O que é a interoperabilidade de blockchain e como ela funciona?

Tecnologia Blockchain tem transformado muitas indústrias com sua natureza descentralizada e segura. A rede Ethereum sozinha representa mais de $60 bilhões em valor total bloqueado (TVL) em seu diversificado ecossistema de aplicações descentralizadas (dApps).

Ao mesmo tempo, o potencial total do blockchain só pode ser realizado através de avanços que permitem a interação de diferentes redes. Entra interoperabilidade de blockchain.

Permitir que blockchains interajam com sucesso aumenta sua utilidade individual e funcionalidade, permitindo aplicações mais versáteis e robustas. Também facilita transações entre cadeias e trocas de dados sem problemas, enquanto aumenta a liquidez e a eficiência.

E, esperançosamente, a interoperabilidade do blockchain tem o potencial a longo prazo de encorajar uma adoção mais ampla e a integração de soluções de blockchain em todas as indústrias, tornando a tecnologia mais acessível e prática para o uso diário. Mas como exatamente isso é possível?

Neste artigo, vamos nos aprofundar nas complexidades da interoperabilidade de blockchain, explorando seus mecanismos, benefícios e aplicações no mundo real.

O que é interoperabilidade em blockchain?

Interoperabilidade de blockchain refere-se à capacidade de redes blockchain desconectadas se comunicarem, interagirem e trocarem dados e valor com sucesso. Ela aborda a questão de ecossistemas blockchain isolados que operam de forma independente sem a capacidade inerente de compartilhar informações ou ativos diretamente.

Essa interoperabilidade é crucial para realizar o pleno potencial da tecnologia blockchain, pois permite a construção de aplicativos mais complexos e úteis em várias plataformas.

Termos-chave na interoperabilidade de blockchain

• Cross-chain: Refere-se à capacidade de diferentes redes blockchain de interagir e se comunicar umas com as outras, enquanto transferem dados e valor entre várias cadeias. Por exemplo, transferir Bitcoin da sua blockchain nativa para Ethereum requer um mecanismo de cross-chain, como uma ponte entre blockchains.
• Multi-chain: Envolve o uso de várias redes de blockchain dentro de um único ecossistema ou aplicação, aproveitando os pontos fortes únicos de cada blockchain. Por exemplo, uma blockchain pode lidar com transações de alta velocidade, enquanto outra garante a segurança dos dados. imutabilidade.
• Blockchains interoperáveis: Redes projetadas para trabalhar juntas de forma contínua, facilitando a troca eficiente de dados e valores entre várias plataformas. Por exemplo, projetos como Polkadot e Cosmos incorporaram a interoperabilidade em sua arquitetura central, permitindo que várias redes blockchain se conectem e interajam dentro de um ecossistema maior.

Como funciona a interoperabilidade blockchain?

Suponha que você teve a sorte de "HODL" 1 Bitcoin (BTC), e você quisesse usá-lo em um aplicativo DeFi baseado em Ethereum. Como você faria isso?

Em um ecossistema isolado, você provavelmente decidiria vender BTC por Ether (ETH) em uma exchange de criptomoedas, embora você incorra em taxas de transação enquanto perde valor e tempo preciosos. Mas com interoperabilidade, você poderia usar um token encapsulado, como Wrapped Bitcoin (WBTC), que é vinculado 1:1 com BTC e opera na blockchain Ethereum.Então, em vez de vender e negociar BTC em múltiplas plataformas, você poderia simplesmente converter diretamente 1 BTC para 1 WBTC e usá-lo instantaneamente no ecossistema DeFi da Ethereum sem taxas adicionais ou atrasos.Essencialmente, a interoperabilidade de blockchain envolve vários mecanismos técnicos e protocolos de interoperabilidade que permitem que diferentes redes blockchain se comuniquem e interajam perfeitamente.

Aqui estão alguns componentes e tecnologias chave que a tornam possível.

Mecanismos técnicos e protocolos

No coração da interoperabilidade blockchain estão os mecanismos técnicos e protocolos que padronizam e permitem a comunicação entre diferentes blockchains.

