Přestože technologie blockchain je velkým příslibem, její největší slabinou je nedostatečná interoperabilita. Výsledkem je, že různé blockchainy spolu nemohou komunikovat ani sdílet data.

Tomu lze říkat problém blockchainu „Babelská věž“. Kvůli této fragmentaci si uživatelé musí vybrat mezi několika nekompatibilními technologiemi, což brání masovému přijetí kryptoměn.

Co je primární příčinou tohoto problému? Blockchainy jsou ze své podstaty umlčené systémy se specifickými protokoly a standardy, které vyžadují jedinou účetní knihu pro všechny operace.

Komunikace mezi dvěma blockchainy je jako snažit se komunikovat mezi dvěma jazyky bez překladatele. Ti dva spolu nemohou komunikovat, dokud si nezavedou společný jazyk.

Znamená to, že bychom se neměli ani pokoušet a prostě přijmout, že kryptoměna nemůže fungovat jako sjednocený průmysl, protože blockchainům chybí komunikace? Dobrou zprávou je, že existují techniky, které lze použít k usnadnění interoperability mezi blockchainovými sítěmi.

Tyto snahy se však v tuto chvíli zdají nedostatečné a vývojáři by tomuto problému měli věnovat více pozornosti.

Vzhledem k tomu, že tolik ekonomických aktivit probíhá v izolovaných sítích, je stále jasnější, že Web 3.0 potřebuje robustní řešení interoperability napříč řetězci, která umožní tokenům a datům bezpečný pohyb napříč blockchainy.

Jakými způsoby tedy mohou blockchainy interagovat? Následují některé běžné techniky interoperability.

Postranní řetězce

Zatímco postranní řetězce jsou často spojovány s jinými řešeními druhé vrstvy, ve skutečnosti se od nich liší. Postranní řetězce se obecně skládají ze dvou různých blockchainů – hlavního a sidechainu – propojených meziřetězovým komunikačním protokolem.

Jejich prostřednictvím lze digitální aktiva a transakce převádět z hlavního sítě blockchainu do samostatného řetězce bloků. Lze je tedy zpracovat a ověřit rychleji, aniž by došlo ke zpomalení sítě.

Postranní řetězy jsou jako vaše každodenní dojíždění do práce, kde využíváte jízdní pruh HOV a do cíle dorazíte za zlomek času.

Příklady platforem sidechain zahrnují MimbleWimble, síť PoA (proof of Authority) (nyní součást ekosystému Gnosis) a RSK zaměřené na DeFi.

Relé

Blockchain relays jsou systémy postavené v blockchainech, které mohou ověřovat a číst události a/nebo stavy v jiných blockchainech.

Pomocí relé může jeden blockchain kontrolovat data jiných blockchainových sítí, aniž by se musel spoléhat na externí zdroje třetích stran.

Je však velmi obtížné propojit existující blockchainy, které nesdílejí podobné vlastnosti.

Je to jako snažit se postavit most mezi dvěma ostrovy, které mají výrazně odlišný terén – možná je to možné, ale spojení vyžaduje velké úsilí a dovednosti.

Notářská schémata

Transakce podle metody notářského schématu se spoléhají na notáře třetí strany, který řeší nedostatek důvěry stran. Role notáře je ověřovat blockchainové události a předávat tyto informace druhému blockchainu.

Aby toho bylo dosaženo, notář by měl být registrován na obou blockchainech – na zdroji i na cíli.

V notářských systémech lze použít notáře s jedním podpisem nebo notáře s více podpisy.

Notář s jedním podpisem shromažďuje transakční data ze zdrojového řetězce a ověřuje je před zahájením transakce v cílovém řetězci. Říká se mu také centralizovaný notář.

Pro dosažení interoperability napříč řetězci s vysokou rychlostí transakcí jsou skvělým řešením notářská schémata s jedním podpisem. Nevýhodou tohoto systému je, že se spoléhá na centralizované tělo.

Navíc je zranitelný vůči selhání jednotlivých uzlů a nesprávnému chování.

Notáři s více podpisy vyžadují, aby byl meziřetězový požadavek iniciovaný uživatelem ve zdrojovém řetězci úspěšně ověřen většinou uzlů/notářů. Po ověření podpisů z více uzlů je odpovídající transakce přidána do cílového řetězce.

K tolerování byzantských chyb se používá byzantský konsenzuální algoritmus odolný proti chybám, takže meziřetězcové transakce mohou být zpracovány a přeneseny do cílového blockchainu pouze tehdy, pokud více než dvě třetiny notářů dosáhnou konsensu a transakci podepíší.

