Руководство автостопщика по абстракции блокчейна

Перевод

Это вольный перевод статьи: x.com/2077Research/status/1844130579215782058.

Автор оригинального текста: /x.com/0xyanshu. База исследований: research.2077.xyz.

Аннотация от Д. Скрипника

Написали, что эта технология не то же самое, что и мосты, а состоит из:

Уровня оркестровки (приложения, позволяющие пользователю не знать, с какими сетями они работают; пример: Skip protocol);
Смарт-кошельков (например, Particle);
Протоколов обмена сообщениями между сетями (примеры: AggLayer, Superchain, IBC и пр.);
Cетей ликвидности (позволяют не передавать активы между блокчейнами; примеры не описаны, но, возможно, stargate к таким можно отнести);
Solver Layer (уровень решателей, которые исполняют транзакции в разных сетях; примеры: EnsoFinance, Atlas EVM).

Есть и свои риски у данной технологии, т. к. используется больше протоколов: могут быть взломы на разных уровнях…

Введение

Добро пожаловать, отважный исследователь, в обширную, сложную и порой пугающую вселенную блокчейнов. В духе "Автостопом по галактике" этот путеводитель поможет тебе ориентироваться в галактике блокчейнов без необходимости паниковать.

Web3 — долгожданное децентрализованное будущее интернета — взорвался в огромную, разрозненную экосистему различных блокчейнов, каждый из которых имеет свои правила (наборы смарт-контрактов), языки (виртуальные машины) и особенности (кошельки, мосты и т. д.).

Layer 1, Layer 2, сайдчейны — всё это может показаться сложным. Это похоже на попытку выучить 42 языка одновременно, где для каждого блокчейна требуется новый «паспорт» и знание необычных «обычаев».

Согласно данным @l2beat, на сегодняшний день существует более 100 решений для L2 (роллапы, сайдчейны и т.д.), с общим объёмом заблокированных средств (TVL) более $35 миллиардов.

Но давай начнём с простого вопроса: как пользователи перемещают свои средства между этими различными цепями?

Они используют кошельки и мосты. Вроде просто? Существуют кошельки, такие как MetaMask, которые позволяют переключаться между сетями, управлять несколькими аккаунтами и переносить токены между блокчейнами.

А теперь второй вопрос: не кажется ли это немного утомительным? Не подвергает ли это средства пользователей, а также задачу управления множеством аккаунтов, кошельков и приватных ключей значительным рискам?

К сожалению, ответ — да. [Прим. Menaskop: к счастью - это не так, но поймут это многие сильно позже того, как для них будет поздно].

Обычный мост не абстрагирует все сложности для пользователей. Им по-прежнему необходимо разбираться в нескольких цепях, понимать их и выполнять ряд действий в блокчейне для достижения даже самых простых целей. В процессе они нередко подвергаются рискам безопасности — рискам, которые могут привести к нежелательным потерям.

И реальность такова, что в этом году мы уже видели множество взломов мостов.

Согласно данным DeFiLlama, из-за уязвимостей мостов было потеряно более $2,8 млрд. Один из недавних примеров — взлом моста Ronin в начале августа, когда было украдено около $12 миллионов (к счастью, это была операция белого хакера, и средства были возвращены).

Дело не в том, чтобы искать виновных — Ronin является ведущим протоколом в игровой сфере, с одними из лучших инженеров в этой области. Важно понять, что DeFi всё ещё находится на ранней стадии развития.

Существуют риски, связанные со смарт-контрактами, и, что более важно, ошибки, вызванные человеческим фактором. А люди, как известно, делают ошибки — это одна из многих вещей, которые нас характеризуют.

Но не бойтесь!

Абстракция блокчейна здесь, чтобы упростить этот запутанный хаос. Это как ваш надёжный гид, который прорубает путь через сложности и позволяет бесшовно взаимодействовать с различными блокчейнами, не погружаясь в технические детали.

