Cada blockchain funciona como uma ilha no mundo das blockchains, com seu próprio conjunto de leis, comunidade e características distintas. Mas e se essas ilhas pudessem comunicar entre si, trocar recursos e até mesmo negociar? A comunicação entre blockchains entra em jogo aqui. A comunicação entre blockchains funciona de forma semelhante a uma rede de pontes que permite que várias blockchains se conectem entre si. É um conceito revolucionário que adiciona um novo nível de conectividade e potencial ao mundo das blockchains.

Porque é importante a Comunicação entre Cadeias?

Imagine ser capaz de transferir sem esforço um ativo digital de uma blockchain para outra ou usar um serviço numa blockchain enquanto mantém os seus ativos noutra. As possibilidades são ilimitadas, e é este tipo de inovação que está a ajudar a ligar, ser amigável para o utilizador e resiliente o mundo da blockchain.

Estamos a trabalhar para um ambiente de blockchain mais inclusivo e interoperável usando Comunicação entre Cadeias. Considere a Comunicação entre Cadeias como o intérprete numa sala cheia de indivíduos a falar várias línguas. Cada blockchain tem a sua própria ‘língua’ e as plataformas entre cadeias servem como tradutores, ajudando várias blockchains a compreender e cooperar.

Como é que as blockchains comunicam umas com as outras?

Antes de entrarmos na interação de várias blockchains, vamos rever o que é uma blockchain. Uma blockchain é uma base de dados descentralizada, o que significa que não é mantida num único local ou gerida por uma única entidade. É um registo público de transações em que qualquer pessoa pode participar. Cada 'bloco' na blockchain é composto por uma lista de transações, e cada novo bloco está ligado ao anterior para construir uma 'cadeia'.

A comunicação entre blockchains, no entanto, não é tão simples quanto, por exemplo, enviar uma mensagem de texto a um amigo. Uma vez que cada blockchain tem seu próprio protocolo e tecnologia, o contato direto é problemático. A comunicação entre blockchains brilha nesta situação. Oferece uma 'linguagem comum' que várias blockchains podem compreender, permitindo-lhes partilhar dados e comunicar entre si. Para apoiar estas interações, os sistemas de Comunicação entre Blockchains empregam diferentes técnicas como relés, hash-locking e trocas atômicas.

Os sistemas blockchain individuais são semelhantes a ilhas isoladas. Seguem o seu próprio conjunto de normas e regulamentos que outros podem não compreender. Como cada blockchain deve reproduzir sistemas e serviços equivalentes individualmente, este isolamento pode levar a ineficiências. Além disso, os utilizadores e desenvolvedores estão por vezes presos num ecossistema blockchain único, sufocando a inovação e limitando a amplitude do que pode ser alcançado. Ao permitir que estas 'ilhas' comuniquem e trabalhem, a comunicação entre cadeias abre um mundo de possibilidades.

Como Funciona a Comunicação entre Cadeias?

A comunicação entre cadeias é uma inovação crítica no ecossistema blockchain, permitindo que diferentes redes blockchain interajam e compartilhem informações. Essa interoperabilidade é essencial para criar um cenário blockchain mais interconectado e eficiente. Abaixo, aprofundamos nas tecnologias centrais que facilitam essa comunicação: Relays, Contratos Hash Time-Locked (HTLCs) e Trocas Atômicas.

Relays

Os relés são nós especializados que atuam como pontes entre redes blockchain separadas. Eles monitorizam o estado e as transações de uma blockchain e retransmitem essa informação para outra. Isto é semelhante a ter um embaixador que compreende e fala as línguas de dois países distintos, facilitando a comunicação clara e precisa entre eles.

Por exemplo, um relé pode ficar à escuta de um evento específico na Blockchain A, como a execução de um contrato inteligente. Uma vez que deteta este evento, o nó do relé transmitiria então a prova deste evento para a Blockchain B, o que poderia desencadear uma ação correspondente, como a libertação de fundos. Esta prova consiste frequentemente em evidências criptográficas que são verificáveis pela blockchain recetora, garantindo a autenticidade da transação.