Notářská schémata používají platformy, jako je Herdius – decentralizovaná výměnná platforma – a Bifrost pro interoperabilitu mezi blockchainy.

Věštci

Oracle je v podstatě agent, který přenáší externí data na blockchain platformu pro on-chain zpracování. Oracle jsou jako pošťáci ve světě blockchainu, kteří doručují data mimo řetězec chytrým kontraktům, aby mohli dělat svou práci.

Prostřednictvím decentralizovaných služeb oracle lze data mimo řetězec dodávat do inteligentních smluv s podporou blockchainu tím, že se zajistí, že více ekosystémů bude odkazovat na stejný zdroj pravdy. Aby bylo orákulum účinné, musí mu věřit.

Některé z nejpopulárnějších věštců v tomto odvětví jsou Chainlink, Universal Market Access, API3, Band Protocol, Nest Protocol, XYO Network, iExec RLC a WINkLink.

Hash TimeLocks

HTLC (Hashed TimeLock Contract) je další blockchainové řešení interoperability pro vytváření chytrých kontraktů, které mohou upravovat platební kanály.

HTLC je v podstatě implementace časově vázaných transakcí v kryptoprostoru. Transakce je neplatná, pokud příjemce neposkytne ve stanovené lhůtě kryptografický doklad o přijetí platby.

Bitcoin's Lightning Network je navrhovaná implementace HTLC s obousměrnými platebními kanály, které umožňují bezpečné platby peer-to-peer.

Architektura platebních kanálů umožňuje každému peerovi v síti platit kterémukoli jinému peerovi, i když mezi sebou nemají otevřený přímý kanál.

Křížové řetězové mosty

V současné době se cross-chain bridge objevují jako slibné řešení umožňující interakci blockchainových sítí.

Cross-chain bridge jsou navrženy tak, aby usnadnily výměnu dat, aktiv a zpráv mezi různými blockchainovými sítěmi.

Nenativní blockchainové sítě jsou propojeny prostřednictvím zabezpečeného připojení, což jim umožňuje komunikovat a obchodovat mezi sebou, sdílet zdroje a libovolná data.

Existují tři hlavní typy mechanismů, které pohánějí křížové můstky.

  • Mechanismus „lock and mint“ zahrnuje uzamčení tokenů ve zdrojovém řetězci v rámci inteligentní smlouvy – poté ražení zabalených verzí těchto tokenů v cílovém řetězci jako tokeny IOU, což je digitální aktivum, které představuje dluh mezi stranami. Jako obrácená operace jsou zabalené tokeny na cílovém řetězci spáleny, aby se odemkly jejich původní mince zdrojového řetězce.

  • Model ‚burn and mint‘ zahrnuje spálení aktiva na jednom blockchainu a zároveň ražení stejného množství na cílovém řetězci. To znamená, že tokeny jsou jednou provždy zničeny v jedné síti – poté je vydáno odpovídající číslo v jiné síti. Proces vypalování se obvykle popisuje jako kryptografická technika k vytvoření důkazu o přenosu tokenu. Tímto způsobem jsou tokeny zajištěny jejich trvalé zrušení předtím, než budou převedeny do jiné sítě.

  • Metoda „uzamknout a odemknout“ zahrnuje uzamčení tokenu hodnoty v jedné síti a odemknutí v jiné síti. Tokeny jsou tedy zapouzdřeny na jednom blockchainu, chráněném smart kontraktem, zatímco náklady jsou odemčeny na jiném blockchainu. Normálně je to známé jako kolíkový systém, ve kterém je poměr mezi hodnotou uzamčení a hodnotou odemknutí již nastaven.

Mezi přední cross-chain projekty patří Polkadot, Blocknet, Cosmos a Wanchain, z nichž každý se zaměřuje na jiný aspekt interoperability. Prostřednictvím použití parachainů a nativních mostů Polkadot usnadňuje interoperabilitu mezi neinteroperabilními blockchainovými sítěmi.

Blocknet se více zaměřuje na vytvoření DEX (decentralizované burzy) mezi blockchainy. Wanchain si představuje budoucnost, kde budou všechna digitální aktiva uložena v jediné síti. Cosmos slouží jako základ pro různé blockchainy, ke kterým se lze připojit prostřednictvím centrálního protokolu.

Mezi další oblíbené blockchainové mosty patří AnySwap, Binance Bridge a cBridge.