Представьте себе это как Вавилонскую рыбу [Прим. Menaskop: ссылки здесь 2, потому что и отсылки здесь на самом деле тоже 2] из вселенной блокчейнов — переводчика, который помогает вам легко взаимодействовать с множеством цепей.

Однако важно понимать: абстракция блокчейна — не волшебное решение, которое устраняет все сложности, и это не просто ещё одна форма кроссчейн-коммуникации, несмотря на популярные мнения в Crypto Twitter. (Для более глубокого понимания этих заблуждений рекомендую отличную статью zaryab_eth под названием "What is Not Chain Abstraction?")

Так что пристегните ремни, и давайте отправимся в путешествие по космосу абстракции чейнов, исследуя технологии, их преимущества и то, как они могут сделать Web3 местом, где каждый сможет чувствовать себя как дома.

Параллели с Web2 — Простота, скрытая за сложностью

До эры Web3 интернет казался волшебством. Вы вводите URL, нажимаете Enter, и — вуаля! — перед вами появляется сайт. Однако за кулисами работала сложная система протоколов, таких как HTTP, TCP/IP, DNS и BGP, которые слаженно взаимодействовали для достижения результата. Но, как обычный пользователь, вы не знали обо всех этих сложных деталях.

Всё, что вы знали, — это то, что вы нажали кнопку, и это сработало.

Эта невидимая сложность, которая управляет интернетом, — модель, к которой стремится абстракция чейнов в Web3, но с более защищённой и устойчивой к цензуре инфраструктурой.

Так же, как Web2 абстрагировала технические сложности доступа к сайтам, абстракция чейнов стремится устранить необходимость для пользователей понимать такие аспекты, как комиссии за газ, нативные токены или кроссчейн-сообщения. Это бесшовный слой, который позволяет пользователям и разработчикам сосредоточиться на создании и использовании децентрализованных приложений (dApps), а не на борьбе с тонкостями блокчейнов.

Приведу простой пример того, как легкими и бесшовными стали системы Web2 для платежей за последние годы.

Даже в развивающихся странах, таких как Индия, система под названием UPI (Unified Payments Interface) сделала отправку денег практически мгновенной. Вот пример:

Предположим, у Алисы есть счёт в банке X, и она хочет отправить своему другу Бобу 10 долларов (для простоты используем доллары США; в реальности это были бы индийские рупии).

Что должна сделать Алиса?

Алиса открывает любое приложение-поставщик UPI (например, GooglePayIndia, PhonePe и т.д.).
Вводит UPI ID Боба (который не ограничен каким-то конкретным приложением).
Вводит сумму (10 долларов) и UPI PIN, установленный при регистрации.
Нажимает «Отправить», и через 1-2 секунды Боб получает 10 долларов на свой счёт.

Это настолько просто:

(Примечание: хотя это упрощённый пример, настройка аккаунта с UPI-провайдером довольно проста. Как только вы настроили его у одного провайдера, сможете беспрепятственно совершать платежи через других провайдеров, банки и платформы.)

Теперь представьте, что у Алисы есть 100 USDC на Base, и она хочет отправить их Бобу на его счёт в Arbitrum или Optimism. Время, комиссии за газ и риски, связанные с перемещением её средств через цепочки, мосты и т.д. ... Вы уже можете представить, насколько это усложняется в текущем состоянии Web3. Каждый шаг увеличивает затраченное время, расходы и риск ошибки — далеко не такая гладкая система, как опыт с UPI, который только что описали.

Но прежде чем забегать вперёд, давайте поговорим о той путанице, в которой мы находимся сегодня — разрозненной и порой раздражающей реальности Web3. [Прим. Menaskop: забавно, как людей в мире децентрализации раздражает… децентрализация].

