Роль протоколів обміну повідомленнями у забезпеченні функціональності омнічейну

Омнілані смарт-контракти залежать від однієї важливої спроможності: здатності спілкуватися між блокчейнами. Ця функціональність стає можливою завдяки новому класу інфраструктурних протоколів, розроблених спеціально для безпечного, перевіряємого міжланцюгового обміну повідомленнями. Ці протоколи обміну повідомленнями діють як комунікаційні шари між ізольованими блокчейнами, дозволяючи dApps синхронізувати стан, виконувати функції віддалено та передавати цінність або дані між різними середовищами виконання.

Ці протоколи не є самими блокчейнами. Натомість, вони функціонують як мінімізовані за довірою комунікаційні структури, розташовані поверх існуючих мереж. Вони спостерігають за транзакціями та подіями контрактів на одній ланцюзі, перевіряють інформацію і передають її до смарт-контракту на іншій ланцюзі. Роблячи це, вони формують невидимі рейки, які з'єднують різні компоненти омніланцюгової програми.

Дизайн цих протоколів визначає гарантії безпеки, досвід розробників та можливі випадки використання з омніланковими dApps. Деякі з них надають пріоритет швидкості та простоті, інші зосереджуються на децентралізації чи гнучкості. Кожен має свій власний механізм транспортування повідомлень, і кожен має свої компроміси між довірою, продуктивністю та складністю впровадження.

LayerZero: Підхід ультралегкого вузла

LayerZero є одним з найпоширеніших протоколів обміну повідомленнями в омніланцюговому просторі. Він представляє собою нову архітектуру, відому як Ultra Light Node (ULN), яка дозволяє валідацію повідомлень без необхідності запуску повних блокчейн-вузлів на кожному ланцюгу.

У моделі LayerZero використовуються дві незалежні сутності для верифікації: оракул і релейер. Оракул (такий як Chainlink або Google Cloud) надає цільовому ланцюгу заголовок блоку з початкового ланцюга. Релейер надає доказ транзакції, пов'язаний з повідомленням. Смарт-контракт на цільовому ланцюзі перевіряє, що повідомлення існує в стані початкового ланцюга і що з ним не було втручань. Після підтвердження повідомлення може бути виконано.

Цей дизайн пропонує гнучку та модульну модель довіри. Розробники можуть обирати, яку пару оракул-релейер використовувати, що дозволяє мінімізувати довіру або створювати більш ефективні, але уповноважені конфігурації. LayerZero не накладає власну мережу валідаторів, що робить його одним з більш легких і розширювальних протоколів.

Застосування LayerZero включають StarGate, шар транспорту ліквідності; Radiant Capital, платформу кредитування, що використовує крос-ланцюгове забезпечення; і TapiocaDAO, яка створює повністю омніланцюгову екосистему стейблкоїнів. Ці проекти демонструють здатність протоколу до створення реального часу, взаємопов'язаних DeFi систем.

Axelar: Міжланцюгове повідомлення з валідаторами Proof-of-Stake

Axelar обирає інший архітектурний підхід. Замість того, щоб розділяти ролі між оракулами та релеями, Axelar використовує децентралізований набір валідаторів, що працює за моделлю делегованого доказу частки. Ці валідатори моніторять блокчейни, підключені до мережі Axelar, підписують повідомлення, коли досягається кворум, і транслюють перевірені інструкції до цільових ланцюгів.

Оскільки набір валідаторів Axelar досягає консенсусу щодо кожного повідомлення, немає необхідності в зовнішніх оракулах або поданні доказів. Такий дизайн зменшує складність для розробників і робить перевірку більш прозорою. Модель безпеки Axelar побудована на економічних інсентивах — валідатори ризикують втратити свою частку, якщо поведуться злочинно або вийдуть з мережі.

Протокол забезпечує узагальнене передавання повідомлень, мости токенів та інструменти для розробників через свій SDK та API. Сервіс загального передавання повідомлень (GMP) від Axelar дозволяє виконувати довільні виклики контрактів між ланцюгами, а не лише перекази токенів. Це дозволило зростанню омніланцюгових dApps, які потребують користувацької логіки повідомлень.

Axelar підтримує десятки ланцюгів, включаючи Ethereum, мережі на базі Cosmos та Avalanche. Сценарії використання включають маршрутизацію ліквідності між ланцюгами, децентралізоване управління та механіку ігор на основі кількох ланцюгів. Його інфраструктура також використовується проектами, що базуються на Cosmos, для розширення їхнього охоплення в сумісні з EVM середовища.

Wormhole: Повідомлення між ланцюгами на основі Гардян

Wormhole — це ще один великий протокол, що забезпечує омніланцюгові смарт-контракти, особливо в секторах NFT та ігор. Він використовує модель, засновану на охоронцях, які є незалежними вузлами-валідаторами, що спостерігають за повідомленнями на вихідних ланцюгах, підписують атестації та передають ці повідомлення до цільових ланцюгів.

