Queremos agradecer aos nossos especialistas em cadeia cruzada José Maria Macedo da Delphi Digital, Philipp Zentner e à equipa LI.FI pela sua inestimável experiência e assistência em todos os aspetos da nossa pesquisa e pelo seu feedback sobre a nossa pesquisa.

A Próxima Geração de dApps: Aplicações nativas de cadeia cruzada:

Aplicações nativas de cadeia cruzada são o futuro de dApps web3. Assim como as algas se desenvolveram em colônias para aproveitar a força coletiva, ou como os animais desenvolveram órgãos especializados para novas funcionalidades, a transição para a cadeia cruzada é uma mudança significativa na evolução de dApps. Comparadas às dApps de uma única cadeia, identificamos 3 principais vantagens que se aplicam aos arquétipos de produtos de cadeia cruzada:

• Agrega a fragmentação de ativos em diferentes cadeias, agregando a liquidez fragmentada em diferentes cadeias numa única cadeia ou num pool coordenado de ativos. As aplicações de cadeia cruzada podem desbloquear novos níveis de eficiência de capital através deste mecanismo
• Permite a localização e personalização de parâmetros e conjuntos de funcionalidades da mesma aplicação em diferentes cadeias para melhorar a experiência do utilizador
• Desbloqueia funcionalidades adicionais para dApps tirando partido de várias blockchains simultaneamente. As aplicações cross-chain podem aproveitar a segurança e a forte comunidade do ETH, desenvolver cadeias soberanas na Cosmos conectadas através do IBC, ou utilizar transações rápidas e baratas do SOL enquanto fazem com que pareça que estão a interagir com uma aplicação de uma única cadeia para os seus utilizadores.

Com base em nossa pesquisa, estamos propondo uma nova maneira de categorizar os diferentes tipos de produtos de cadeia cruzada atuais e futuros. As três categorias são:

• Aplicações distribuídas: A mesma função ou contrato é replicado e localizado em várias cadeias, coordenadas pela passagem de mensagens entre cadeias
• Aplicações agregadas: Ativos ou contratos são agregados numa cadeia para uma função específica, otimizados por funcionalidades especializadas na cadeia agregadora
• Aplicações desagregadas: Funções diferentes são executadas em cadeias diferentes para aproveitar os pontos fortes de cada blockchain

Aplicativos distribuídos

As aplicações distribuídas utilizam a funcionalidade de ponte de ativos e de passagem de mensagens da infraestrutura de cadeia cruzada para coordenar a liquidez e funcionalidade nas implementações da aplicação em diferentes cadeias.

Modelo direto de cadeia para cadeia

As primeiras versões de aplicações distribuídas utilizam comunicações ponto a ponto entre diferentes cadeias para coordenar pools de liquidez e transações. As iterações atuais dessas aplicações distribuídas ponto a ponto são redes de liquidez como o Protocolo Hop e o Gate Estelar, e agregadores de pontes como LI.FI e Socket.

Redes de liquidez como o Stargate da Layerzero e o protocolo Hop são aplicações distribuídas que utilizam passagem de mensagens ponto a ponto (cadeia a cadeia) para coordenar transferências de tokens entre pools de liquidez separadas em cadeias distintas. O Stargate utiliza a funcionalidade de passagem de mensagens dos clientes leves da Layerzero e oráculos para permitir a ponte de tokens nativos entre cadeias suportadas; enquanto o protocolo Hop facilita trocas de tokens nativos entre cadeias EVM, em particular, Ethereum e suas L2s, Arbitrum e Optimism, usando operadores de nós que fornecem liquidez e executam transações. Em ambos os protocolos, a liquidez existe separadamente em cadeias diferentes, mas a passagem de mensagens permite a ponte de ativos liberando ativos na cadeia de destino assim que o usuário deposita ativos na cadeia de origem, tudo isso sem criar tokens de ponte.

Os Agregadores de Pontes como LI.FI e Socket realizam a mesma funcionalidade de ponte de ativos que as redes de liquidez, mas em vez de utilizar suas próprias pools de liquidez e infraestrutura de pontes, agregam múltiplas pontes e DEXes existentes para realizar suas transações. Os Agregadores de Pontes têm contratos inteligentes em cada cadeia suportada que são acionados por um mecanismo de roteamento off-chain que determina a melhor rota e executa transações em protocolos existentes. Esses agregadores ajudam a criar uma experiência mais perfeita para os desenvolvedores e usuários que desejam realizar transações de cadeia cruzada mais complexas (qualquer token para outro token em outra cadeia) sem terem que escolher entre um grande número de pontes e DEXes para transacionar.