Запутанная реальность Web3: фрагментация в основе

Сегодняшний ландшафт Web3 фрагментирован. Представьте, что вам нужно использовать разных интернет-провайдеров, браузеры и валюты для доступа к каждому сайту, который посещаете. Это Web3 сегодня, только вместо веб-сайтов вы имеете дело с блокчейнами — Ethereum, Optimism, Polygon, Arbitrum и так далее. У каждого из них своя система. У вас есть активы на Ethereum, но вы хотите исследовать возможности DeFi на 0xPolygon. Для этого вам нужно:

Переместить свои активы с Ethereum на Polygon через мост.
Оплатить комиссии за газ в ETH на Ethereum, а затем перейти на оплату в MATIC на Polygon.
Переключить кошельки или управлять несколькими конфигурациями кошельков для отслеживания своих активов.

Для разработчиков создание децентрализованных приложений (dApps), работающих на нескольких цепях, — как строительство дома в стране, где у каждого города свои строительные нормы. Для пользователей перемещение активов между цепями часто связано с утомительными процессами: необходимость вручную переводить токены через мосты, менять нативные валюты и настраивать новые кошельки для каждой цепи, с которой они взаимодействуют.

Это неуклюжий опыт — что-то вроде того, как автостопом путешествовать по галактике без карты и даже без полотенца.

Встречайте абстракцию блокчейна: упрощение сложностей Web3

Абстракция блокчейна (АБ) — процесс, который устраняет необходимость для пользователей и разработчиков напрямую взаимодействовать с базовой блокчейн-инфраструктурой. Это похоже на обновление вашего путеводителя от стопки бумажных карт до гипер-интеллектуального ИИ, который знает все маршруты и протоколы во всей галактике, чтобы вам не пришлось делать это самому.

Проще говоря, АБ объединяет блокчейн-опыт. Это делает так, что пользователи не должны заботиться о том, какой блокчейн они используют или какой токен им нужен для оплаты. Она устраняет барьеры, абстрагируя сложные детали и обеспечивая бесшовную интероперабельность между различными блокчейнами.

Представьте, что входите в dApp и взаимодействуете с активами или смарт-контрактами на нескольких цепях, не переключая кошельки и не перенося токены через мосты. Или представьте, что можете оплачивать комиссии за газ любым токеном, который у вас есть, вместо того, чтобы использовать нативную валюту конкретного блокчейна. Вот что обещает АБ.

Ключевые преимущества абстракции цепей

Список:

Унифицированное взаимодействие: Пользователи взаимодействуют с dApps, не беспокоясь о том, на каком блокчейне они работают.
Упрощённая разработка: Разработчики создают один раз, развёртывают на нескольких цепях и забывают о специфике каждой из них.
Объединение ликвидности: Активы свободно перемещаются между цепями без необходимости ручного перемещения через мосты.
Портативность: Ваша идентичность и история транзакций следуют за вами на всех цепях.

Фреймворк CAKE: Разбираемся по слоям

Чтобы действительно понять абстракцию цепей, можно обратиться к фреймворку CAKE, разработанному Frontier Research (FrontierDotTech).

Фреймворк Chain Abstraction Key Elements (CAKE) представляет собой структурированный подход для разработчиков, который позволяет упростить пользовательский опыт в мультичейновом мире. Он акцентирует внимание на абстракции сложностей взаимодействия между цепями, позволяя пользователям сосредоточиться на своих целях, а не на технических преградах.

Представьте блокчейн как многослойный торт, и каждый слой — важный элемент, необходимый для достижения бесшовного опыта абстракции цепей.

Этот фреймворк чётко разделяет три ключевых слоя, составляющих абстракцию цепей:

Слой разрешений: Этот слой занимается взаимодействием пользователей — авторизацией переводов и транзакций. Он абстрагирует сложности взаимодействия с конкретными блокчейнами, предоставляя единый интерфейс для управления активами.
Слой решений: Этот слой управляет сложностями кроссчейновых транзакций и намерений. Он обеспечивает эффективную обработку операций пользователей, будь то на одной цепи или сразу на нескольких.
Слой расчётов: После того как пользователь авторизовал транзакцию, этот слой отвечает за её исполнение и завершение на целевых цепях, управляя такими задачами, как перевод активов или взаимодействие со смарт-контрактами.

Рабочая группа CAKE была создана для содействия сотрудничеству между командами, работающими над интероперабельностью, опытом разработчиков и пользователей в различных проектах.