Contratos de Tempo Bloqueado por Hash (HTLCs)

HTLCs são um tipo de contrato inteligente que adiciona segurança às transações entre cadeias, exigindo o cumprimento de duas condições: uma prova criptográfica de pagamento e um limite de tempo. São essenciais para cenários em que duas partes precisam trocar ativos sem confiar uma na outra ou em uma terceira parte.

Na prática, um HTLC irá bloquear a transação com uma função de hash, exigindo que o destinatário forneça a pré-imagem secreta correta (um pedaço de dados que faz hash para um valor predeterminado) para desbloquear a transação. Se o destinatário não fornecer a pré-imagem dentro do prazo especificado, a transação é anulada e os fundos são devolvidos ao remetente. Este mecanismo é particularmente útil em trocas atômicas.

Swaps Atômicos

As trocas atômicas são uma troca direta de criptomoedas entre diferentes blockchains, que usa HTLCs para garantir que a troca seja completamente sem confiança. O termo "atômico" refere-se ao fato de que a transação ocorre na sua totalidade ou é cancelada por completo, garantindo que uma parte não pode enganar a outra.

Para ocorrer uma Troca Atômica, duas partes concordam com uma negociação, por exemplo, Bitcoin por Ethereum. Cada uma cria um HTLC nas suas respetivas blockchains (Bitcoin e Ethereum), com um prazo específico e condições criptográficas que ambas partes devem cumprir. Se alguma das partes não cumprir as condições dentro do prazo, a troca não ocorre e os ativos são devolvidos.

Consentimento Fundido

O conceito de consenso fundido refere-se a uma situação em que várias redes blockchain chegam a um acordo mútuo sobre o estado dos dados compartilhados. Isto é frequentemente conseguido através de uma cadeia de retransmissão, que é uma cadeia central à qual todas as cadeias de blocos participantes se conectam. A cadeia de retransmissão é responsável por validar as transações e garantir a consistência entre as diferentes redes.

Plataformas como Ethereum 2.0 e Cosmos implementam esta ideia para criar um ecossistema de blockchain mais escalável e interoperável. O Ethereum 2.0, por exemplo, está a fazer a transição para um mecanismo de consenso de prova-de-apostas e a introduzir cadeias de fragmentos que dependerão da Cadeia Beacon (um tipo de cadeia de relé) para coordenar e finalizar transações. Por outro lado, o Cosmos utiliza o protocolo de Comunicação Inter-Blockchain (IBC) para permitir que diferentes blockchains comuniquem e transacionem entre si através do Cosmos Hub.

Em resumo, as tecnologias de comunicação entre cadeias estão a evoluir para lidar com os desafios da interoperabilidade no espaço da blockchain. Ao compreender os princípios e mecanismos dos Relays, HTLCs, Atomic Swaps e consenso fundido, podemos apreciar a complexidade e sofisticação destas soluções que visam criar uma rede blockchain interligada de forma transparente.

Plataformas Populares de Interligação de Cadeias

Protocolo de Interoperabilidade Cross-Chain (CCIP) da Chainlink

Origem: https://docs.chain.link/ccip

O CCIP da Chainlink é um protocolo projetado para melhorar a interoperabilidade de diferentes blockchains, permitindo-lhes interagir com dados externos e sistemas de forma segura. Ao contrário do Polkadot e do Cosmos, que criam estruturas para que as blockchains se conectem e interajam, o CCIP concentra-se na transferência de dados e comandos entre diferentes redes. É um padrão de código aberto que permite que contratos inteligentes solicitem e recebam dados de outras cadeias ou os enviem para elas.

A principal distinção da CCIP reside na sua abordagem centrada em oráculos. A Chainlink é renomada pelos seus oráculos que conectam blockchains a fontes de dados externas. Com a CCIP, a Chainlink estende essa capacidade para incluir não apenas dados, mas também mensagens entre blockchains e movimentos de tokens. Isso significa que a CCIP pode facilitar operações complexas onde um contrato inteligente em um blockchain pode desencadear ações ou confirmar transações em outro blockchain, aproveitando a rede de oráculos segura e descentralizada da Chainlink.

