O que são pontes entre cadeias? Um guia detalhado

O que são pontes entre cadeias? Um guia detalhado

Nos últimos anos, o cenário das blockchains públicas evoluiu significativamente, com o surgimento de muitas novas blockchains habilitadas para contratos inteligentes, destacando a necessidade de interoperabilidade entre cadeias dentro do espaço criptográfico. Pioneiros como Bitcoin e Ethereum chegaram ao mainstream, mas logo encontraram limitações em velocidade, escalabilidade e transações entre cadeias, o que prejudicou seu pleno potencial. Isto levou ao surgimento de soluções de Camada 1 e Camada 2 , abordando escalabilidade e velocidade, mas introduzindo novos desafios, como a falta de comunicação entre diferentes blockchains.

O advento de numerosos blockchains de Camada 1 e Camada 2, cada um com suas próprias compensações e capacidades, tornou o futuro multichain uma realidade presente. À medida que o ecossistema blockchain se expande, há uma necessidade crescente de maior interoperabilidade entre estas diversas redes. Os desenvolvedores têm criado diligentemente protocolos cross-chain e multichain para facilitar essa comunicação, e o guia se aprofunda no ecossistema cross-chain, destacando a importância e a categorização das aplicações cross-chain.

O ecossistema Web3 também está evoluindo para um ambiente multicadeia, com aplicações descentralizadas espalhadas por vários blockchains e soluções de camada 2, cada uma única em abordagens de segurança e confiança. Com os desafios contínuos de escalabilidade, espera-se que a tendência para mais blockchains, incluindo soluções de camada 2 e camada 3 e redes específicas de aplicações, continue. No entanto, a incapacidade inata das blockchains de se comunicarem nativamente necessita de soluções robustas de interoperabilidade para concretizar todo o potencial deste ecossistema multi-cadeias. No centro disso estão os protocolos de mensagens entre cadeias, permitindo que contratos inteligentes interajam através dos limites da blockchain.

Apesar do progresso inovador, as pontes entre cadeias, vitais para a interoperabilidade, têm sido alvos frequentes dos hackers, levantando questões sobre a sua necessidade e segurança. Essas pontes são essenciais em um cenário onde centenas de blockchains com recursos variados existem isoladamente, incapazes de se comunicar ou compartilhar dados de forma eficaz. Por exemplo, os usuários do Ethereum não podem interagir diretamente com a rede Bitcoin e vice-versa. As pontes entre cadeias servem para conectar essas redes díspares, permitindo a transferência de ativos e informações, facilitando assim um acesso verdadeiramente interoperável e multicadeia a protocolos e aplicações descentralizadas ( DApps ).

À medida que o mundo blockchain continua a expandir-se e a diversificar-se, a necessidade e o desenvolvimento de pontes entre cadeias tornam-se cada vez mais cruciais. Eles não apenas abordam as limitações inerentes aos primeiros blockchains, mas também abrem caminho para um futuro multicadeias mais interconectado e funcional, apesar dos desafios e preocupações de segurança que precisam ser continuamente abordados.

O que são pontes entre cadeias?

As pontes entre cadeias, também conhecidas como pontes blockchain, servem como infraestrutura vital no ecossistema blockchain, permitindo transferências contínuas de ativos e informações entre redes independentes. Esta interoperabilidade é crucial, uma vez que as blockchains, tal como os silos, carecem inerentemente da capacidade de comunicação direta. Por exemplo, Bitcoin nativo (BTC) não pode ser utilizado na rede Ethereum e vice-versa, Ether (ETH) não pode ser utilizado na rede Bitcoin. Este isolamento contrasta fortemente com sistemas tradicionais como o bancário, onde a interoperabilidade é mais comum.

A crescente popularidade das pontes blockchain é uma resposta direta à expansão do ecossistema blockchain. Inicialmente, os usuários dependiam predominantemente do Ethereum para aplicativos descentralizados (dApps) ou do Bitcoin para transferências de alto valor. No entanto, as limitações em blockchains populares como o Ethereum estimularam o desenvolvimento de novas plataformas que oferecem benefícios como taxas de transação mais baixas e maior rendimento da rede. Apesar destes avanços, a questão da portabilidade de ativos entre redes blockchain mais antigas e mais recentes permaneceu um obstáculo significativo.