Embora as atuais aplicações distribuídas de cadeia para cadeia possibilitem funções transversais essenciais ou pontes, ainda sofrem com as ineficiências de pools de liquidez isolados, uma vez que qualquer desequilíbrio de liquidez criado por transações de usuários terá de ser reequilibrado pelos protocolos, que normalmente dependem de incentivar os usuários/arbitradores a reequilibrar a liquidez.

Modelo de Hub e Posto Avançado

A implementação futura de aplicações distribuídas de cadeia cruzada utilizará um modelo de hub e posto avançado, onde uma cadeia de hub coordenará a funcionalidade e liquidez das implementações em outras cadeias. As futuras aplicações que usam este modelo terão funcionalidades mais avançadas, como empréstimos entre cadeias e DEXes. Existem vários projetos interessantes em desenvolvimento, especialmente no ecossistema Cosmos, que foi construído com interoperabilidade em mente.

O protocolo Mars, um futuro protocolo de empréstimo de cadeia cruzada Cosmos, é projetado para servir múltiplas cadeias simultaneamente e permitir que o colateral postado em cadeias separadas seja combinado em uma única posição com um único ponto de liquidação para todas as cadeias. O chain hub Mars não irá reter liquidez, mas irá gerir toda a liquidez, contratos inteligentes e taxas nas cadeias 'outpost'. No entanto, para seus primeiros 'outposts' em cadeias como Osmosis, cada cadeia será uma conta de crédito separada com limiares de liquidação conservadores separados para levar em conta a latência adicional das comunicações de cadeia cruzada.

A Delphi publicou uma visão de um DEX nativo de cadeia cruzada chamado SLAMM (AMM de liquidez compartilhada), que foi inspirado no design dAMM da Loopring/Starkware. O SLAMM coordenaria a liquidez entre diferentes cadeias usando a funcionalidade de mensagens entre cadeias a partir de uma única cadeia de hub. O SLAMM atua como um "agregador do lado da oferta" virtual, como 1inch para provedores de liquidez, e efetivamente tenta prever o volume de negociação entre cadeias para redirecionar a liquidez onde necessário para otimizar os retornos para LPs.

Vantagens e desvantagens de aplicativos distribuídos

Prós

• Mais fácil de projetar e alcançar para aplicativos existentes que já têm implantações em várias cadeias
• Isso pode permitir que as diferentes implantações em várias cadeias sejam localizadas e personalizadas para cada cadeia
• Criar uma experiência de cadeia cruzada que apresenta uma IU que parece interagir com uma única cadeia local e permite aos usuários acessar o aplicativo, independentemente das cadeias em que os usuários estão

Cons

• Aplicações distribuídas precisam encontrar maneiras de limitar a taxa de transferência e isolar cada cadeia para evitar um ataque que drena toda a liquidez em diferentes cadeias
• As aplicações de hub e posto também precisam priorizar a segurança da cadeia do hub, uma vez que têm acesso a todos os postos em outras cadeias

Perspetivas futuras

Vemos as aplicações distribuídas como a categoria mais simples de aplicação de cadeia cruzada a construir, uma vez que muitas aplicações já estão ativas em várias cadeias. As aplicações distribuídas são o primeiro passo na evolução natural das aplicações, das aplicações de uma única cadeia para as aplicações de cadeia cruzada, à medida que os desenvolvedores procuram adicionar funcionalidades, melhorar a eficiência de capital e simplificar a experiência do usuário para suas aplicações multi-cadeia isoladas.

Temos visto principalmente casos de uso DeFi para a primeira geração de aplicações distribuídas, embora existam muitas aplicações em outros verticais de web3 implementadas em várias cadeias, como coleções NFT, jogos e metaversos, todos os quais poderiam beneficiar da coordenação entre cadeias. Em vez de coordenar a liquidez de tokens para aplicações DeFi, jogos ou metaversos web3 entre cadeias poderiam ter ativos de jogo NFT em várias blockchains a trabalhar em conjunto de forma harmoniosa no mesmo jogo ou metaverso.

