Esistono molte blockchain nel mondo crypto e comunicare fra loro non è facile. I bridge blockchain servono proprio a questo, come funzionano?
Le blockchain, almeno inizialmente, non sono state progettate per essere interoperabili. Esistono come “domini” isolati con una logica operativa unica, dando priorità alla sicurezza e al decentramento. Ma c’è una crescente domanda da parte degli utenti di spostare le proprie informazioni e risorse tra blockchain. I Bridge blockchain, noti anche come “bridge a chain incrociata”, risolvono questo problema.
I bridge blockchain sono soluzioni tecniche per il trasferimento di dati tra due blockchain.
Possiamo capire il ruolo dei bridge blockchain immaginandoci due pianeti che vogliono scambiarsi merci. Hanno lingue e modi completamente diversi per condurre i loro affari, non si fidano l’uno dell’altro.
Hanno bisogno di un sistema neutrale per verificare accuratamente le transazioni che possono avere senso per ogni pianeta separatamente, senza fare affidamento sulla fiducia, e senza la possibilità che una delle due parti possa manipolare i dati: un bridge servirebbe a trasportare le informazioni tra pianeta e pianeta facendole capire ad entrambi i mondi.
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Perché abbiamo bisogno dei Bridge Blockchain
Una blockchain è un database gestito attraverso una rete distribuita di computer globali indipendenti senza nessuno responsabile. Forniscono nuovi modi rivoluzionari per gestire qualsiasi tipo di dati senza gerarchie formali, dai pagamenti digitali ai token o all’ultimo stato di un accordo condiviso.
Sebbene complicata, la caratteristica principale delle blockchain è “ il verificare i dati senza alcun tipo di fiducia”. Cerchiamo di capire meglio però. Ogni computer (noto come nodo) esegue un software che descrive come ogni punto della rete può concordare il vero stato dei dati memorizzati nella chain senza alcun coordinamento centrale.
Tale accordo è noto come meccanismo di consenso. I nodi verificano continuamente nuovi blocchi di dati basati su tale meccanismo. Potrebbe trattarsi di transazioni Bitcoin recenti o dei saldi Ethereum aggiornati.
Man mano che l’ecosistema crittografico è cresciuto, gli utenti hanno avuto la necessità di trasferire le proprie risorse su diverse blockchain (come da Bitcoin a Ethereum) in modo affidabile. Dato che il consenso funziona internamente a ciascuna blockchain, come si verifica una transazione cross-chain?
Questo problema è descritto come il Trilemma dell’interoperabilità poiché la verifica delle transazioni tra blockchain separate deve conciliare tre requisiti distinti:
- Scalabilità
- Decentramento
- Sicurezza
Come funzionano i Bridge blockchain
Le soluzioni al Trilemma dell’interoperabilità e alla verifica del flusso di dati tra blockchain separate rientrano in due categorie principali:
- Bridge centralizzati/ Trusted bridge
- Bridge decentralizzati/ Trustless bridge
Bridge centralizzati
I bridge centralizzati forniscono una soluzione all’interoperabilità compromettendo la componente trustless del trilemma attraverso la verifica esterna; ovvero fuori chain.
La verifica off-chain può avvenire tramite un’unica entità centralizzata tradizionale che funge da custode per collegare Ethereum e Bitcoin. Può anche avvenire attraverso sistemi che aspirano al decentramento, ma che alla fine falliscono comunque il requisito di trustless, come ChainBridge e il suo sistema di relè off-chain.
Bridge decentralizzati
I bridge decentralizzati forniscono soluzioni per l’interoperabilità blockchain affidabili ma che faticano ad applicarsi a qualsiasi dominio o tipo di risorsa. Esistono due diversi approcci ai bridge decentralizzati.
Locally Verified
Le soluzioni bridge blockchain verificate localmente presuppongono che ciascuna parte di uno scambio cross-chain si assuma la responsabilità di verificare la propria controparte. Questo tipo di bridge è affidabile e può funzionare su qualsiasi dominio, ma è specifico per lo scambio di una risorsa specifica, quindi inciampa nuovamente nel trilemma.