Объединяя исследования и стандарты разработки в различных «слоях» блокчейн-функциональности, рабочая группа фокусируется на создании консенсуса по стандартизации обмена сообщениями и улучшении общего пользовательского опыта при взаимодействии с несколькими цепями.

Замечательные проекты, участвующие в этом усилии, включают 1inch, arbitrum, EverclearOrg, biconomy, EigenLayer, Li.Fi, WalletConnect (теперь reown_) и многие другие.

Эти группы работают над ключевыми направлениями, такими как абстракция аккаунтов (EIP-4337), кроссчейновые стандарты (xERC20) и умные кошельки (ERC-7579, ERC-6900), чтобы создать единые протоколы и инструменты для разработчиков.

Этот модульный подход предоставляет чёткий план для достижения полностью абстрагированного блокчейн-опыта, сосредотачиваясь на критических слоях, где можно упростить сложность.

Как работает абстракция цепей? Технические подходы

Теперь, когда у нас есть общее понимание фреймворка, давайте кратко рассмотрим технические механизмы, которые делают абстракцию цепей возможной:

Слои оркестровки: Подобные слои координируют действия между несколькими цепями. Они гарантируют, что намерение пользователя (например, совершение сделки или перевод активов) может быть выполнено бесшовно в разных блокчейн-средах без ручного вмешательства.
Единые смарт-контрактные кошельки: Вместо необходимости иметь несколько кошельков для разных цепей, пользователи взаимодействуют через один кошелёк, который может работать на всех поддерживаемых цепях. Этот кошелёк абстрагирует технические детали каждой цепи, позволяя пользователям сосредоточиться на своих действиях, а не на инфраструктуре.
Кроссчейновые протоколы обмена сообщениями: Эти протоколы позволяют взаимодействовать между различными блокчейнами, обеспечивая бесшовное перемещение данных и транзакций с одной цепи на другую. Представьте их как телефонные линии, которые позволяют блокчейнам «разговаривать» друг с другом.
Сети ликвидности: Эти сети управляют перемещением активов между блокчейнами, обеспечивая, что пользователям не нужно вручную переносить токены или сталкиваться с проблемой фрагментации ликвидности.

Мы более подробно рассмотрим различные протоколы и проекты, работающие на разных уровнях, в следующих разделах.

Стандарты как закладка основы для интероперабельности и АБ

В основе АБ лежит ряд развивающихся улучшений и стандартов, направленных на унификацию и упрощение взаимодействий в блокчейн-экосистеме. Эти стандарты ERC, наряду с другими EIP, создают фундамент, на котором разработчики могут построить более взаимосвязанное и бесшовное Web3-пространство.

Вот краткий обзор ключевых стандартов, формирующих будущее абстракции цепей:

ERC-7281: Суверенные объединённые токены. ERC-7281 регулирует суверенные объединённые токены, позволяя эмитентам контролировать выпуск и сжигание токенов между цепями. Устанавливая разрешения и лимиты, этот стандарт снижает риски безопасности при кроссчейновых переводах, предотвращая несанкционированные операции во время работы мостов.
ERC-7683: Намерения кроссчейновых транзакций. ERC-7683 вводит систему кроссчейновых намерений, где пользователи указывают желаемые результаты, а не выполняют сложные кроссчейновые транзакции вручную. Сеть автоматически выполняет эти намерения на разных цепях, упрощая взаимодействие пользователей и повышая эффективность.
ERC-4337: Абстракция аккаунта. ERC-4337 позволяет абстрагировать аккаунты, давая возможность внешне управляемым аккаунтам (EOA) действовать как смарт-контракты. Это автоматизирует транзакции, позволяет использовать такие меры безопасности, как многофакторная аутентификация, и спонсировать оплату газа токенами, отличными от ETH, что значительно улучшает пользовательский опыт.
EIP-3074: Спонсорство газа и пакетная обработка транзакций. EIP-3074 вводит опкоды (AUTH и AUTHCALL), позволяющие EOA делегировать выполнение транзакций смарт-контрактам. Это позволяет спонсировать газ и объединять действия в одну транзакцию, что улучшает доступность и снижает сложность транзакций.
EIP-7702: Временное поведение смарт-контрактов. EIP-7702 даёт EOA возможность временно действовать как смарт-контракты для выполнения единичных транзакций. Пользователи могут указывать действия, подобные смарт-контрактам, на время транзакции, не переходя полностью на смарт-кошельки. Эта гибкость позволяет более сложные взаимодействия без долгосрочных изменений аккаунта.
ERC-7579: Модульные умные (смарт) аккаунты. ERC-7579 стандартизирует модульные умные аккаунты, позволяя разработчикам расширять функциональность аккаунтов с помощью модулей, а не строить всё с нуля. Это обеспечивает интероперабельность между реализациями умных аккаунтов и поддерживает более гибкий и модульный подход к их разработке.