Кворум охоронців повинен погодитися, що повідомлення є дійсним, перш ніж його приймуть. Ці атестації подаються до смарт-контрактів на цільовому ланцюгу, де їх перевіряють і виконують. На відміну від LayerZero та Axelar, Wormhole не використовує криптографічні докази чи консенсусні протоколи — він покладається на цілісність і різноманітність свого набору охоронців.

Wormhole відомий своєю широкою підтримкою блокчейнів, з інтеграціями на Solana, Ethereum, BNB Chain, Polygon та інших. Він підтримує кілька відомих проектів, включаючи крос-чейн NFT ринки, мости для ігрових активів та передачу активів DeFi. Одна з його основних послуг, Wormhole Connect, дозволяє розробникам швидко додавати крос-чейн функціональність у свої додатки з мінімальним кодом.

Хоча Wormhole пропонує швидке та масштабоване повідомлення, його модель довіри піддавалася критиці через залежність від охоронців. Експлуатація 2022 року, що стосувалася скомпрометованих ключів валідаторів, підкреслила ризики централізації та надихнула на покращення практик безпеки в усьому секторі.

Hyperlane: Модульна взаємодія з суверенним контролем

Hyperlane використовує підхід, зосереджений на модульності та суверенітеті. Він дозволяє кожному застосунку визначати та контролювати свою власну модель безпеки повідомлень. Розробники можуть обрати працювати зі своїм власним набором валідаторів, покладатися на стандартні ретранслятори Hyperlane або реалізувати дозволені обробники повідомлень з власними правилами.

Це робить Hyperlane привабливим для застосунків, які вимагають детального контролю над тим, як повідомлення перевіряються та виконуються. Протокол спроектовано для суверенної інтероперабельності, що означає, що кожен dApp може робити свої власні компроміси між децентралізацією, довірою та продуктивністю.

Hyperlane підтримує EVM ланцюги та розширюється в напрямку більшої сумісності з екосистемою. Його модульний дизайн робить його сильним кандидатом для dApp, які бажають глибоко вбудовувати повідомлення у свій власний стек або підтримувати більш суворе управління над крос-чейн активністю.

Хоча Hyperlane менш зріла, ніж LayerZero або Axelar, вона представляє важливий напрямок для інфраструктури обміну повідомленнями: надання розробникам більшого контролю при збереженні розширюваності та відкритості.

Порівняння протоколів: компроміси в дизайні

Кожен протокол, що підтримує омніланову комунікацію, робить компроміси на основі своєї філософії дизайну. LayerZero пропонує модульність та свободу для розробників, але покладає обов'язок вибору моделі довіри на додаток. Axelar спрощує розробку завдяки вбудованому набору валідаторів, але вимагає довіри до своєї економічної безпеки. Wormhole надає перевагу швидкому розгортанню та широкій підтримці ланцюгів, але залежить від мережі охоронців. Hyperlane підкреслює суверенітет додатків, але покладає більше відповідальності на розробників.

Немає універсального рішення. Правильний вибір залежить від вимог програми: виконання в реальному часі, відповідність, база користувачів, ефективність капіталу та операційний ризик. Для систем DeFi, що мають критичне значення для місії, можуть бути переважні налаштування з мінімізацією довіри. Для швидко змінюваних споживчих додатків простота та швидкість інтеграції можуть мати більше значення.

Те, що об'єднує ці протоколи, - це їх спільна місія - зробити міжланцюгову комунікацію надійною, програмованою та доступною. Без них контракти омніланцюга було б неможливо створити або масштабувати.

Нове стандартне рішення інфраструктури омнічейн

Протоколи обміну повідомленнями еволюціонують у напрямку більшої взаємодії, модульності та стандартизації. Багато з них впроваджують функції, такі як автоматичне спонсорство газу, доступ на основі сесій для користувачів та крос-ланцюгові виклики контрактів з зворотними викликами. Ці інновації полегшують розробникам створення омніланцюгової логіки, яка виглядає рідною та безшовною.

З часом шари обміну повідомленнями можуть прийняти загальні стандарти, які зроблять їх взаємодіючими один з одним. До тих пір розробники повинні ретельно вибирати свою інфраструктурну стеки та розуміти пов'язані з цим компроміси.

Протоколи, такі як LayerZero, Axelar, Wormhole і Hyperlane, - це не просто інструменти, вони сприяють фундаментальному переходу від ізольованих dApp до єдиних омніланцюгових застосунків. У міру зростання впровадження ці протоколи продовжать формувати те, як цінність, логіка та ідентичність переміщуються в екосистемі блокчейну.