Passagem de Mensagem entre Cadeias da Polkadot (XCM)

A XCM da Polkadot é uma linguagem para que as blockchains comuniquem entre si dentro da rede Polkadot. Foi concebida para funcionar com a arquitetura única da Polkadot, que é composta por uma Relay Chain central e várias Parachains (blockchains individuais que se ligam à Relay Chain). A XCM permite que estas Parachains enviem mensagens entre si, incluindo transações, chamadas de contratos inteligentes e transferências de ativos.

A Relay Chain no Polkadot é o coração da segurança e interoperabilidade da rede. Coordena a segurança compartilhada do sistema, consenso e interoperabilidade entre cadeias. XCM alavanca esta arquitetura permitindo que diferentes blockchains comuniquem sem precisar confiar um no outro, uma vez que a Relay Chain fornece um intermediário sem confiança.

Comunicação Inter-Blockchain (IBC) da Cosmos

A abordagem da Cosmos à comunicação entre cadeias é feita através do seu protocolo IBC, que é projetado para permitir que as várias blockchains independentes, ou "zonas", comuniquem e transfiram tokens entre si. Estas zonas ligam-se a uma blockchain central, conhecida como o Cosmos Hub, que mantém a interoperabilidade da rede.

IBC é um protocolo de comunicação direta que permite que blockchains troquem informações e tokens entre si, mantendo sua soberania. Isso é alcançado por meio de um protocolo padronizado para transações inter-blockchain, o que é uma diferença significativa do XCM da Polkadot, onde a comunicação é facilitada por meio de uma Chain Central de Relevo.

Análise Comparativa

Ao comparar o CCIP com o XCM da Polkadot e o IBC da Cosmos, podemos observar o seguinte:

• Âmbito da Funcionalidade: CCIP não se trata apenas de transferência de ativos, mas também de enviar dados gerais e comandos entre cadeias, o que pode ser usado para desencadear interações complexas entre cadeias. XCM e IBC estão mais focados em transferências de ativos e comunicação específica entre blockchains.
• Estrutura de Rede: A Polkadot utiliza uma estrutura de Cadeia de Relevo e Paracadeias, em que a Cadeia de Relevo fornece segurança e interoperabilidade para toda a rede. A Cosmos utiliza um modelo de Hub e Zonas, com o Cosmos Hub no centro facilitando a interoperabilidade. No entanto, o CCIP foi projetado para funcionar com a rede oráculo descentralizada da Chainlink e pode ser integrado em qualquer rede blockchain.
• Descentralização e Segurança: Embora todos os três visem fornecer comunicação segura e sem confiança, suas abordagens diferem. O modelo de segurança compartilhada do Polkadot significa que todas as Parachains se beneficiam da segurança da Relay Chain. As zonas da Cosmos devem garantir sua própria segurança, embora possam aproveitar a segurança do Cosmos Hub. O CCIP depende da segurança da rede descentralizada de oráculos da Chainlink.
• Adoção e Integração: O design do CCIP como um padrão de código aberto permite uma adoção mais ampla em várias blockchains, não se limitando a um framework ou arquitetura específicos. Em contraste, o XCM é feito sob medida para o ecossistema Polkadot, e o IBC é projetado para a rede Cosmos, o que pode limitar seu uso a esses ecossistemas específicos.

Em conclusão, a abordagem baseada em oráculo da CCIP, agnóstica à rede, fornece um ângulo diferente sobre a comunicação entre cadeias em comparação com as abordagens mais estruturadas e específicas da rede do Polkadot e do Cosmos. Cada uma tem suas forças e casos de uso ideais, contribuindo para a diversidade e resiliência do ecossistema blockchain.

LayerZero: Uma Visão Geral

LayerZero é um protocolo de interoperabilidade omnicanal projetado para permitir que aplicações descentralizadas operem em várias blockchains. Ele fornece a infraestrutura para os desenvolvedores construírem aplicações que podem interagir perfeitamente com diferentes redes blockchain, sem estarem limitados ao ecossistema de uma única cadeia.