Эти стандарты создают основу для более взаимосвязанной и бесшовной блокчейн-экосистемы.

Пейзаж абстракции цепей: современные уровни реализации

По мере того как углубляемся в мир АБ, становится ясно, что уже существует множество проектов и протоколов, закладывающих основу для более плавного блокчейн-опыта.

Подобно опытному межгалактическому путешественнику, понимание различных уровней абстракции поможет сделать навигацию в Web3 менее пугающей. В следующих разделах рассмотрим ключевые уровни и проекты, способствующие этому преобразованию.

БА на уровне приложений

На уровне приложений разработчикам нужны инструменты для создания децентрализованных приложений (dApps), которые могут взаимодействовать между несколькими цепочками. Этот уровень сродни дирижеру оркестра, координирующему действия между разрозненными блокчейнами. Ключевыми игроками в этой области являются:

Agoric: С помощью своего Orchestration API Agoric позволяет разработчикам выполнять многоцепочечные транзакции, используя всего одну подпись пользователя, делая сложные операции между цепочками простыми, как нажатие кнопки.
Skip (Skip Protocol): Упрощая межцепочечные обмены и переводы, Skip объединяет такие протоколы обмена сообщениями, как IBC и Hyperlane, в единый API.
Socket (Socket Protocol): Эта открытая площадка для исполнения намерений и расчётов позволяет разработчикам создавать dApps, работающие на нескольких блокчейнах, без необходимости вручную интегрировать каждый из них.

Эти инструменты позволяют разработчикам без особых усилий организовывать транзакции и пользовательский опыт между цепочками, подобно универсальному переводчику для dApps.

Абстракция цепочки на уровне аккаунта («слой разрешений»)

Для пользователей взаимодействие с несколькими блокчейнами не должно ощущаться как переход между совершенно разными планетами.

Абстракция на уровне аккаунтов (часто называемая слоем разрешений в рамках CAKE) стремится предоставить единый пользовательский опыт, объединяя аккаунты, оплату газа и балансы на разных цепях. Проекты, ведущие инновации в этой области, включают:

Particle Network (ParticleNtwrk): Благодаря универсальным аккаунтам Particle Network позволяет пользователям управлять одним аккаунтом, который бесшовно работает на разных блокчейнах. Их функция Universal Gas даже позволяет оплачивать комиссии любым токеном.
XION (burnt_xion): Устраняя все сложности для конечного пользователя, XION абстрагирует газ, аккаунты и подписи, чтобы обеспечить лёгкий пользовательский опыт в разных экосистемах.
NEAR Protocol (NEARProtocol): С помощью Chain Signatures NEAR предоставляет пользователям единый аккаунт, который может подписывать транзакции на нескольких блокчейнах, упрощая управление идентификацией.
OneBalance (OneBalance_io): Благодаря надёжным аккаунтам OneBalance объединяет балансы, абстракцию газа и кроссчейновые транзакции, обеспечивая пользователям возможность легко взаимодействовать с несколькими сетями.

