A ponte Polkadot <> Kusama: interoperabilidade desencadeada

Desde os primórdios da tecnologia blockchain, o desafio da interoperabilidade e da transferência eficiente de ativos entre redes tem sido um problema que exige uma resolução cuidadosa. A ponte Polkadot <> Kusama é o primeiro exemplo de ponte que faz isso de maneira confiável, abrindo uma infinidade de possibilidades para a blockchain em geral.

A jornada desta ponte começou com os primeiros esforços para permitir a troca de mensagens entre duas cadeias de prova de autoridade (PoA) Ethereum. Em novembro de 2019, o foco mudou para a construção de uma ponte entre cadeias construídas com Polkadot SDK (na época conhecido como Substrate) e outras cadeias PoA. Este trabalho foi liderado pela Parity Technologies.

Depois de enfrentar vários desafios, a equipe decidiu girar mais uma vez, para o desenvolvimento de uma ponte ligando duas cadeias construídas com Polkadot-SDK (Substrate). Parachains e XCM (mensagens de consenso cruzado) foram desenvolvidos e implementados nas redes Kusama e Polkadot durante 2022 e 2023.

Ao mesmo tempo, a ponte evoluiu de uma abordagem centrada em cadeia de retransmissão para um modelo centrado em parachain, com o protocolo de execução personalizado sendo substituído por recursos XCM. O resultado final é uma ponte sem custódia, sem confiança e descentralizada que expande o alcance dos programas XCM em todos os ecossistemas.

O que é o hub da ponte Polkadot?

Bridge Hub é um sistema parachain especializado dentro dos ecossistemas Polkadot e Kusama, projetado explicitamente para facilitar as operações de ponte. Ele atua como nó central ou hub para várias atividades de ponte, tornando-se uma parte vital da infraestrutura na rede blockchain interconectada idealizada por Polkadot.

Funções do núcleo:

1. Tratamento de mensagens: Bridge Hub é responsável por gerenciar mensagens de entrada e saída como parte da operação da ponte. Ele processa e prepara essas mensagens, garantindo seu manuseio e transferência adequados entre diferentes blockchains conectadas.

2. Hospedando Bridge Pallets: A parachain do sistema hospeda todos os bridge paletes necessários em seu ambiente de tempo de execução. Esses paletes incluem componentes essenciais como palete de mensagens, palete de provas de parachain, Grandpa light-client, BEEFY light-client e outros que são essenciais para o funcionamento da ponte.

3. Governança e Propriedade: Sendo o Bridge Hub uma cadeia de sistema, múltiplas pontes dentro dos ecossistemas Polkadot e Kusama são hospedadas e pertencentes ao sistema de governança do ecossistema. Isto garante uma abordagem democratizada, descentralizada, confiável e segura para gerenciar as operações da ponte.

Bridge Hub adere aos princípios descentralizados e confiáveis ​​da Polkadot. Elimina a necessidade de intermediários ou atores terceirizados confiáveis, permitindo uma operação de ponte mais segura e confiável.

A Ponte Polkadot <> Kusama já está ativa. Existe um BUG BOUNTY disponível para qualquer pessoa capaz de identificar problemas, que, uma vez corrigido, maximizará a estabilidade da ponte.

Além disso, oferece flexibilidade para desenvolvedores. Como plataforma padronizada para operações de ponte na Polkadot, o Bridge Hub permite que os desenvolvedores criem e implementem aplicativos de consenso cruzado sem a necessidade de recursos especializados, desde que usem o protocolo XCM.

O design do Bridge Hub concentra-se na escalabilidade e eficiência, garantindo que a ponte possa lidar perfeitamente com um grande volume de transações e interações entre múltiplas redes blockchain.

Como funciona a camada de transporte

A camada de transporte é uma parte crucial da ponte Polkadot <> Kusama, projetada para lidar com as complexidades da passagem de mensagens seguras e sem confiança entre as duas redes blockchain diferentes.

Principais funções e recursos:

1. Alta Segurança e Implementação de Baixo Nível: A camada enfatiza a alta segurança e é implementada em um nível baixo dentro do sistema. É responsável por unir um lado ao outro, contando com provas de finalidade e verificação leve do cliente para garantir que as mensagens sejam verdadeiras e confiáveis.

2. Implementação de Clientes Light: Clientes Light on-chain são usados ​​para permitir que um lado da ponte siga sem confiança o consenso final do outro lado, permitindo assim “importar” cabeçalhos do outro lado sem ter que replicar todo o seu estado.

3. Tratamento de cabeçalhos Parachain e verificação de mensagem/estado: A camada de transporte permite a sincronização sem confiança dos cabeçalhos Parachain do outro lado usando provas de armazenamento criptográfico verificadas em relação aos cabeçalhos importados pelo On-chain Light Client.