Programovatelné mosty tokenů

Cross-chain bridge lze také kombinovat s libovolnými možnostmi zasílání datových zpráv, což umožňuje přesun jakéhokoli typu dat mezi blockchainy – nejen tokeny.

Tyto programovatelné mosty tokenů kombinují přemostění tokenů a libovolné zasílání zpráv a provádějí volání inteligentní smlouvy, jakmile jsou tokeny doručeny do cílového řetězce.

Pomocí tohoto typu mostu lze usnadnit funkce napříč řetězci, jako je swapování, půjčování, vkládání a vkládání tokenů v inteligentní smlouvě v cílovém řetězci.

Je to jako mít teleportační zařízení, které vás nejen přenese na nové místo, ale také uloží prostředky na váš bankovní účet, abyste je mohli použít, jakmile dorazíte.

Mosty založené na důvěře versus nedůvěryhodné blockchainové mosty

Blockchainové mosty jsou ze své podstaty centralizované. Pokud si uživatel přeje převést své coiny na jinou formu kryptoměny jejich prostřednictvím, bude muset dočasně předat kontrolu nad těmito mincemi.

Je to podobné směně cizí měny v bance, kde se jednotlivec musí vzdát své stávající měny, aby získal jinou. Směnný kurz může být příznivý – ale kontrola nad prostředky je v rukou banky.

Existují také decentralizované blockchainové mosty, které uživatelům nabízejí možnost převodu coinů bez vědomí třetí strany, ale tyto služby jsou nezávislé a ne vždy spolehlivé.

Pokud tedy hledáte bezpečný způsob převodu mincí, budete muset najít most, kterému můžete důvěřovat – nebo si prostě postavit svůj vlastní.

Problémy s interoperabilitou blockchainu

Blockchainové mosty nabízejí mnoho výhod, ale také přicházejí s mnoha výzvami. Je nezbytné zajistit bezpečnost a integritu samotného mostu, protože slouží jako kritické komunikační spojení mezi dvěma sítěmi.

Kromě toho má každá kniha blockchainu jiný model důvěry – některé podporují stovky těžařů a jiné jen několik.

Přenesením informací z méně spolehlivé účetní knihy do spolehlivější účetní knihy může být robustnější blockchain manipulován vnějšími stranami a kompromitován.

Pokud by byl most kompromitován, mohli by útočníci získat přístup k citlivým informacím nebo aktivům.

Hackeři neustále zkoumají zranitelnost existujících blockchainových mostů a často jsou úspěšní při jejich nalezení. Přibližně 2,5 miliardy dolarů bylo v letech 2021 a 2022 ukradeno hackery, kteří zneužívali zranitelnosti mostů.

Důležitá je také otázka finality – záruka, že finanční prostředky budou dostupné v cílovém řetězci, jakmile budou přiděleny zdrojovému řetězci.

Bez konečného výsledku by obrácená transakce ve zdrojovém řetězci, jako je reorganizace bloku, mohla způsobit problémy v cílovém řetězci – například nezálohované přemostěné tokeny.

Je to podobné jako při stavbě oblouku, kde musí být obě strany dokonale synchronizované, aby to fungovalo. Pokud je jedna strana mírně mimo, celá konstrukce se zhroutí.

Bez záruky konečnosti je most mezi dvěma řetězci stejně náchylný ke zhroucení.

Závěrečné myšlenky

Interoperabilita napříč blockchainy nabízí mnoho výhod. Prostřednictvím interoperabilních chytrých smluv si odvětví, jako je zdravotnictví a právo, mohou vyměňovat data mezi soukromými a veřejnými blockchainy, což usnadňuje vytváření platforem Web 3.0, které byly dříve nepředstavitelné.

Interoperabilita blockchainu může také umožňovat transakce a peněženky s více tokeny, což zlepšuje zkušenosti uživatelů kryptoměn.

Odvětví a společnosti využívající blockchain navíc budou moci přenášet data a hodnoty snadněji, pokud budou moci propojit své blockchainy.

Budoucnost blockchainové technologie je určena efektivitou, účinností a použitelností blockchainových řešení interoperability.

Jak se říká: "Přejdi most, až k němu přijdeš."

Nic takového neexistuje pro vývojáře kryptoměn, kteří potřebují postavit most pro budoucnost Webu 3.0 již nyní, jak jsem se zmínil ve svém nedávném rozhovoru – místo čekání do jednoho dne.

A musíme se ujistit, že most je pevný a bezpečný. V opačném případě zjistíme, že šlapeme do krypto vod se žraloky.