Эти проекты создают слой, где пользователям больше не нужно управлять отдельными аккаунтами или беспокоиться о тонкостях различных блокчейнов — столь необходимое облегчение для путешественников Web3.

Абстракция на уровне блокчейна (слой расчётов)

На уровне блокчейна целью является обеспечение совместимости между блокчейнами, минимизация рисков и задержек. Это уровень расчетов, на котором обеспечивается окончательность транзакций. К ключевым игрокам относятся:

AggLayer компании Polygon (0xPolygon): Агрегирует zk-доказательства из различных цепочек для безопасных расчетов на Ethereum, снижая сложность межцепочечных взаимодействий.
IBC от Cosmos (cosmos): Протокол Inter-Blockchain Communication (IBC) обеспечивает бесперебойную связь между блокчейнами в экосистеме Cosmos, способствуя большей совместимости.
SuperChain на Optimism (Optimism): Сосредоточившись на объединении нескольких уровней 2, Superchain работает над созданием целостного опыта для пользователей, взаимодействующих между цепочками.

Этот уровень выступает в качестве магистрального, обеспечивая безопасную и эффективную обработку транзакций и данных во всей галактике блокчейна.

Оптимизация межцепочечных транзакций

Здесь выделим:

Solver Layer — это то место, где происходит магия оптимизации транзакций, подобно невидимым силам, которые обеспечивают плавность и эффективность вашего пути. Решатели (solvers: часто они не переводятся дословно) оптимизируют запросы пользователей и выполняют транзакции между блокчейнами.
Enso Network (EnsoFinance): Этот объединяющий слой подключения агрегирует данные состояния блокчейнов, позволяя разработчикам обрабатывать сложные операции, такие как заимствование, кредитование и обмен, без ручной интеграции.
Atlas EVM (atlasevm): Atlas (от FastLane) абстрагирует выполнение децентрализованных приложений (dApps), позволяя пользователям взаимодействовать с решателями для оптимизированного, доверительного исполнения операций.
Khalani Network (khalani_network): Специализируясь на координации, основанной на намерениях, Khalani предлагает детерминированные гарантии расчёта и совместимость с намерениями.
Everclear (ранее Connext EverclearOrg): Everclear, функционируя как расчётный слой (по аналогии с Splitwise в Web3), рассчитывает и урегулирует кроссчейновые транзакции, значительно оптимизируя потоки капитала и обеспечивая эффективное исполнение транзакций.

С этими инструментами пользователи и разработчики могут наслаждаться более плавным и экономичным опытом взаимодействия в многосетевом мире Web3.

Некоторые вызовы на пути к абстракции цепей

Хотя видение абстракции цепей привлекательно, оно сопряжено с рядом серьёзных вызовов:

Безопасность: Управление взаимодействием между блокчейнами открывает новые векторы атак. Как обеспечить безопасность, когда активы и данные постоянно перемещаются между цепями?
Стандартизация: Разные блокчейны используют различные модели консенсуса, структуры транзакций и модели управления. Создание стандартизованного протокола, который мог бы работать во всех этих экосистемах, — нелёгкая задача.
Децентрализация: Некоторые формы абстракции цепей требуют централизованной координации, но истинное видение заключается в достижении масштабируемой децентрализации, где ни одна сущность не контролирует потоки активов или информации.

Заключение

Завершая наше путешествие по АБ, становится очевидно, что эта технология является ключом к решению одной из главных проблем Web3 — фрагментации.

Абстрагируя сложности взаимодействий между цепями, АБ обещает открыть новые уровни интероперабельности, масштабируемости и пользовательского опыта.

Будущее Web3 будет определяться не количеством существующих блокчейнов, а тем, насколько легко пользователи и разработчики смогут перемещаться между ними. И благодаря абстракции цепей это будущее выглядит гораздо более плавным и взаимосвязанным.

Так что не паникуйте — будущее мультисетевой экосистемы становится проще с каждым новым слоем абстракции.

Автор: 0xyanshu (Yanshu). Для более детальных исследований в сфере Ethereum и криптовалюты в целом загляните в 2077 Research.

До!