Interoperacyjność blockchain: jak różne łańcuchy uczą się komunikować ze sobą

Wyobraźcie sobie, że macie konto w banku A i chcecie wysłać pieniądze przyjacielowi, który ma konto w banku B. Dziś działa to bezproblemowo, banki komunikują się za pośrednictwem wspólnych systemów, a przelew następuje w ciągu kilku sekund lub dni, w zależności od metody.

Teraz wyobraźcie sobie, że nie byłoby to możliwe: że pieniądze z banku A można by wydawać wyłącznie u partnerów banku A, a żeby użyć ich gdzie indziej, musielibyście je fizycznie wypłacić i wpłacić w innym miejscu. Brzmi absurdalnie, prawda?

Dokładnie w takiej sytuacji znajduje się dziś duża część ekosystemu krypto.

Bitcoin, Ethereum, Solana, Avalanche, Cardano, każdy z tych blockchainów działa jako zamknięty system z własnymi zasadami, własnymi użytkownikami i własną gospodarką.

Wartość istniejąca na jednym łańcuchu nie może być wykorzystana na innym, przynajmniej nie bezpośrednio i bez komplikacji.

To problem, który branża stara się rozwiązać od lat. Rozwiązanie nazywa się interoperacyjnością blockchain.

Czym jest interoperacyjność i dlaczego jest ważna?

Interoperacyjność to, mówiąc prosto, zdolność różnych sieci blockchain do komunikowania się ze sobą, udostępniania danych i transferu wartości, bez pośredników i bez uszczerbku dla bezpieczeństwa.

W rozwoju internetu interoperacyjność była kluczowa dla wzrostu. Poczta elektroniczna działa dlatego, że wiadomość wysłana z Gmaila może być odebrana na adresie Outlook.

Strony internetowe działają, ponieważ wszystkie przeglądarki mówią tym samym językiem, HTTP. Te same zasady są teraz stosowane do sieci blockchain.

Dlaczego to ważne? Ponieważ bez interoperacyjności ekosystem blockchain pozostaje sfragmentowany.

Użytkownicy są uwięzieni w jednym łańcuchu, projekty nie mogą współpracować, a płynność jest rozproszona po dziesiątkach platform zamiast swobodnie przepływać tam, gdzie jest najbardziej potrzebna.

Jak powstał problem: era izolowanych łańcuchów

Kiedy Bitcoin powstał w 2009 roku, był jedynym blockchainem. Kwestia komunikacji między łańcuchami po prostu nie istniała, ponieważ nie było żadnego innego łańcucha, z którym można by się komunikować.

Jednak w miarę jak ekosystem rósł i pojawiały się nowe sieci, każda z innym podejściem, innymi technologiami i innymi celami, zaczęły tworzyć się bariery.

Ethereum wprowadził inteligentne kontrakty i otworzył drzwi do zdecentralizowanych finansów (DeFi).

Solana zaoferowała wyjątkową szybkość transakcji.

BNB Chain przyniósł niższe opłaty. Każdy łańcuch przyciągnął własną społeczność, własnych deweloperów i własny kapitał.

Ale ta różnorodność ma swoją cenę. Jeśli macie ETH na Ethereum i chcecie skorzystać z aplikacji zbudowanej na Solanie, nie możecie zrobić tego bezpośrednio, musicie przejść przez stronę trzecią.

Jest to znane jako problem fragmentacji płynności, i nie jest to wyłącznie kwestia techniczna, ma bezpośrednie konsekwencje finansowe dla użytkowników i projektów.

Mosty: pierwsze rozwiązanie, ale dalekie od doskonałości

Najwcześniejszą i najbardziej rozpowszechnioną próbą rozwiązania interoperacyjności były tak zwane mosty blockchain (bridges).

Zasada jest stosunkowo prosta: blokujecie określoną ilość tokenów na jednym łańcuchu, a równoważna „opakowana" (wrapped) wersja tego tokena jest tworzona na innym łańcuchu.