Como o LayerZero funciona

LayerZero alcança interoperabilidade ao combinar agentes off-chain e contratos on-chain. O protocolo é composto por dois componentes principais:

• Stargate: Esta é a aplicação de utilizador da LayerZero, que atua como a interface para interações entre cadeias. Permite aos utilizadores enviar e receber ativos através de diferentes cadeias com uma experiência amigável para o utilizador.
• Relayers e Oráculos: A LayerZero utiliza uma rede de relayers e oráculos para facilitar a comunicação entre blockchains. Os relayers são responsáveis por transmitir mensagens entre cadeias, enquanto os oráculos fornecem os dados necessários para verificar o estado de uma transação em outra cadeia. Esta abordagem dupla garante tanto a entrega quanto a verificação das mensagens entre cadeias.

Características únicas da LayerZero

• Nós de ultra-leve: Em vez de depender de nós completos, a LayerZero opera nós ultra-leves que requerem dados mínimos para verificar transações entre cadeias, reduzindo significativamente os recursos necessários para operação.
• Segurança de ponto final: LayerZero fornece um recurso de segurança exclusivo onde os usuários podem especificar os oráculos e relayers em quem confiam, dando-lhes controle sobre a segurança de suas transações entre cadeias.
• Não-Custodial: O protocolo é não-custodial, o que significa que os utilizadores mantêm o controlo dos seus ativos durante o processo de interação cross-chain, o que é um aspeto crítico para aplicações de finanças descentralizadas (DeFi).

Comparação com CCIP, Polkadot e Cosmos

LayerZero destaca-se pela sua simplicidade e flexibilidade. Ao contrário do CCIP, que é projetado para funcionar dentro da rede de oráculos da Chainlink, a abordagem da LayerZero não depende de um conjunto específico de oráculos ou relayers. Isso significa que a LayerZero pode ser integrada com mais facilidade a uma variedade de blockchains em comparação com soluções mais especializadas ou centradas na rede, como o XCM da Polkadot e o IBC da Cosmos.

O protocolo LayerZero foi projetado para ser agnóstico em relação à blockchain, o que significa que pode facilitar a comunicação entre quaisquer blockchains que implementem seu padrão. Isso contrasta com Polkadot e Cosmos, que exigem que as blockchains se conformem aos seus modelos arquiteturais específicos (Relay Chain e Parachains para Polkadot, e Hub-and-Zone para Cosmos).

Além disso, o foco da LayerZero nos parâmetros de segurança definidos pelo usuário torna possível um modelo de confiança flexível. Isso contrasta com a segurança compartilhada do Polkadot ou a dependência da segurança das zonas individuais do Cosmos por parte do IBC.

Em termos de adoção, a flexibilidade da LayerZero e a abordagem agnóstica de blockchain posicionam-na como uma forte concorrente para uso generalizado, especialmente para aplicações que procuram manter presença em múltiplas blockchains simultaneamente. Isso permite não apenas a transferência de ativos, mas também a execução de contratos inteligentes cross-chain, o que pode ser um fator determinante para DeFi e outras aplicações descentralizadas.

Em resumo, o protocolo da LayerZero complementa as soluções existentes de comunicação entre cadeias, oferecendo uma abordagem versátil e centrada no utilizador. A sua capacidade de operar em várias cadeias sem requisitos de infraestrutura pesada torna-a uma opção atraente para os programadores que procuram interações eficientes e seguras entre cadeias. Incluir a LayerZero na discussão das tecnologias entre cadeias fornece uma imagem mais completa do panorama atual e das várias abordagens para alcançar a interoperabilidade no ecossistema blockchain.

Garantir Segurança na Comunicação entre Cadeias

Quando se trata de Comunicação entre Cadeias, a segurança é da maior prioridade. Um número de algoritmos criptográficos e procedimentos de consenso estão incorporados nas plataformas e métodos sobre os quais já falamos para garantir que as transações entre cadeias sejam seguras e seguras. Vamos um pouco mais a fundo nessas preocupações de segurança:

Protocolos de Consenso

Essas estratégias são essenciais para alcançar um acordo entre os nós da rede sobre a legitimidade das transações. Elas fornecem a base de confiança em um ambiente descentralizado, garantindo que todos os nós participantes concordem antes que uma transação seja inserida na blockchain.

Verificações criptográficas

Estas verificações garantem que os dados trocados ou transmitidos através das blockchains são à prova de adulteração e legítimos. A criptografia é a primeira linha de segurança contra esforços maliciosos para alterar ou falsificar dados de transações.