Esses protocolos definem as regras para como dados e ativos são transferidos, validados e registrados em diferentes redes.

Itens chave incluem: Protocolos de Comunicação Inter-Blockchain (IBC)

Os protocolos IBC permitem que blockchains independentes troquem dados e valor diretamente. Um exemplo é o protocolo IBC usado pelo Cosmos, que permite que diferentes blockchains dentro da rede Cosmos se comuniquem com segurança.

Trocas atômicas

Estas são trocas cross-chain que permitem a negociação direta de criptomoedas entre usuários em diferentes blockchains sem a necessidade de uma terceira parte confiável. As trocas atômicas usam técnicas criptográficas para garantir que a troca cross-chain ou seja concluída com sucesso ou não aconteça.

Contratos de bloqueio de tempo com hash (HTLCs)

Os HTLCs são um tipo de contrato inteligente usado em trocas atômicas e outras interações cross-chain. Eles usam funções de hash e bloqueios de tempo para garantir a conclusão segura e pontual das transações.

Contratos inteligentes e pontes

Contratos inteligentes e pontes de blockchain também desempenham um papel importante na habilitação da interoperabilidade do blockchain:

Contratos inteligentes

Os contratos inteligentes são contratos autoexecutáveis com os termos do acordo diretamente escritos em código. Eles automatizam processos e facilitam transações entre diferentes blockchains quando uma condição específica é atendida.

Pontes Blockchain

Pontes entre cadeias conectar duas ou mais redes blockchain, permitindo que interajam e transfiram ativos. Elas podem ser implementadas através de vários métodos, como ativos vinculados (onde um token em uma blockchain representa um ativo em outra) ou oráculos entre cadeias que fornecem dados e validação entre blockchains.

Consenso e validação entre cadeias

Alcançando consenso e validação através de diferentes redes blockchain é essencial para manter a confiança e segurança em sistemas interoperáveis. Componentes críticos incluem:

Mecanismos de consenso entre cadeias

Esses mecanismos garantem que todas as blockchains participantes concordem sobre a validade das transações e trocas de dados. Por exemplo, Polkadot usa uma cadeia de retransmissão para coordenar o consenso entre suas parachains, garantindo um estado unificado em toda a rede.

Nós de validação

Esses nós operam em várias blockchains, verificando e validando transações entre cadeias. Eles desempenham um papel crucial na manutenção da integridade e segurança das interações entre cadeias. Validadores em redes como Cosmos usam um modelo de segurança compartilhada para proteger contra fraudes e garantir troca de dados confiável.

Modelos de segurança e confiança

Modelos eficazes de segurança e confiança são essenciais para manter a integridade das redes blockchain interoperáveis. Embora existam diferentes tipos de modelos, cada um deles tenta garantir que os dados e transações sejam seguros, enquanto prevenindo fraudes e acessos não autorizados.

Modelos de segurança compartilhada

Esses modelos envolvem múltiplos blockchains compartilhando uma infraestrutura comum de segurança. Por exemplo, A cadeia de retransmissão Polkadot fornece segurança para todas as parachains, garantindo que uma violação em uma cadeia não comprometa toda a rede.

Modelos de confiança descentralizada

Este tipo de modelo depende de mecanismos descentralizados para estabelecer confiança entre diferentes blockchains. Por exemplo, o uso de oráculos descentralizados e carteiras multi-assinatura pode aumentar a segurança distribuindo a confiança entre várias partes.

Técnicas criptográficas

Técnicas criptográficas avançadas, como provas de conhecimento zero e computação multi-partidária segura, são usados para garantir a confidencialidade e integridade das transações cross-chain. Essas técnicas proporcionam segurança robusta, mesmo na ausência de uma autoridade centralizada.

Tipos de soluções de interoperabilidade de blockchain

Soluções baseadas em protocolo

Soluções baseadas em protocolo envolvem a criação de protocolos de comunicação padronizados e integrados que permitem a diferentes redes blockchain interagir e trocar dados diretamente. Esses protocolos de interoperabilidade são frequentemente incorporados à arquitetura central dos próprios blockchains, permitindo a interoperabilidade perfeita.