Por exemplo, mover fundos do Ethereum para uma rede de camada 2 como a Polygon tradicionalmente envolve a conversão de ETH em MATIC por meio de exchanges centralizadas, como Coinbase ou Binance , antes de transferi-los para a rede Polygon. O processo é igualmente complicado ao transferir fundos de volta para Ethereum. As pontes entre cadeias resolvem este problema, fornecendo um mecanismo mais simples para transferir fundos entre diferentes redes. Desde o lançamento de uma das primeiras pontes, Wanchain , em 2018, inúmeras pontes foram introduzidas, cada uma com compensações e casos de uso exclusivos.

Essas pontes atuam como “intermediários”, facilitando transferências de tokens, execuções inteligentes de contratos e trocas de dados entre duas cadeias independentes. Por exemplo, uma ponte entre cadeias pode permitir o uso de Bitcoin na blockchain Ethereum envolvendo BTC. Essa interoperabilidade melhora significativamente a experiência do usuário, aumenta a liquidez para dApps e melhora a eficiência geral dos ativos.

No entanto, as blockchains não possuem inerentemente a capacidade de monitorizar ou interagir com outras redes, cada uma operando sob o seu próprio conjunto de regras, estruturas de governação e elementos culturais. Esta falta de comunicação entre blockchains prejudica a atividade económica dentro do ecossistema Web3, uma vez que redes isoladas funcionam efetivamente como economias separadas sem conectividade.

Para contextualizar a importância das pontes entre cadeias, pode-se comparar as blockchains a diferentes continentes separados por vastos oceanos. Cada continente pode ter recursos e capacidades únicos, mas sem infra-estruturas para os ligar, como pontes ou túneis, não podem beneficiar dos pontos fortes uns dos outros. Da mesma forma, ao conectar blockchains distintas e soluções de escalabilidade, todo o ecossistema pode aproveitar as qualidades individuais de cada rede, levando a um mundo digital mais interconectado e próspero.

Como funciona uma ponte de cadeia cruzada?

A ponte entre cadeias, um componente essencial da interoperabilidade da blockchain, normalmente envolve o bloqueio ou a queima de ativos criptográficos em uma cadeia e o desbloqueio ou cunhagem deles em outra. Este processo, gerido por contratos inteligentes, é fundamental para a funcionalidade das pontes entre cadeias, que ligam blockchains independentes e permitem a transferência contínua de ativos digitais.

A maioria das pontes de cadeia cruzada emprega os modelos " Lock & Mint " ou " Burn & Release ". No método Lock & Mint, os tokens são bloqueados em uma blockchain de origem (Cadeia 1) e um número equivalente de novos tokens são cunhados na blockchain de destino (Cadeia 2). Por outro lado, o método Burn & Release envolve a queima de tokens na Cadeia 2 para liberar ou desbloquear os ativos originais na Cadeia 1, garantindo que a quantidade e o valor dos tokens permaneçam constantes em ambas as cadeias.

Na prática, esse processo pode ser assim: uma usuária, Alice, envia o Token A para um endereço designado em uma blockchain de origem (como Ethereum), onde é bloqueado por um validador ou custodiante confiável. Da mesma forma, uma quantidade igual de Token B é cunhada na blockchain de destino (como Polygon), que Alice pode então usar. Se Alice precisar reverter para o Token A, as unidades restantes do Token B serão queimadas e o Token A será liberado de volta para sua carteira original.

As pontes entre cadeias não se limitam apenas a transferências de tokens; eles também podem facilitar a conversão de contratos inteligentes e a troca de dados entre blockchains. Por exemplo, o Bitcoin (BTC) pode ser bloqueado em um contrato inteligente para criar uma quantia equivalente em Wrapped Bitcoin (wBTC) na rede Ethereum, permitindo que os detentores de BTC se envolvam com o ecossistema do Ethereum.

Essas pontes vêm em vários tipos, incluindo " Lock and Mint ", " Burn and Mint " e " Lock and Unlock ". Cada tipo tem sua mecânica específica, mas geralmente gira em torno do bloqueio, cunhagem e desbloqueio de tokens para garantir liquidez e utilidade em diferentes redes blockchain.

Além disso, as pontes entre cadeias podem incorporar capacidades arbitrárias de mensagens de dados, permitindo não apenas a transferência de tokens, mas também qualquer tipo de dados entre blockchains. Essas pontes de token programáveis permitem funcionalidades mais complexas, como troca de token, empréstimo, piquetagem ou depósito em um contrato inteligente na cadeia de destino.