Natively Verified
La verifica nativa delle transazioni cross-chain richiede che ciascuna blockchain crei validatori personalizzati, noti come client di inoltro (relay clients), che funzionino all’interno del meccanismo di consenso dell’altra chain. Questo approccio soddisfa l’elemento trustless e può gestire qualsiasi dato ma non può essere applicato in generale; richiede una soluzione personalizzata per ogni ponte cross-chain.
Ethereum Blockchain Bridge
Ethereum è la blockchain dominante per supportare applicazioni decentralizzate, in particolare nel settore noto come DeFi (finanza decentralizzata). La DeFi include un’intera gamma di servizi finanziari per gli utenti di criptovalute, come prestiti e scambi. Dato il problema dell’interoperabilità blockchain, una parte significativa del valore all’interno del sistema crittografico è bloccata dalle applicazioni DeFi basate su Ethereum.
Per questo motivo i bridge Ethereum sono fondamentali per la crescita del settore, naturalmente, uno dei primi a emergere è stato con Bitcoin attraverso quello che è noto come Wrapped Bitcoin.
Quali sono i migliori bridge blockchain?
Man mano che sono emersi diversi “rivali” per Bitcoin ed Ethereum , sono emerse anche soluzioni per colmare il numero crescente di chain layer 1.
Solana
Solana ha un enorme fascino come chain layer 1 dato il notevole throughput che può raggiungere, con 50.000 transazioni al secondo, rispetto a Ethereum con appena 30. Man mano che Solana e il suo ecosistema si sono sviluppati, è emersa rapidamente la necessità dei Bridge.
Wormhole è uno dei bridge più Solana che fornisce un collegamento a Ethereum. Utilizza l’approccio lock-and-mint, ovvero bloccando i fondi e coniando un importo equivalente dall’altro lato come versione wrapped.
L’altra destinazione naturale off-chain per gli asset di Solana è Bitcoin e simili catene PoW (Proof-of-work). REN VM Bridge utilizza nuovamente l’approccio lock-and-mint per BTC, BCH, ZEC e DOGE.
Avalanche
Avalanche è considerato uno dei veri rivali di Ethereum, in quanto simile a Solana, offre un throughput migliorato. Puoi collegare qualsiasi token ERC20 ad Avalanche e viceversa utilizzando l’Avalanche Bridge.
In realtà il termine “rivali” è sbagliato, sarebbe meglio pensarli come “altre opzioni”.
Polkadot
Polkadot fornisce una dimensione interessante al dibattito sull’interoperabilità, posizionandosi come la blockchain delle blockchain, o layer 0. Questo risolve il problema della cross-chain perché crea un ambiente più ampio con il quale possono esistere blockchain compatibili, costruito utilizzando il singolo framework Polkadot.
A meno che, o fino a quando, tutte le blockchain non saranno costruite su Polkadot, il problema della cross-chain persisterà ancora, quindi, ecco alcune soluzioni di bridging per Polkadot:
- Interlay: Bridging di Polkadot e Bitcoin utilizzando PolkaBTC
- Snowfork: Un ponte generico tra Polkadot ed Ethereum per asset ERC20 e Smart Contract
- Darwinia: Utilizzo di un approccio client leggero per la verifica nativa su Ethereum e una serie di altre catene popolari.
ChainBridge
ChainBridge fornisce un approccio al bridging indipendente dalla chain, ma può farlo solo utilizzando un approccio off-chain che richiede l’elemento di fiducia. Gli eventi su una catena di origine vengono instradati alla chain di destinazione tramite relayer fidati (off-chain) che, tra loro, verificano i dati:
- Listener: estrae e raggruppa gli eventi e costruisce un messaggio
- Router: trasmette il messaggio
- Writer: interpreta e invia messaggi alla chain di destinazione
Sebbene ChainBridge aspiri a un modello più decentralizzato, soffre dello stesso problema dei bridge di custodia: sono contrari ai principi decentralizzati delle blockchain.
Un servizio centralizzato che verifica i dati è un “single point of failure” perché può censurare una transazione o semplicemente abusare della fiducia che devi riporre in loro.
