O que é Cross-Chain?

Cross-chain refere-se à tecnologia que permite a interoperabilidade de ativos, dados ou informações entre diferentes redes blockchain. Como registros distribuídos descentralizados, cada blockchain opera com seu próprio mecanismo de consenso, algoritmo de criptografia e estrutura de dados. O mundo blockchain pode ser comparado a um grupo de ilhas, onde cada cadeia pública é um continente digital independente. A tecnologia cross-chain quebra esse isolamento, permitindo que nós de diferentes cadeias verifiquem e executem transações cross-chain por meio de protocolos ou designs de camada de aplicativo.

O valor central da tecnologia cross-chain está em alcançar a “interoperabilidade”. Por exemplo, os usuários podem transferir Bitcoin para a rede Ethereum para participar de aplicações DeFi, ou permitir que contratos inteligentes na cadeia Solana acionem transferências de ativos na cadeia Polkadot. Essencialmente, o cross-chain estabelece um canal para a transferência de confiança entre as cadeias por meio de verificação criptográfica, compatibilidade do mecanismo de consenso e lógica de contrato colaborativo.

Por que é necessário o Cross-Chain?

Até 2025, espera-se que as redes blockchain experimentem uma expansão sem precedentes. De acordo com estatísticas incompletas, de quase 100 blockchains públicas e um valor total bloqueado (TVL) de apenas um milhão de dólares em DeFi durante o 'ano da cadeia pública' de 2018, o número de blockchains ativas cresceu para 367 até 2025, carregando mais de $314 bilhões em ativos on-chain, com mais de $124 bilhões bloqueados em vários protocolos DeFi.
De acordo com um relatório da Research Nester, o mercado de interoperabilidade blockchain deverá atingir $8.48 bilhões até o final de 2037, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 27.1% de 2025 a 2037.

Como funciona a Cross-Chain

O cerne da tecnologia de interoperabilidade é estabelecer um canal de valor confiável, e os principais mecanismos podem ser categorizados em três tipos.

Bloquear e Emitir

O modelo de bloqueio e cunhagem é o mecanismo mais comum, onde os ativos são mapeados entre cadeias por meio de contratos inteligentes. Quando um usuário precisa trazer Bitcoin para o ecossistema Ethereum, o ativo na rede Bitcoin é bloqueado em um contrato de múltiplas assinaturas, enquanto um token WBTC atrelado a 1:1 é cunhado no Ethereum. Esse mecanismo é semelhante a um banco emitindo uma carta de crédito, onde o ativo original é congelado, e o ativo envolvido na cadeia de destino tem liquidez total. O Wrapped Bitcoin (WBTC) é um exemplo típico, gerenciado por 150 nós de custódia que mantêm o BTC bloqueado, com um limite de mercado superior a $10 bilhões, apoiando 85% das transações DeFi relacionadas ao BTC no Ethereum.

Queimar e Cunhar

O mecanismo de queima e cunhagem emprega um design de circuito fechado, comumente usado para transferências de ativos entre blockchains homogêneos. No protocolo de Comunicação Inter-Blockchain (IBC) do ecossistema Cosmos, quando um usuário transfere tokens ATOM do Cosmos Hub para a cadeia Osmosis, o ATOM original na cadeia de origem é queimado, e a cadeia de destino cunha novos tokens após validar a validade da transação por meio de clientes leves. Esse mecanismo não depende de custódia de terceiros, mas requer sistemas de verificação de consenso compatíveis entre os blockchains.

Bloquear - Desbloquear

O mecanismo de bloqueio e desbloqueio permite transferências descentralizadas de ativos entre cadeias por meio de trocas atômicas. Quando um usuário bloqueia ativos na Rede A, o sistema gera uma prova criptográfica e dispara um contrato inteligente, ao mesmo tempo em que cria ativos mapeados correspondentes na Rede B. Durante esse processo, os ativos da cadeia original são congelados por meio de um Contrato de Tempo Bloqueado por Hash (HTLC), garantindo que operações de gastos duplos ou retiradas não possam ocorrer na rede original.

O protocolo de troca cruzada de THORChain's RUNE é um representante típico. Quando um usuário troca BTC por ETH, o sistema estabelece condições de negociação em ambas as cadeias simultaneamente por meio de HTLC: a rede Bitcoin bloqueia o ativo a ser transferido, e a rede Ethereum define um endereço de recebimento. Somente quando ambas as transações forem concluídas dentro do prazo acordado, o bloqueio será liberado. Esse mecanismo remove completamente intermediários e não requer suposições de confiança adicionais, mas requer um suporte robusto de pool de liquidez.