W ten sposób powstają tokeny takie jak wBTC (wrapped Bitcoin), który działa na Ethereum i może być używany w aplikacjach Ethereum, podczas gdy prawdziwy Bitcoin pozostaje zablokowany w sieci Bitcoin.

Mosty działały, ale okazały się też jednym z najbardziej podatnych na ataki punktów w ekosystemie krypto. Tylko w 2022 roku ataki hakerów wymierzone w mosty spowodowały straty przekraczające dwa miliardy dolarów.

Powód? Mosty często przechowują ogromne ilości zablokowanych środków w jednym miejscu, co czyni je wyjątkowo atrakcyjnym celem.

Poza ryzykiem związanym z bezpieczeństwem mosty są również nieporęczne w użyciu. Proces jest często powolny, skomplikowany i kosztowny, a doświadczenie użytkownika jest dalekie od intuicyjnego.

Nowe podejścia: w kierunku prawdziwej interoperacyjności

Branża nie zatrzymała się na mostach. Rozwijają się bardziej zaawansowane podejścia, które obiecują bezpieczniejszą i płynniejszą komunikację między łańcuchami.

Protokół IBC (Inter-Blockchain Communication)

Jeden z najbardziej dojrzałych przykładów. Opracowany w ramach ekosystemu Cosmos, IBC jest standaryzowanym protokołem umożliwiającym blockchajnom bezpieczną i zweryfikowaną wymianę wiadomości i tokenów.

Zamiast polegać na scentralizowanym powierniku zablokowanych środków, IBC wykorzystuje dowody kryptograficzne potwierdzające, że transakcja rzeczywiście miała miejsce w łańcuchu źródłowym.

Dziś ponad sto blockchainów komunikuje się za pośrednictwem IBC, a wolumeny transakcji stale rosną.

Polkadot

Polkadot przyjmuje inne, ale równie ambitne podejście. Centralny łańcuch, tak zwana relay chain, koordynuje komunikację między mniejszymi, wyspecjalizowanymi łańcuchami zwanymi parachainami.

Każdy parachain może być zoptymalizowany pod kątem określonego celu (prywatność, DeFi, NFT, tożsamość), podczas gdy Polkadot zapewnia, że wszystkie mogą się ze sobą komunikować i współdzielić bezpieczeństwo.

LayerZero

Protokół, który nie jest związany z jednym ekosystemem, lecz dąży do bycia uniwersalną warstwą przesyłania wiadomości między niemal każdym blockchainem.

Do weryfikacji wiadomości między łańcuchami LayerZero wykorzystuje kombinację dwóch mechanizmów: wyroczni (oracle), niezależnych usług przekazujących informacje o stanie jednego łańcucha do drugiego, oraz relayerów, pośredników fizycznie transportujących wiadomości między sieciami.

Transakcja jest wykonywana dopiero wtedy, gdy oba potwierdzą, że wiadomość jest legitymizowana.

Chainlink CCIP (Cross-Chain Interoperability Protocol)

Opracowany przez jeden z najbardziej ugruntowanych projektów w przestrzeni krypto, CCIP kieruje się szczególnie do użytkowników instytucjonalnych i sektora finansowego, oferując wysoki stopień bezpieczeństwa i standaryzacji.

Dlaczego to nie tylko problem techniczny?

Interoperacyjność to nie tylko kwestia programowania. To również zagadnienie ekonomiczne, regulacyjne i społeczne.

Z ekonomicznego punktu widzenia interoperacyjność tworzy bardziej efektywne rynki. Gdy płynność może swobodnie przepływać między łańcuchami, ceny stają się bardziej spójne, możliwości arbitrażu maleją, a użytkownicy otrzymują lepszą wartość za swoje pieniądze.

Aplikacje DeFi mogą uzyskać dostęp do większej puli kapitału, co przekłada się na lepsze stopy procentowe i głębsze rynki.

Z perspektywy doświadczenia użytkownika interoperacyjność oznacza, że przeciętny użytkownik nie musi już martwić się o to, na którym blockchainie zbudowana jest dana aplikacja.

