С тех пор, как технология блокчейна начала привлекать инвестиции и зарекомендовала себя как инструмент увеличения капитала, были запущены различные типы исследовательских и опытно-конструкторских инициатив для экспериментов с ней. Результатом стало появление большого количества различных блокчейнов со своими собственными алгоритмами консенсуса, рабочими протоколами и приложениями.
Разнообразие — это благо, и пользователи были в восторге от широкого выбора приложений и сетей. Однако такое разнообразие привело к фрагментации сетевого пространства, по сути превратив каждый блокчейн в островное государство. Это означало, что блокчейны не могли взаимодействовать или обмениваться цифровыми активами, поскольку их протоколы не были совместимы и не понимали друг друга, а также не могли выполнять смарт-контракты друг друга. Ответом стала необходимость функциональной совместимости – способности активов на основе блокчейна свободно перемещаться в виде передаваемых данных между сетями и сохранять свои заданные характеристики внутри каждой из них.
Межцепочечная совместимость, как называют это явление, впервые была реализована в форме атомарных свопов — примитивного метода, который требовал уничтожения актива в его исходном блокчейне с последующим его воссозданием в целевом блокчейне. Этот подход не только оказался чрезвычайно обременительным с точки зрения ресурсов, но также требовал присутствия посредника или контрагента, который был бы готов обменять рассматриваемые активы в любой сети. Позже эту функцию взяли на себя биржи.
В этом материале будут рассмотрены способы достижения совместимости блокчейнов и множество препятствий, возникающих в этом процессе.
Кросс-чейн технология
Большинство блокчейнов работают с данными, которые производятся локально. Это означает, что блокчейн не получает никакой информации из внешних источников и все блоки генерируются самой системой. Способность протокола блокчейна принимать, интерпретировать и использовать любой пакет данных из внешнего источника называется функциональной совместимостью, чему способствует технология кросс-цепочки.
Кроссчейн-технология жизненно важна для обеспечения гибкости блокчейна и передачи активов. Примером кросс-чейн технологии являются оракулы, которые обмениваются информацией между сетями и резко контрастируют с атомными свопами. Другим примером являются кросс-чейновые смарт-контракты, которые выполняются после совершения транзакции в сети назначения, что приводит к изменению состояния ее хеша.
Как работает совместимость блокчейнов
В современных блокчейнах совместимость может быть достигнута разными способами. Среди них наиболее популярны следующие:
Сайдчейн
Как следует из названия, сайдчейн — это проверенный и эффективный метод передачи данных, в котором участвуют два блокчейна, работающих параллельно и взаимодействующих. Основная и боковая цепи взаимодействуют через протокол, который предписывает их связь и хранение данных с помощью методов кросс-цепочки.
Нотариальная схема
Хотя нотариальная схема и противоречит основным принципам децентрализации, она является довольно надежным методом, который предусматривает необходимость участия третьей стороны в качестве нотариуса. Последний является доверенной средой обмена, которая действует как хранитель доверия и связывает две стороны блокчейна для связи. Ярким примером нотариальной схемы является любая централизованная биржа, которая, по сути, выступает посредником между участниками сделки. Честность и надежность или платежеспособность нотариальной стороны являются единственным фактором, определяющим, состоится ли обмен или нет.
Оракулы
Оракулы как внешние источники информации, которые передают контекст в блокчейн из офчейн-сред. Эти источники выступают в качестве доверенных хранителей целостности предоставленных данных, что позволяет выполнять смарт-контракты на этой основе. Примером службы оракула является Chainlink, который действует как децентрализованный оракул и поставщик данных.
Блокчейн-маршрутизатор
Маршрутизатор блокчейна — это специализированный децентрализованный сервис, который действует как центральный узел, связывающий с ним другие блокчейны в виде подцепей. Действуя как узловая система, маршрутизатор является посредником между различными сетями, получая, обрабатывая и затем маршрутизируя информацию между источником и пунктом назначения. Маршрутизаторы эффективно работают как доверенный мост и позволяют блокчейнам взаимодействовать без потери информации, которую они хранят.
Решения рыночного масштаба
Существуют специальные протоколы, которые обеспечивают межсетевое взаимодействие. Cosmos и Polkadot — примеры таких решений. Например, Polkadot использует ряд выделенных сайдчейнов, которые взаимодействуют с другими блокчейнами. Cosmos, с другой стороны, позволяет создавать целые блокчейны в среде зон и хабов, которые впоследствии взаимодействуют через специальный протокол.
Hashed TimeLock Contract
Hashed TimeLock Contract (HTLC) — специализированное решение, используемое для создания и последующей модификации смарт-контрактов, адаптированных для финансовых операций. По сути, это синхронизированные операции, которые прописывают определенное окно, в течение которого принимающая сторона должна предоставить уникальный ключ для доступа к средствам. Пока это не произойдет, рассматриваемые средства заблокированы на смарт-контракте. Примером системы, использующей HTLC, является сеть Lightning Network блокчейна Биткойн.
Проблемы реализации межсетевого взаимодействия
Межсетевое взаимодействие и совместимость дают множество преимуществ. Помимо возможности обмениваться данными и активами между блокчейнами, совместимость обеспечивает полную доступность приложений Web3 из любого источника, что значительно оптимизирует использование Интернета будущего и децентрализованных средств платежей.
Хотя преимущества взаимодействия между блокчейнами многочисленны, существуют серьезные проблемы для его достижения, как на техническом, так и на ментальном уровне.
- Данные блокчейна, которые уже были хешированы, являются неизменяемыми, и поэтому необходимо проверить их перед передачей какой-либо информации.
- Нет никакой гарантии безопасности или целостности в процессе передачи данных, поскольку средства перехвата и взлома совершенствуются.
- Сама процедура взаимодействия сильно ограничена, поскольку в любой заданной точке может быть передан ограниченный объем данных. Ограничение основано на технических возможностях смарт-контрактов, выступающих в качестве носителей данных.
- Различные модели доверия, применяемые в разных блокчейнах, означают, что необходимы дополнительные модули, которые интерпретируют их протоколы и обеспечивают их совместимость, что добавляет еще один уровень сложности.
- Функциональная совместимость может подвергнуть большие сети манипуляциям со стороны более мелких, которые могут использовать лазейки.
Взгляд на будущее совместимости
То, как будет достигнута функциональная совместимость и как она станет более эффективной и действенной, во многом определит вектор развития блокчейна в ближайшее десятилетие. К счастью, многие решения в настоящее время находятся как на стадии разработки, так и на стадии тестирования, причем многие из них ориентированы на приложения Web3.
Доступные в настоящее время коммерческие решения для обеспечения совместимости, такие как Polkadot и Cosmos, несовершенны и лишены стабильности. Будут ли они реализованы в общерыночном масштабе – пока большой вопрос. Еще больший вопрос заключается в том, как они могут взаимодействовать. Это поднимает еще более насущную проблему стандартизации, которая сведет на нет необходимость в дополнительных решениях, способных обеспечить взаимодействие систем совместимости друг с другом, что еще больше увеличит сложность и нагрузку на работу блокчейна.
Отсутствие единой правовой базы для криптовалют также усугубляет проблемы, поскольку многие государства даже не признают рынки блокчейнов, а тем более активы, генерируемые на них, или системы, поддерживающие такие сети. Только время покажет, как будет достигнута функциональная совместимость в массовом масштабе, поскольку в настоящее время в этой области наблюдается большая несогласованность и фрагментация.