A comunicação entre cadeias desenvolve-se como uma emocionante combinação de inovação, segurança e cooperação, empurrando continuamente os limites do que as blockchains podem fazer quando trabalham em conjunto. O objetivo não é apenas permitir a comunicação, mas fazê-lo de forma segura e confiável. A Swingby, por exemplo, usa a Prova de Reserva da Chainlink para proteger sua ponte entre cadeias, aumentando assim a segurança das transações entre cadeias. Isso ilustra a importância de incorporar métodos de segurança robustos para garantir a integridade e confiabilidade da comunicação entre cadeias.

Casos de Uso da Comunicação entre Cadeias

A comunicação entre cadeias (CCC) é fundamental para melhorar a interoperabilidade blockchain, com plataformas como Chainlink, Cosmos, Polkadot e LayerZero a fornecer a infraestrutura necessária para que uma série de setores aproveitem esta tecnologia.

Setor Financeiro

No setor financeiro, a CCC permite aos utilizadores transferir ativos de uma cadeia para outra com facilidade. Por exemplo, um utilizador que detenha tokens na rede Ethereum pode transferi-los sem problemas para a Binance Smart Chain (BSC) utilizando o protocolo da LayerZero. Esta transferência não se limita a simples trocas de tokens; também pode incluir instrumentos financeiros mais complexos. Por exemplo, um utilizador poderia contrair um empréstimo numa plataforma DeFi na Ethereum e utilizar os seus ativos na BSC como garantia, tudo facilitado pela CCC.

Jogos e NFTs

No setor de jogos, CCC permite a transferência de ativos dentro do jogo, como NFTs, em diferentes redes blockchain. Um jogador pode ganhar um colecionável digital exclusivo em um jogo que roda na rede Ethereum e depois transferi-lo para um jogo na rede Polygon para desbloquear novo conteúdo ou negociar dentro do mercado desse jogo. Essa interoperabilidade melhora a utilidade e liquidez de NFTs e tokens de jogos.

DeFi

As aplicações de Finanças Descentralizadas (DeFi) beneficiam enormemente do CCC. Por exemplo, um utilizador poderia participar num pool de liquidez na Uniswap e depois usar a sua parte do pool como garantia para um empréstimo numa plataforma DeFi noutra blockchain. Protocolos como o CCIP, que garantem transações seguras e verificáveis entre redes, tornam possível esta capacidade interligada entre cadeias.

Gestão da Cadeia de Abastecimento

A CCC transforma o gerenciamento da cadeia de suprimentos, permitindo a rastreabilidade de produtos em várias redes blockchain. A jornada de um produto desde a fabricação até a entrega pode ser registrada em diferentes blockchains, com cada etapa verificável através do CCC. Isso garante autenticidade e reduz o risco de fraude. Por exemplo, os materiais de uma bolsa de luxo podem ser rastreados em um blockchain, sua montagem em outro e sua venda em um terceiro, com todos os pontos de dados interconectados através do CCC.

Nomes de utilizador Web3

No espaço Web3, a CCC permite a criação de nomes de utilizador universais que podem ser utilizados em diferentes redes blockchain. Isto significa que um utilizador poderia ter um único nome de utilizador que lhes permite aceder e interagir com serviços no Ethereum, Tezos, ou em qualquer outra blockchain integrada. Isto não só melhora a experiência do utilizador, mas também abre caminho para um ecossistema Web3 mais interligado e amigável para o utilizador.

O Futuro da Comunicação entre Cadeias

Com várias iniciativas em andamento, o escopo da Comunicação entre Cadeias está sempre em expansão. Essas iniciativas buscam melhorar a interoperabilidade entre as redes de blockchain, tornando o ecossistema mais inclusivo e inventivo. Entre os futuros projetos proeminentes estão:

Interledger

Interledger, concebido como um conjunto de protocolos abertos, permite a transferência suave de pagamentos através de várias ledgers. Conectores dentro do Interledger, como roteadores na internet, transitam pacotes de dinheiro através de redes de pagamentos independentes, encapsulando o núcleo da comunicação entre cadeias no setor financeiro.