Alguns exemplos notáveis incluem:

Polkadot (DOT)

Polkadot (DOT) é um protocolo revolucionário que facilita a interoperabilidade das blockchains conectando-as através de uma cadeia de retransmissão central.

Arquitetura do Polkadot consiste em: Cadeia de retransmissão

• : Ohub central que conecta várias blockchains, conhecidas como parachains, garantindo a transferência segura de dados e ativos entre elas. Parachains
• : Blockchains independentes que executam em paralelo à cadeia de retransmissão, aproveitando seus mecanismos de segurança e consenso enquanto mantêm suas próprias características e estruturas de governança únicas.
• Pontes: Conexões especiais que permitem ao Polkadot interagir com blockchains externos como Bitcoin e Ethereum, expandindo ainda mais suas capacidades de interoperabilidade.

O modelo de segurança compartilhada do Polkadot garante que todas as cadeias conectadas se beneficiem da robusta segurança da cadeia de retransmissão, tornando-a uma solução poderosa para a interoperabilidade entre cadeias.

Cosmos (ATOM)

Cosmos (ATOM) visa criar um "Internet das Blockchains" que capacita redes de blockchain isoladas a interoperar de maneira descentralizada.

Componentes principais do Cosmos incluem:

• Tendermint core: Um mecanismo de consenso que fornece um algoritmo de consenso de alto desempenho e seguro para blockchains.
• Cosmos SDK: Um framework modular para construção de blockchains personalizados, permitindo que os desenvolvedores criem blockchains adaptados a casos de uso específicos.
• Protocolo de Comunicação Inter-Blockchain (IBC): A protocolo padronizado que permite a transferência de dados e ativos entre blockchains dentro da rede Cosmos.

O protocolo IBC da Cosmos permite a comunicação perfeita entre blockchain independentes, ajudando a construir um ecossistema interconectado de cadeias interoperáveis.

Soluções de middleware

As soluções de middleware atuam como intermediárias que facilitam a comunicação e interoperabilidade entre diferentes plataformas de redes blockchain. Essas soluções normalmente não requerem mudanças nas blockchains subjacentes, muitas vezes tornando-as mais fáceis de implementar em sistemas existentes.

Interledger

Interledger é um protocolo projetado para transferir valor entre diferentes livros-razão e sistemas de pagamento, incluindo blockchains. As principais características do Interledger incluem:

• Protocolo agnóstico de livro-razão: O Interledger não depende de nenhuma tecnologia específica de livro-razão ou blockchain, tornando-se versátil e adaptável a vários sistemas financeiros.
• Conectores: Intermediários que facilitam transações entre diferentes livros-razão, garantindo transferências de valor rápidas e seguras.
• Indicadores de pagamento: Identificadores de recursos uniformes (URIs) que permitem o roteamento fácil de pagamentos para contas específicas em diferentes livros-razão.

A abordagem do Interledger permite transações perfeitas entre livros-razão, melhorando a interoperabilidade entre redes financeiras e blockchains diversos.

Wanchain

Wanchain foca na criação de uma infraestrutura descentralizada para transferências de ativos entre cadeias e aplicações descentralizadas para DeFi. Componentes-chave do Wanchain incluem:

• Pontes entre cadeias: Facilitam a transferência de ativos entre Wanchain e outras blockchains, como Bitcoin (BTC) Ethereum (ETH), e Eos (EOS).
• Mecanismo de conta bloqueada: Usa contratos inteligentes e computação multipartidária para garantir transferências seguras de ativos entre cadeias.
• Pontes universais multi-cadeia: Permitem interação com várias blockchains simultaneamente, promovendo um ecossistema blockchain mais conectado e interoperável.

As soluções da Wanchain aumentam a liquidez e a usabilidade dos ativos digitais, permitindo sua transferência perfeita entre diferentes redes blockchain.

Soluções baseadas em tokens

As soluções baseadas em tokens envolvem o uso de tokens para representar ativos em diferentes blockchains, permitindo sua transferência e troca. Essas soluções frequentemente utilizam contratos inteligentes e técnicas criptográficas avançadas para garantir uma interoperabilidade segura e eficiente.