Tipos de Cross-Chain

A interoperabilidade pode ser categorizada com base nos métodos de verificação em três tipos:

Verificação Externa

A verificação externa envolve a introdução de um grupo de validadores externos independentes (testemunhas) para verificar mensagens entre cadeias, utilizando mecanismos como computação multipartidária (MPC), redes de oráculos ou assinaturas múltiplas de limite para chegar a um consenso. Este método requer suposições de confiança adicionais.
A vantagem desta solução reside no baixo custo de implementação e na forte adaptabilidade multi-chain, tornando-a uma escolha predominante hoje, como Multichain e Wormhole baseados em PoA, Axelar e Hyperlane baseados em PoS, ou LayerZero baseado em oracles. No entanto, a introdução de novas suposições de confiança traz riscos de segurança. Por exemplo, a Ronin Bridge perdeu $625 milhões em 2022 devido ao roubo de uma chave privada de validador 5/8, e o Wormhole também sofreu uma perda de 12.000 ETH em 2022 devido a uma vulnerabilidade de assinatura.

Verificação nativa

A verificação nativa baseia-se nas capacidades inerentes de verificação do blockchain, permitindo que clientes leves verifiquem diretamente transações de cadeias externas. Um exemplo típico é o protocolo IBC da Cosmos: cada cadeia executa um cliente leve que rastreia os cabeçalhos de bloco de outras cadeias, permitindo a verificação em tempo real das informações do cabeçalho de bloco e provas de Merkle de pacotes de transações. Este mecanismo é semelhante a países estabelecendo embaixadas para verificar documentos de forma independente, mas requer compatibilidade de consenso entre as cadeias. Este tipo de solução é altamente segura, mas exige que as cadeias subjacentes suportem clientes leves ou protocolos personalizados.

Verificação Local

A verificação local é baseada em um modelo de confiança localizado, como fechaduras de tempo de hash, permitindo que os usuários realizem trocas atômicas diretamente entre cadeias. Por exemplo, os usuários da Lightning Network do Bitcoin podem definir fechaduras de hash e condições de tempo limite, exigindo que ambas as partes concluam a troca de chaves dentro de um tempo especificado; caso contrário, os ativos são devolvidos automaticamente. Esse modelo não requer intermediários, mas apenas suporta trocas simples de ativos e não pode lidar com chamadas de contratos complexas.

Desafios da Tecnologia Cross-Chain

Os riscos de segurança permanecem a principal ameaça. O acoplamento de componentes em protocolos de interconexão de cadeias expande a superfície de ataque, sendo as vulnerabilidades de contratos inteligentes a ameaça mais crítica. Por exemplo, em 2021, a Poly Network foi hackeada devido a uma falha na lógica de autorização do contrato, resultando em uma perda de $600 milhões, e em 2022, a Wormhole perdeu $325 milhões devido a uma vulnerabilidade na verificação de assinatura. De acordo com estatísticas da SlowMist, incidentes de segurança em pontes de interconexão de cadeias levaram a perdas que excedem $1.7 bilhão desde 2021, refletindo fraquezas sistêmicas nas capacidades de defesa contra ataques da indústria.

A implementação técnica enfrenta desafios multidimensionais. Na direção descentralizada, enquanto alguns projetos reduzem as suposições de confiança por meio de redes oracle e verificação de nós leves on-chain, vulnerabilidades de contratos inteligentes ainda podem minar as garantias de segurança subjacentes (por exemplo, a Nomad Bridge foi atacada devido a um erro de lógica de código). Em termos de interoperabilidade, diferenças nos mecanismos de consenso, formatos de transação e regras de verificação de estado entre diferentes blockchains complicam o design atômico necessário para a transmissão de mensagens entre cadeias, e a atual falta de padrões unificados agrava a fragmentação de protocolos. Questões de escalabilidade também são significativas, pois os custos de verificação de transações entre cadeias e a taxa de transferência de rede são difíceis de equilibrar; por exemplo, a ponte de ativos entre o Ethereum e cadeias de alta taxa de transferência frequentemente encontra gargalos de eficiência devido a flutuações de gás.

Os desafios de experiência do usuário e governança precisam ser abordados com urgência. As múltiplas confirmações de assinatura, longos períodos de bloqueio e taxas flutuantes envolvidas em operações entre cadeias aumentam significativamente o limiar de uso para usuários comuns. Em termos de governança, os mecanismos de atualização, modelos de incentivo de nó e processos de resposta a crises de protocolos de ponte descentralizados frequentemente carecem de transparência. O ataque de 2022 à Harmony Horizon Bridge, devido ao staking centralizado de tokens de governança, expôs tais falhas.

Conclusão

A tecnologia de interligação está evoluindo da ponte inicial de ativos para a passagem de mensagens universal. Com a maturação de tecnologias como provas de conhecimento zero e verificação de cliente leve, as verdadeiras capacidades de interligação descentralizada podem ser realizadas no futuro. No entanto, nesta fase, é necessário buscar um equilíbrio entre segurança e eficiência: embora a verificação nativa seja segura, possui um alto limiar de desenvolvimento; a verificação externa é conveniente, mas apresenta riscos significativos.

A interconexão não é apenas uma quebra tecnológica, mas também uma transformação das relações de produção. Ela desloca o blockchain da “competição” para a “colaboração”, fornecendo suporte subjacente para cenários como o metaverso e as finanças on-chain. Assim como a internet conecta redes globais através do protocolo TCP/IP, a interconexão está pronta para se tornar o protocolo universal para a internet de valor Web3.