Avalanche

É uma plataforma de código aberto projetada para permitir aplicativos descentralizados e instalações de blockchain de negócios dentro de um ecossistema único interoperável e altamente escalável. Mostra a integração de soluções de negócios e aplicativos descentralizados por meio de comunicação entre cadeias.

Gravidade

Como um protocolo agnóstico de blockchain, a Gravity visiona conexões descentralizadas entre todas as formas de ativos digitais, independentemente das suas redes blockchain de origem.

Estas iniciativas, entre outras, estão na vanguarda da conectividade entre cadeias, empurrando os limites e espalhando inovação no ambiente blockchain.

O Papel da Interconexão em uma Web Descentralizada

A comunicação entre cadeias parece ser um passo crítico em direção a uma web verdadeiramente descentralizada (web 3.0). Ela desmantela barreiras e organiza uma economia digital mais integrada e descentralizada, facilitando a interação contínua entre inúmeras blockchains. Este novo paradigma promove uma web centrada no utilizador, em que a propriedade e privacidade dos dados são priorizadas.

Em contraste com o paradigma web atual, no qual os dados são frequentemente detidos por entidades centralizadas, uma web descentralizada dá às pessoas a propriedade sobre os seus próprios dados. A comunicação entre cadeias melhora isso, permitindo que os dados se movam facilmente através de várias redes blockchain, estando sob a propriedade do utilizador. Devido ao isolamento inerente nos sistemas de blockchain únicos, as aplicações são frequentemente limitadas a uma única blockchain.

A comunicação entre cadeias quebra essas barreiras, permitindo que aplicativos funcionem em várias blockchains e, assim, melhorando a interoperabilidade. Os desenvolvedores já não estão limitados às restrições das redes blockchain individuais. Com a introdução da conectividade entre cadeias, os desenvolvedores agora têm acesso a muitas redes, criando um ambiente ideal para a inovação.

Configurar uma Carteira Interligada

Para começar a explorar o mundo da Comunicação entre Cadeias, ter uma carteira cross-chain é essencial. Uma carteira cross-chain permite-lhe gerir ativos de diferentes blockchains num só lugar. Aqui está um guia simples passo a passo para configurar uma carteira cross-chain:

1. Escolha uma carteira Cross-Chain:Pesquise e selecione uma carteira que suporte várias blockchains. Algumas opções populares incluem Gate Wallet, Atomic Wallet e Trust Wallet.
2. Transferir e Instalar: Descarregue a aplicação de carteira no seu dispositivo e siga as instruções de instalação.
3. Proteja a sua carteira: Configure uma senha forte e faça backup de sua frase inicial em um lugar seguro.
4. Adicionar Ativos: Agora, pode adicionar diferentes ativos de blockchain à sua carteira e geri-los de forma transparente.

Uma vez que a sua carteira esteja configurada, realizar uma transação entre cadeias é a sua próxima aventura. Aqui está um guia simplificado:

1. Selecionar Ativos: Escolha os ativos que deseja enviar e a blockchain para a qual deseja enviá-los.
2. Introduzir Detalhes: Introduza a morada do destinatário e o montante que pretende enviar.
3. Confirmar Transação: Revise os detalhes da transação, prestando atenção especial a quaisquer taxas, e confirme a transação.
4. Rastrear Transação: Use a sua carteira ou um explorador de blockchain para acompanhar o estado da sua transação até que esteja concluída.

Conclusão

À medida que nos aproximamos do início de uma nova era, o caminho da aprendizagem e da investigação no mundo da comunicação entre cadeias promete ser emocionante. O efeito de ondulação da inovação fomentada pela comunicação entre cadeias está a transformar-se rapidamente num ambiente digital mais integrado e descentralizado.

Esta jornada representa não apenas um avanço tecnológico, mas também um passo mais próximo de um ambiente digital genuinamente descentralizado, onde a interoperabilidade reina suprema. A compreensão holística adquirida por meio deste curso, juntamente com experiências práticas e interações com a comunidade, fornece uma base sólida para qualquer pessoa interessada em aprofundar-se no domínio da Comunicação entre Cadeias e seu potencial ilimitado.