Tokens embrulhados

Tokens embrulhados são ativos digitais que representam outro ativo em uma blockchain diferente. Eles permitem que os usuários aproveitem os recursos únicos de uma blockchain (como as capacidades de contratos inteligentesdo Ethereum) enquanto possuem ativos de outra blockchain (como o Bitcoin).

As principais características dos tokens embrulhados incluem:

• 1:1 lastro: Os tokens embrulhados são lastreados 1:1 pelo ativo original, garantindo a paridade de valor.
• Contratos inteligentes: Gerencie a emissão e o resgate de tokens wrapped, garantindo transparência e segurança.
• Interoperabilidade: Permita o uso de ativos não nativos em diferentes ecossistemas blockchain, expandindo sua funcionalidade e liquidez.

Exemplos populares incluem Wrapped Bitcoin (WBTC), que representa o Bitcoin na rede Ethereum, e Wrapped Ether (WETH), uma versão da Ethereum que pode ser usada em aplicações descentralizadas (dApps).

Trocas atômicas

Trocas atômicas são um método descentralizado para trocar criptomoedas diretamente entre usuários em diferentes blockchains sem a necessidade de intermediários. Elas aumentam a liquidez e a usabilidade das criptomoedas ao permitir trocas de criptomoedas diretas e seguras entre redes de blockchain distintas.

Principais características das trocas atômicas incluem:

• Contratos com Tempo e Hash Codificados (HTLCs): Garantir que ambas as partes cumpram sua parte da troca ou a transação será cancelada, proporcionando segurança e confiança.
• Compatibilidade entre cadeias: Permitir trocas diretas entre diferentes criptomoedas, como Bitcoin e Litecoin, sem depender de exchanges centralizadas (CEXs)
• Exchanges descentralizadas: DEXs utilizam swaps atômicos, livros de ofertas, formadores de mercado automáticos (AMMs), e outros mecanismos para facilitar o comércio peer-to-peer de ativos digitais em diferentes blockchains.

Comparação de soluções de interoperabilidade de blockchain

Para resumir essas diferentes soluções de interoperabilidade de blockchain de forma mais sucinta, podemos usar uma tabela:

Quais são os benefícios da interoperabilidade de blockchain?

A interoperabilidade de blockchain traz numerosas vantagens, melhorando a funcionalidade e adoção da tecnologia blockchain em vários setores. Aqui estão alguns benefícios distintos:

Eficiência de custos

A interoperabilidade reduz a necessidade de várias soluções de blockchain isoladas, que podem ser custosas para desenvolver e manter. Ao permitir que diferentes blockchains se comuniquem e compartilhem recursos, organizações e projetos podem simplificar operações, reduzir custos de desenvolvimento e evitar redundância.

Liquidez

Liquidez aprimorada é um benefício significativo da interoperabilidade blockchain. Permitindo que os ativos se movimentem livremente entre diferentes redes blockchain, a interoperabilidade aumenta a disponibilidade e a fluidez dos ativos digitais.

Por exemplo, ativos como o Wrapped Bitcoin (WBTC) podem ser usados em aplicações DeFi, potencialmente aumentando sua utilidade e adoção.

Experiência do usuário

A interoperabilidade simplifica e melhora a experiência do usuário, proporcionando acesso contínuo a várias redes blockchain por meio de uma única interface. Os usuários não precisam mais navegar entre diferentes plataformas para gerenciar seus ativos ou interagir com várias aplicações descentralizadas.

Novos modelos de negócios

A interoperabilidade abre a porta para modelos de negócios inovadores que aproveitam as forças de várias redes blockchain. As empresas podem desenvolver novos produtos e serviços que combinam diferentes capacidades de blockchain, como combinar a segurança do Bitcoin com a funcionalidade de contratos inteligentes do Ethereum.

Transformando casos de uso e aplicações do mundo real

A interoperabilidade blockchain tem o potencial de transformar várias indústrias, permitindo trocas de dados e ativos sem interrupções entre diferentes redes blockchain. Embora esta lista não seja de forma alguma exaustiva, aqui estão alguns setores que podem ser positivamente impactados por soluções de interoperabilidade blockchain.

