребують кількох підтверджень або проходять через децентралізовані мережі. Витрати можуть бути високими, особливо при залученні кількох ланцюгів і учасників, таких як оракули або валідатори.

Однак найбільше занепокоєння викликає безпека. Системи обміну повідомленнями часто стають мішенями для експлуатацій, особливо в тих випадках, коли релейники або механізми верифікації погано спроектовані або централізовані. Розробники повинні ретельно вибирати протоколи обміну повідомленнями, оцінюючи їх модель довіри, аудити безпеки та операційну зрілість.

Існує також проблема фрагментації. Оскільки існує кілька конкурентних протоколів і немає універсального стандарту повідомлень, додатки часто змушені обирати одну екосистему або підтримувати кілька інтеграцій. Це може призвести до дублювання зусиль і ізольованої ліквідності, навіть у рамках дизайну омнічейну.