Um novo capítulo na comunicação entre cadeias cruzadas: a ascensão do zkRelayer

Nos últimos anos, o ecossistema blockchain testemunhou o surgimento de várias cadeias públicas independentes e Layer 2 do Ethereum. Diferentes cadeias possuem características distintas em termos de segurança, eficiência de custo, velocidade de transação, bem como em comunidades de desenvolvedores e usuários, levando os usuários a frequentemente alternar entre múltiplas cadeias. Em comparação com a mainnet do Ethereum, Layer 2 e outras cadeias públicas independentes geralmente oferecem taxas de transação mais baixas e velocidades de processamento de transações mais rápidas. Portanto, para reduzir os custos de transação ou utilizar aplicações de alta qualidade em outras cadeias, os usuários são forçados a recorrer a pontes de cadeia cruzada.

Se compararmos a ponte cadeia cruzada a um "carro-forte", então, independentemente de enfrentar ameaças ou não, esse "carro-forte" deve possuir uma forte capacidade de defesa, não podendo haver nenhuma vulnerabilidade de segurança. Cada etapa, desde o design, produção até a operação real, precisa ser rigorosamente controlada para garantir que não haja falhas. No entanto, atualmente, as soluções de ponte cadeia cruzada no mercado apresentam, mais ou menos, falhas de design de arquitetura, vulnerabilidades no código, ou dependem de suposições de confiança em certas etapas, fatores que diminuem significativamente a segurança da ponte cadeia cruzada.

Como uma ponte que conecta várias blockchains, a cadeia cruzada não apenas resolve o problema da fragmentação de liquidez, mas também é uma solução chave para a transferência de ativos entre cadeias. No entanto, a demanda dos usuários por tecnologia de cadeia cruzada não se limita à transferência de ativos, esta é apenas uma aplicação do protocolo de cadeia cruzada na área DeFi. Através do protocolo de cadeia cruzada, duas redes completamente diferentes obtêm interoperabilidade, permitindo não apenas a transferência de tokens entre plataformas independentes, mas também a comunicação entre cadeias de grandes arquivos e pacotes de dados.

No ecossistema multichain do Web3.0, os usuários esperam interagir com todos os principais blockchains em termos de ativos e dados através de um único aplicativo, sem a necessidade de alternar frequentemente entre carteiras e redes. Na atual configuração das blockchains, o que os usuários realmente precisam é de um protocolo de comunicação entre cadeias que seja mais seguro, mais universal e mais amigável.

Principais modos de comunicação em cadeia cruzada

modo de verificação nativo

A validação nativa é feita executando clientes leves nas máquinas virtuais da cadeia de origem e da cadeia de destino, e utilizando um retransmissor para permitir a comunicação entre cadeias. Este modo não requer a operação de uma cadeia intermediária independente. Alguns projetos utilizam a tecnologia de prova de conhecimento zero, que pode evitar os problemas de suposições de confiança presentes em outras soluções.

modo de verificação externo

A verificação externa depende de um ou mais validadores que monitoram um endereço específico na cadeia de origem. Quando um usuário envia ativos para esse endereço, os ativos são temporariamente bloqueados. Após a validação das informações e o alcance de consenso, os ativos correspondentes são gerados na cadeia de destino. A principal desvantagem desse modelo é a existência da "suposição de confiança", que pode levar ao roubo de ativos devido a "falhas de ponto único" ou "falhas locais".

Modo de verificação local

A validação local é uma rede de liquidez ponto a ponto, onde cada nó atua como um "router", fornecendo ativos nativos da cadeia de destino em vez de ativos derivados. No entanto, este modelo é difícil de alcançar a "universalidade", sendo apenas aplicável à transferência de ativos entre cadeias, não conseguindo lidar com a transferência de informações e dados gerais entre cadeias.

modo de cadeia cruzada

A cadeia cruzada exige que as aplicações implementem contratos inteligentes na sua cadeia, a fim de replicar e enviar mensagens para outras cadeias públicas Layer 1 para realizar atualizações de estado. A principal desvantagem deste modelo, a nível comercial, é que a cadeia cruzada precisa competir com todas as cadeias Layer 1 pela implementação de aplicações, em vez de cooperar para um benefício mútuo.

zkRelayer: O inovador na comunicação entre cadeias

Uma excelente solução de comunicação entre cadeias deve ter as seguintes características:

• Sem pressupostos de confiança, seguro e fiável
• Sem permissão, descentralizado
• Alta versatilidade
• Escalável
• Eficiente e de baixo custo

Estas características não são totalmente atendidas por todas as soluções de cadeia cruzada, mas a "hipótese de não confiança" é a mais urgente e importante. Os modelos de verificação externa iniciais resolveram os problemas de comunicação entre blockchains públicas introduzindo uma cadeia intermediária; este método é relativamente pesado e difícil de resolver os problemas de comunicação entre cadeias EVM e não EVM, e entre cadeias PoW e PoS. Ao mesmo tempo, a cadeia intermediária em si é uma ferramenta centralizada, difícil de se auto-justificar, não possui segurança descentralizada e carece de segurança sem confiança.

No entanto, algumas soluções no modo de verificação nativa enfatizam principalmente o papel dos dois clientes, remetente e receptor, enquanto enfraquecem a importância dos retransmissores e oráculos. Isso traz vários problemas: em primeiro lugar, os usuários devem confiar que os retransmissores e oráculos não conspirarão para causar danos; em segundo lugar, os usuários também precisam acreditar que o próprio protocolo não terá problemas na fase de retransmissão. Em outras palavras, as soluções existentes não conseguem alcançar verdadeira segurança sem confiança. Falhas de ponto único e falhas locais são como bombas-relógio, que podem explodir a qualquer momento nessas soluções de comunicação entre cadeias cruzadas que apresentam defeitos naturais.

zkRelayer é um inovador intermediário de comunicação entre cadeias que utiliza provas de conhecimento zero, e sua maior vantagem é que os usuários não precisam confiar em nenhum terceiro externo, nem mesmo no protocolo em si. Desde que o processo de prova matemática e criptográfica seja completo e correto, este sistema pode ganhar o reconhecimento público. Aqui ocorreu uma mudança essencial: os usuários confiam na "verdade", e não em uma pessoa ou organização. As pessoas ou organizações podem cometer erros ou agir mal, mas a verdade nunca falha.

Em toda a cadeia de comunicação (Cadeia A → remetente → zkRelayer → verificador ZK → destinatário → Cadeia B), a posição do zkRelayer irá ultrapassar a dos dois clientes leves, remetente e destinatário, tornando-se o núcleo de toda a solução.

Os componentes principais do zkRelayer incluem o provador ZK e o agregador de mensagens. O método de prova de conhecimento zero adotado possui características rápidas, recursivas e sem confiança, já alcançando os limites teóricos em termos de tempo de prova linear e tempo de verificação sublinear. Essa tecnologia aplicada na etapa de retransmissão da comunicação entre cadeias garantirá que todo o processo de comunicação seja sem necessidade de confiança, eficiente e de baixo custo.

A aparecimento do zkRelayer abre um novo capítulo na comunicação entre cadeias, prometendo mudar completamente o panorama da tecnologia de cadeia cruzada e trazer soluções de interoperabilidade mais seguras e eficientes para o ecossistema blockchain.