DeFi e transferências de ativos entre cadeias

Plataformas DeFi dependem da capacidade de mover ativos entre diferentes blockchains para fornecer serviços como empréstimos, financiamentos e negociações. Soluções de interoperabilidade como trocas atômicas e tokens embrulhados facilitam essas transferências entre cadeias, melhorando a liquidez e criando produtos financeiros mais diversificados.

Cadeia de suprimentos e logística

A cadeia de suprimentos e logística pode se beneficiar da interoperabilidade do blockchain ao permitir rastreamento em tempo real e compartilhamento transparente de dados entre diferentes redes. Blockchains interoperáveis permitem que várias partes interessadas, como fornecedores, fabricantes e varejistas, colaborem de forma mais eficiente compartilhando informações precisas e oportunas.

Saúde e compartilhamento de dados

Na indústria da saúde, a interoperabilidade do blockchain pode revolucionar o compartilhamento de dados e o atendimento ao paciente. A troca segura e contínua de registros médicos entre diferentes provedores e instituições de saúde pode garantir que os pacientes recebam tratamento preciso e oportuno.

Soluções interoperáveis de identidade digital

Soluções interoperáveis de identidade digital permitir que os usuários mantenham uma identidade consistente e segura em várias plataformas de blockchain, aprimorando a privacidade e a segurança. Por exemplo, um usuário pode criar uma identidade digital em um blockchain e usá-la para acessar serviços em outro blockchain sem a necessidade de criar identidades separadas.

Desafios e limitações da interoperabilidade blockchain

Apesar de seus muitos benefícios, a interoperabilidade blockchain enfrenta diversos desafios e limitações que precisam ser abordados para alcançar a adoção generalizada.

Complexidade técnica

A integração de diferentes blockchains envolve uma complexidade técnica significativa, exigindo protocolos avançados e soluções de integração perfeitamente integradas. Desenvolver e manter protocolos de comunicação entre cadeias requer expertise e recursos avançados que podem dificultar a implementação.

Riscos de segurança

À medida que vários blockchains se conectam, a superfície de ataque se expande, potencialmente expondo toda a rede de blockchain a vulnerabilidades presentes em qualquer um dos blockchains conectados. Garantir uma comunicação e transferência de dados seguros entre cadeias é crucial para prevenir fraudes, violações de dados e outros atividades maliciosas.

Preocupações regulatórias

Diferentes jurisdições têm estruturas regulatórias e requisitos de conformidade variados para a tecnologia blockchain. Soluções de interoperabilidade devem navegar cuidadosamente por esses diversos cenários legais, garantindo que transações cross-chain cumpram com as leis e regulamentações aplicáveis.

Gargalos de escalabilidade

À medida que mais blockchains se tornam interconectadas, o volume de transações cross-chain aumenta, potencialmente levando a congestão e tempos de processamento mais lentos. Soluções de escalabilidade inovadoras e mecanismos de consenso eficientes tornam-se necessários para lidar com esses gargalos e manter desempenho ideal.

Acesse a interoperabilidade blockchain hoje

Para tirar pleno proveito das soluções de interoperabilidade blockchain e do poder das redes descentralizadas, é necessário possuir a criptomoeda.

A MoonPay facilita a compra de criptomoedas que podem ser usadas em diferentes plataformas blockchain. Por exemplo, você pode comprar Ethereum (ETH), Polkadot (DOT), Cosmos (ATOM), assim como tokens tokenizados como Wrapped Bitcoin (WBTC) e Wrapped Ether (WETH), usando um cartão, transferência bancária e muitas outras opções preferidas formas de pagamento.

Após a compra de criptomoeda, a MoonPay permite aos usuários enviar tokens diretamente para uma carteira não custodial para usar em seus dApps favoritos de cadeia cruzada (aplicações descentralizadas). Basta inserir a quantidade de criptomoeda que deseja comprar e seguir os passos para completar seu pedido.