I bridge blockchain sono sicuri?
Lo svantaggio dei bridge blockchain trustless è che la maggiore complessità aumenta i vettori di attacco, come illustrato da due massicci hack all’inizio del 2022.
A febbraio l’hack del Wormhole Bridge ha visto 120.000 token Wrapped Ether (wETH), del valore di $ 326 milioni, rubati dal lato Solana di un ponte verso Ethereum.
L’incidente del Wormhole è stato rapidamente eclissato dall’attacco al Ronin Bridge che ha provocato la perdita di circa 625 milioni di dollari di token alla fine di marzo.
In entrambi i casi un lato del bridge è stato esposto a causa di una vulnerabilità tecnica. Ciò non comporta solo la perdita di attività detenute dall’estremità esposta del ponte, ma ha effetti a catena significativi.
Quando i fondi vengono collegati, la blockchain A detiene i fondi originali e conia una versione sintetica che viene inviata alla blockchain B. Se i fondi detenuti dalla blockchain A vengono poi rubati, tutta la blockchain B detiene è un IOU senza valore perché non c’è più nulla che lo supporti. Quando quegli IOU finiscono in pool di liquidità altrove, gli effetti si propagano attraverso il più ampio ecosistema crittografico.
I vantaggi dei bridge blockchain
Cominciamo a vedere i principali vantaggi:
Commissione di transazione ed efficienza del prezzo
Senza bridge ogni blockchain ha il monopolio su ciò che gli utenti delle loro risorse supportate possono fare. Man mano che più bridge si connettono a ciascuna delle blockchain di layer 1 e alle loro applicazioni di layer 2, quel monopolio viene interrotto e gli utenti hanno più scelta su come effettuare transazioni.
Gli utenti possono cercare commissioni più basse e una migliore liquidità aumentando l’efficienza complessiva dell’ecosistema crittografico.
Incoraggiare la diversità
I bridge blockchain incoraggiano gli utenti ad avventurarsi al di fuori del dominio dei particolari beni che detengono. Quindi qualcuno che detiene solo token ERC20 può ancora sperimentare dApp su Solana o Polkadot, utilizzando un bridge, che crea una maggiore diversità di esperienza.
Velocizzare la Mass Adoption delle criptovalute
La natura isolata delle blockchain contribuisce al tribalismo all’interno dell’ecosistema crittografico ed è un ostacolo alla sua crescita complessiva. I bridge cross-chain supportano un caso progressivo per un universo crittografico multi-chain che può aiutare una più ampia adozione delle criptovalute.
Gli svantaggi dei bridge blockchain
Ovviamente, non sono tutte rose e fiori:
L’elemento centralizzato è un problema
Poiché una delle soluzioni più popolari per collegare le blockchain è richiedere un certo livello di fiducia, ciò comporta naturalmente gli svantaggi di un single point of failure.
Ciò potrebbe avvenire sotto forma di censura dell’accesso o della transazione, malafede da parte del punto centrale di controllo (rug pull) o vulnerabilità ad attacchi esterni.
Complessità crescente
Al fine di mitigare le difficoltà presentate dall’interoperabilità, le soluzioni di bridging del Trilemma stanno incorporando livelli di complessità crescenti. Ciò può scoraggiare l’adozione di criptovalute poiché l’esperienza dell’utente è troppo dolorosa, nonché aumentare i vettori che provocano incidenti come gli hack di Wormhole e Ronin.
Commissioni più alte
I bridge blockchain sono un servizio e quindi devono addebitare commissioni per coprire i costi di sviluppo e premiare gli utenti che forniscono la liquidità. Dover pagare commissioni ogni volta che si effettua una transazione cross-chain può scoraggiare l’adozione da parte di un pubblico mainstream meno preoccupato per principi come il decentramento e più concentrato su costi e benefici tangibili.
Per ora, non esiste una soluzione utopica al problema dell’interoperabilità blockchain. I bridge blockchain si evolveranno e miglioreranno e gli utenti migreranno verso i modi più convenienti ed economici per sfruttare l’intero valore delle loro risorse crittografiche senza essere limitati a un singolo dominio blockchain.
