Un nuevo capítulo en la comunicación cross-chain: el surgimiento de zkRelayer

En los últimos años, el ecosistema de blockchain ha sido testigo del surgimiento de numerosas cadenas públicas independientes y de Layer 2 de Ethereum. Diferentes cadenas tienen características propias en términos de seguridad, eficiencia de costos, velocidad de transacción, así como comunidades de desarrolladores y usuarios, lo que lleva a los usuarios a cambiar frecuentemente entre múltiples cadenas. En comparación con la red principal de Ethereum, Layer 2 y otras cadenas públicas independientes suelen ofrecer tarifas de transacción más bajas y una velocidad de procesamiento más rápida. Por lo tanto, para reducir los costos de transacción o utilizar aplicaciones de alta calidad en otras cadenas, los usuarios se ven obligados a recurrir a puentes cross-chain.

Si comparamos el puente cross-chain con un "camión de valores", entonces, independientemente de si enfrenta amenazas, este "camión de valores" debe tener una capacidad de defensa robusta y no debe haber ningún riesgo de seguridad. Cada etapa, desde el diseño, la producción hasta la operación real, necesita ser controlada estrictamente para asegurar que no haya fallos. Sin embargo, actualmente, las soluciones de puente cross-chain en el mercado presentan, en mayor o menor medida, defectos en el diseño de la arquitectura, vulnerabilidades en el código o dependen de suposiciones de confianza en ciertas etapas, factores que reducen en gran medida la seguridad del puente cross-chain.

Como un puente que conecta diferentes cadenas públicas, el puente cross-chain no solo resuelve el problema de la fragmentación de la liquidez, sino que también es una solución clave para la transferencia de activos entre cadenas. Sin embargo, la demanda de los usuarios por la tecnología cross-chain no se limita a la transferencia de activos; esta es solo una aplicación de los protocolos cross-chain en el ámbito DeFi. A través de los protocolos cross-chain, dos redes completamente diferentes obtienen interoperabilidad, lo que no solo permite la transferencia de tokens entre plataformas independientes, sino que también permite la comunicación entre cadenas de archivos grandes y paquetes de datos.

En el ecosistema multichain de Web3.0, los usuarios esperan poder interactuar con activos y datos de todas las principales cadenas públicas a través de una sola aplicación, sin necesidad de cambiar frecuentemente de billetera y red. En la actual configuración de cadenas públicas, lo que los usuarios realmente necesitan es un protocolo de comunicación entre cadenas que sea más seguro, más versátil y más amigable.

Modos de comunicación cruzada principales

modo de verificación nativo

La verificación nativa se realiza ejecutando un cliente ligero en las máquinas virtuales de la cadena de origen y la cadena de destino, y utilizando un relé para lograr la comunicación entre cadenas. Este modo no requiere operar una cadena intermedia independiente. Algunos proyectos utilizan la tecnología de pruebas de conocimiento cero, lo que puede evitar los problemas de supuestos de confianza presentes en otras soluciones.

modo de verificación externa

La verificación externa depende de uno o más validadores que monitorean direcciones específicas en la cadena de origen. Cuando un usuario envía activos a esa dirección, los activos quedan temporalmente bloqueados. Después de que los validadores de terceros verifican la información y alcanzan un consenso, los activos correspondientes se generan en la cadena de destino. La principal desventaja de este modelo es que existe una "suposición de confianza", lo que puede llevar al robo de activos debido a "puntos únicos de falla" o "fallas locales".

modo de verificación local

La validación local es una red de liquidez punto a punto, donde cada nodo es un "enrutador" que ofrece activos nativos de la cadena objetivo en lugar de activos derivados. Sin embargo, este modelo es difícil de realizar "generalidad", ya que solo es aplicable a la transferencia de activos entre cadenas, y no puede manejar la transferencia de información y datos generales entre cadenas.

modo de cadena superior

Las cadenas de arriba requieren que las aplicaciones desplieguen contratos inteligentes en su cadena para replicar y enviar mensajes a otras cadenas públicas Layer 1 para lograr actualizaciones de estado. La principal desventaja de este modelo a nivel comercial es que la cadena de arriba necesita competir con todas las cadenas Layer 1 en el despliegue de aplicaciones, en lugar de colaborar para ganar juntos.

zkRelayer: el innovador de la comunicación entre cadenas

Una solución de comunicación entre cadenas sobresaliente debe contar con las siguientes características:

• Suposición sin confianza, seguro y confiable
• Sin permiso, descentralizado
• Alta versatilidad
• escalable
• Eficiente y de bajo costo

Estas características no son completamente cumplidas por todos los esquemas de cross-chain, pero entre ellas, la "asunción de no confianza" es la más urgente e importante. Los modelos de verificación externa temprana abordan el problema de comunicación entre cadenas públicas introduciendo cadenas intermedias; este método es algo pesado y difícil de resolver los problemas de comunicación entre EVM y no EVM, así como entre cadenas PoW y PoS. Al mismo tiempo, la cadena intermedia en sí misma es una herramienta centralizada, difícil de probar su inocencia, careciendo tanto de seguridad descentralizada como de seguridad sin confianza.

Sin embargo, algunas soluciones en el modo de verificación nativa enfatizan principalmente el papel de los dos clientes, el remitente y el receptor, debilitando la importancia del retransmisor y del oráculo. Esto trae varios problemas: primero, los usuarios deben confiar en que el retransmisor y el oráculo no conspirarán para hacer daño; en segundo lugar, los usuarios también necesitan creer que el protocolo en sí no tendrá problemas en la etapa de retransmisión. En otras palabras, las soluciones existentes no pueden lograr una verdadera seguridad sin confianza. Los fallos de un solo punto y los fallos parciales son como bombas de tiempo, que pueden explotar en cualquier momento en estas soluciones de comunicación cruzada que tienen defectos inherentes.

zkRelayer es un innovador intermediario de comunicación entre cadenas basado en pruebas de conocimiento cero, cuya mayor ventaja es que los usuarios no necesitan confiar en ningún tercero externo, ni siquiera en el propio protocolo. Siempre que el proceso de prueba matemática y criptográfica sea completo y correcto, este sistema puede obtener el reconocimiento del público. Aquí ha ocurrido un cambio esencial: los usuarios confían en la "verdad", y no en una persona u organización. Las personas u organizaciones pueden cometer errores o hacer el mal, pero la verdad nunca lo hará.

En toda la cadena de comunicación (Cadena A → Emisor → zkRelayer → Verificador ZK → Receptor → Cadena B), la posición del zkRelayer superará a los dos clientes ligeros, el emisor y el receptor, convirtiéndose en el núcleo de toda la solución.

Los componentes clave de zkRelayer incluyen el probador ZK y el agregador de mensajes. El método de prueba de conocimiento cero utilizado tiene características de rapidez, recursividad y sin confianza, y ha alcanzado los límites teóricos en términos de tiempo de prueba lineal y tiempo de verificación sublineal. Esta tecnología aplicada al eslabón de retransmisión de comunicación entre cadenas asegurará que todo el proceso de comunicación sea sin necesidad de confianza, eficiente y de bajo costo.

La aparición de zkRelayer ha abierto un nuevo capítulo en la comunicación entre cadenas, con la esperanza de cambiar por completo el panorama de la tecnología cross-chain, y traer soluciones de interoperabilidad más seguras y eficientes al ecosistema blockchain.