4. Passagem de mensagens sem confiança: esta camada é responsável pelo transporte sem confiança de mensagens entre Polkadot Bridge Hub e Kusama Bridge Hub. Ele autentica mensagens usando provas de armazenamento criptográfico verificadas em relação aos cabeçalhos Parachain do remetente. As mensagens são retransmitidas por retransmissores descentralizados e sem permissão.

5. Transparente para usuários e construtores: Apesar de sua complexidade técnica, a camada de transporte foi projetada para ser transparente tanto para usuários finais quanto para construtores. Esta abordagem melhora a experiência do usuário ao abstrair os processos técnicos subjacentes, tornando a ponte mais acessível e fácil de usar.

6. Suporte para Vários Tipos de Transporte de Estado: Embora focada principalmente na passagem de mensagens, a Camada de Transporte pode transportar vários tipos de informações de estado. Essa flexibilidade permite oferecer suporte a uma ampla gama de casos de uso além de simples transferências de ativos.

P<>K Bridge Execução/Camada Dapp

A camada dapp, também conhecida como camada de programas XCM de consenso cruzado, é uma parte crucial da ponte Polkadot <> Kusama, pois permite o desenvolvimento e execução de aplicativos descentralizados que podem operar em diferentes redes blockchain dentro dos ecossistemas Polkadot e Kusama.

Projetada especificamente para lidar com aplicações de consenso cruzado, a camada dapp lida com transferências de ativos ou execuções arbitrárias de programas XCM. Algumas de suas características são:

1.Agnosticismo Blockchain: Pode interagir com dados de vários blockchains, independentemente de seus mecanismos de consenso subjacentes ou características específicas da cadeia. Isso permite uma ampla gama de casos de uso de interoperabilidade.

2. Flexibilidade para Desenvolvedores: Os aplicativos podem ser construídos sem a necessidade de recursos especializados adaptados para cada blockchain. Isso simplifica muito o processo de desenvolvimento para aplicações de cadeia cruzada.

3. Transparência do usuário e do construtor: A camada dapp foi projetada para ser transparente para usuários e construtores. Ele abstrai a complexidade das comunicações entre cadeias, fornecendo uma interface mais amigável para interagir com dapps que operam em vários blockchains.

A camada dapp serve como ponte entre os protocolos de transporte de nível inferior e as aplicações do usuário final. Ele traduz dados em operações acionáveis ​​no blockchain, permitindo assim o uso prático de dados entre cadeias em dapps.

Transferência de ativos na ponte

O caso de uso de transferência de ativos Polkadot <> Kusama demonstra como os ativos podem ser transferidos perfeitamente entre as redes Polkadot e Kusama. Este caso de uso é uma implementação prática da interoperabilidade que a ponte pretende alcançar, permitindo que os ativos se movam fluidamente entre esses dois ecossistemas blockchain distintos.

A ponte apresenta uma maneira de facilitar transações cruzadas seguras, confiáveis ​​e eficientes. Ele não apenas melhora a funcionalidade das redes Polkadot e Kusama, mas também estabelece um precedente para casos de uso de interoperabilidade semelhantes no ecossistema blockchain mais amplo.

Conclusão

A ponte Polkadot <> Kusama representa um avanço importante na tecnologia blockchain, oferecendo uma ilustração vívida de como é na prática a interoperabilidade sem confiança, descentralizada e sem permissão. Essa ponte, por meio de suas intrincadas camadas e componentes, dá vida à visão de um ecossistema blockchain perfeitamente interconectado e sem confiança.

A jornada de sua evolução, desde os estágios iniciais de ligação das cadeias PoA baseadas em Ethereum até o sofisticado sistema que aproveita o protocolo de mensagem de consenso cruzado (XCM), é uma prova do espírito inovador inerente ao desenvolvimento da blockchain.

A importância da ponte Polkadot <> Kusama vai além de suas capacidades atuais. Ele estabelece um precedente para futuros desenvolvimentos da blockchain, destacando o potencial para aplicações mais complexas e integradas. Os desafios e considerações enfrentados durante o seu desenvolvimento fornecem informações valiosas para usuários e desenvolvedores, contribuindo para o discurso contínuo sobre escalabilidade, segurança e experiência do usuário na tecnologia blockchain.

Ao olharmos para o futuro, a ponte Polkadot <> Kusama se destaca não apenas como um projeto de sucesso, mas como um farol de possibilidades no espaço blockchain. A sua contribuição para o avanço da interoperabilidade segura e sem confiança da blockchain abre caminho para um mundo digital mais conectado e funcional, onde as barreiras entre as diferentes redes blockchain são efetivamente superadas, inaugurando uma nova era de colaboração e inovação.