Podobnie jak nie zastanawiacie się, czy odwiedzana strona internetowa jest hostowana na Amazonie czy Google, to szczegół infrastrukturalny, który pozostaje w tle.

Z regulacyjnego punktu widzenia interoperacyjny ekosystem jest łatwiejszy do monitorowania. Jeśli wartość może przepływać swobodnie między łańcuchami, regulatorzy mogą opracowywać bardziej kompleksowe ramy zamiast regulować każdy łańcuch osobno.

Pozostałe wyzwania

Pomimo poczynionych postępów droga do pełnej interoperacyjności jest daleka od prostej.

Bezpieczeństwo pozostaje głównym wyzwaniem. Każdy dodatkowy protokół łączący łańcuchy wprowadza nowy potencjalny punkt ataku.

Projektowanie bezpiecznych, zdecentralizowanych mostów i protokołów jest niezwykle trudne, a ataki hakerów pokazały, że nawet dobrze finansowane projekty mogą mieć krytyczne luki.

Standaryzacja to druga wielka przeszkoda. Obecnie nie istnieje żaden powszechnie akceptowany standard interoperacyjności.

Ekosystem jest podzielony między różne rozwiązania, które nie zawsze są ze sobą kompatybilne, IBC nie komunikuje się natywnie z LayerZero, a Polkadot przyjmuje własne podejście, które różni się od obu.

Skalowalność ma swoje własne trudności. W miarę jak rośnie liczba połączonych łańcuchów, rośnie też złożoność koordynacji między nimi.

Zapewnienie, że wszystkie te połączenia działają szybko, niezawodnie i ekonomicznie, to wyzwanie techniczne, które nie zostało jeszcze w pełni rozwiązane.

Atomowość transakcji to szczególne wyzwanie techniczne: gdy transakcja obejmuje wiele łańcuchów, jak zagwarantować, że albo wszystko wykona się pomyślnie, albo nic się nie wydarzy?

W tradycyjnych bazach danych jest to obsługiwane przez mechanizmy takie jak zatwierdzanie dwufazowe, ale w zdecentralizowanym środowisku bez wspólnego zegara i centralnej koordynacji problem jest znacznie trudniejszy do rozwiązania.

Jak mogłaby wyglądać interoperacyjna przyszłość?

Wizja forsowana przez najbardziej ambitne projekty w tej przestrzeni to tak zwana przyszłość multichain lub omnichain.

W tej przyszłości użytkownik nigdy nie myśli o tym, którego łańcucha używa, aplikacja automatycznie wybiera ten, który w danym momencie jest najkorzystniejszy, najszybszy lub najbezpieczniejszy dla danej operacji.

Wasze kryptoportfele działałyby jak kompleksowe konto bankowe, które automatycznie przenosi środki między różnymi systemami zgodnie z waszymi potrzebami, bez waszej wiedzy.

Dla deweloperów oznaczałoby to swobodę budowania aplikacji wykorzystujących mocne strony wielu łańcuchów jednocześnie: bezpieczeństwo Bitcoina, ekosystem inteligentnych kontraktów Ethereum, szybkość Solany, wszystko w jednej, płynnej aplikacji.

A dla końcowego użytkownika przekaz jest prosty: im bardziej wzajemnie połączony jest ekosystem krypto, tym jest bardziej użyteczny, dostępny i odporny. Mniej fragmentacji oznacza mniej komplikacji, niższe opłaty i większe bezpieczeństwo.

Interoperacyjność nie jest glamorowym tematem, nie ma dramatycznych ruchów cenowych, nie ma wiralowych momentów. Ale jest jedną z kluczowych bitew infrastrukturalnych, która zadecyduje o tym, czy technologia blockchain stanie się kiedyś częścią codziennego życia, czy też pozostanie w rękach technicznych entuzjastów gotowych radzić sobie ze złożonością, która ją dziś charakteryzuje.