Em essência, as pontes entre cadeias representam uma infraestrutura crítica no ecossistema blockchain, melhorando a utilidade dos tokens e facilitando a liquidez entre diversas redes. Seu desenvolvimento é fundamental para o crescimento e a eficiência do mundo blockchain, permitindo operações blockchain mais interconectadas e versáteis.

Quais são alguns riscos potenciais do uso de pontes entre cadeias?

As pontes entre cadeias trazem inúmeras vantagens para o ecossistema blockchain, mas não estão isentas de riscos, incluindo roubo, mau funcionamento e suscetibilidade a hackers. Vamos nos aprofundar em algumas das vulnerabilidades específicas associadas às pontes entre cadeias:

  • Risco de roubo de fundos : Em pontes onde a confiança é depositada nos custodiantes, existe o risco de essas partes agirem maliciosamente e se apropriarem indevidamente dos fundos dos usuários. Para mitigar esta situação, algumas pontes exigem que os custodiantes forneçam um “título” financeiro que pode ser perdido em caso de qualquer irregularidade.
  • Questões de vitalidade operacional : A funcionalidade de uma ponte entre cadeias depende fortemente da participação ativa de validadores ou custodiantes. Se estas partes não cumprirem as suas funções, a ponte pode tornar-se inoperante, conduzindo a potenciais problemas de censura ou ao congelamento dos bens dos utilizadores.
  • Vulnerabilidades a ataques maliciosos : Embora as pontes descentralizadas tentem minimizar os requisitos de confiança e aumentar a segurança, elas não são infalíveis. Estas pontes utilizam frequentemente oráculos e contratos inteligentes para transferências de activos, que, apesar dos seus benefícios, não estão imunes a violações de segurança. Notavelmente, incidentes de hackers significativos, como os ataques de US$ 600 milhões da Poly Network e os ataques Wormhole de US$ 350 milhões, foram atribuídos à exploração de pontos fracos em contratos inteligentes.

Lista de pontes Blockchain populares

As pontes entre cadeias desempenham um papel crucial no aumento da interoperabilidade e da liquidez no espaço criptográfico. Entre as pontes mais notáveis estão Wormhole, Polygon Bridge, Harmony Bridge, Avalanche Bridge e Binance Bridge.

Wormhole , agora conhecido como Portal, é um protocolo de mensagens que conecta diversas cadeias, incluindo Solana, Ethereum e outras. Apesar de um grande hack, ele continua popular devido às suas conexões de rede expansivas e às baixas taxas de transação. O Portal depende de validadores especiais, conhecidos como Guardians, para monitorar a atividade da ponte e verificar as solicitações dos usuários.

Polygon Bridge conecta a cadeia lateral do Polygon com a rede principal do Ethereum, facilitando a transferência de tokens e NFTs com baixas taxas de gás e segurança aprimorada. Da mesma forma, Harmony Bridge, usando sua ponte LayerZero, permite a transferência de ativos digitais entre as redes Ethereum, Binance Smart Chain e Harmony.

Avalanche Bridge é um protocolo proeminente para transferência de tokens ERC-20 entre a cadeia C do Avalanche e o Ethereum. Ele usa um processo de bloqueio, validação e cunhagem de tokens embalados para facilitar essa transferência. A Binance Bridge, da bolsa líder Binance, oferece uma Smart Chain Bridge Ethereum-BNB que suporta uma ampla gama de conversões de tokens e não cobra taxas de transação além das taxas de gás nativas.

A abordagem única do Polkadot envolve Parachains, com sua cadeia de retransmissão permitindo a transferência segura de ativos entre eles. A ponte da Polygon também se destaca pela integração com Ethereum e foco em taxas baixas e segurança. A ponte do Avalanche é conhecida por sua velocidade e foi uma das primeiras inovadoras na área.

O Portal Token Bridge , apesar de seus desafios, oferece uma experiência robusta de troca entre cadeias e processa um número significativo de transações com um alto valor total bloqueado. Ele conecta mais de dez blockchains, incluindo Ethereum, BNB Chain e Polygon. Avalanche Bridge utiliza ChainBridge da ChainSafe e depende de Relayers para proteger a ponte, adicionando uma camada extra de segurança por meio de um processo de votação.

Cada uma dessas pontes, com seus recursos e mecanismos de segurança exclusivos, contribui significativamente para o ecossistema blockchain, permitindo transferências contínuas de ativos e melhorando a funcionalidade geral e a fluidez do espaço criptográfico.

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