Aplicações agregadas

Agrupar a liquidez das aplicações (tokens ou NFTs) ou outra funcionalidade como privacidade e identidade de diferentes projetos ou implementações numa blockchain e tirar partido da funcionalidade especializada de uma cadeia de aplicações com validadores personalizados, consenso e SDKs. Por conseguinte, as aplicações agrupadas também podem ser consideradas como cadeias de aplicações especializadas.

Identificámos várias cadeias de aplicações que estão ativas hoje e que aspiram a ser aplicações agregadoras, fornecendo funcionalidades e serviços especializados, como liquidez de tokens profunda, privacidade e NFTs para outras aplicações de cadeia cruzada.

Osmose

Osmosis é o aplicativo de troca de cadeia mais popular da Cosmos, tem $180M em TVL até janeiro de 2023 e executou mais de $17B em volume de negociação em mais de 100 tokens e pools de liquidez, tornando-se a cadeia com a maior liquidez para negociação de tokens do ecossistema Cosmos. Osmosis é projetado desde o início para suportar a negociação de tokens por meio de sua infraestrutura AMM altamente personalizável. Osmosis inclui SDKs para desenvolvedores configurarem pools de liquidez altamente personalizáveis e seu conjunto de validadores suporta recursos avançados, como staking superfluido (que permite que tokens em pools de liquidez sejam usados simultaneamente para garantir a rede) e recursos MEV integrados, como o seu próximointegração com protocolo Skippara capturar e distribuir receitas de MEV para stakers. Atualmente, a Osmosis funciona como uma cadeia de aplicativos independente e DEX na Cosmos, uma vez que os usuários que desejam negociar tokens ou fornecer liquidez têm que depositar ativos na Osmosis via IBC (Comunicação Inter Blockchain). No entanto, no futuro, a Osmosis planeja se tornar a cadeia de facto para lidar com trocas de tokens de outras cadeias na Cosmos, introduzindotrocas entre cadeias através dos postos avançados da Osmose, usando IBC e ICA (Contas Interchain, esperado para entrar em funcionamento na Cosmos no 1º trimestre de 2023). Usando este sistema, os utilizadores de outras cadeias na Cosmos poderão aceder à liquidez da Osmose e efetuar trocas na Osmose sem sair da sua cadeia.

Asteca

Astecaé um rollup na Ethereum que permite privacidade para transações e é um caso de uso cruzado único fora dos casos de uso DeFi e liquidez normalmente comuns que a maioria dos projetos de cadeia cruzada hoje estão tentando resolver. Aztec usa zk-snarks para agrupar e enviar transações para a Ethereum L1 para criptografar as transações e economizar nos custos de gás. Aztec já atua como um aplicativo agregador de centro de terceirização para permitir privacidade na Ethereum, uma vez que os desenvolvedores podem utilizar ferramentas construídas na Aztec, como Aztec Connectezk.money, um protocolo de transferência privado e uma ferramenta de privacidade semelhante a VPN, para integrar sem permissão a privacidade e economia de custos da Aztec em suas aplicações. Os usuários já podem desfrutar de privacidade em alguns dos aplicativos mais populares na Ethereum, como AAVE, Euler, Yearn e Lido, através do zk.money.

Prós e contras de aplicativos agregados

Vantagens

• Manter a composabilidade atômica, uma vez que todos os ativos estão em uma cadeia e as transações não precisam esperar a confirmação de outra cadeia para serem executadas. Isso é necessário para transações agrupadas complexas ou funções relacionadas (por exemplo, liquidar garantias de empréstimos e trocar instantaneamente em DEX)
• Desenvolver funcionalidades especializadas personalizando a arquitetura da blockchain
• Pode ser amigável para os desenvolvedores, uma vez que a cadeia agregadora pode criar APIs e SDKs específicos para casos de uso e projetados para serem usados por várias equipas e projetos que constroem na sua cadeia

Cons

• Uma vez que a cadeia agregadora é projetada apenas para ser muito boa em uma função ou ativo específico, pode ser inflexível para o desenvolvimento fora da funcionalidade pretendida (por exemplo, a maioria das cadeias especializadas não suportará a funcionalidade geral de contratos inteligentes)

Perspetivas futuras

As aplicações agregadas atuais funcionam na sua maioria como cadeias de aplicações independentes e isoladas, porque a maioria das aplicações de hoje não são construídas para ter funcionalidades de cadeia cruzada. No entanto, acreditamos que, a longo prazo, as aplicações agregadoras serão utilizadas como centros de outsourcing para funcionalidades especializadas por outras aplicações à medida que a infraestrutura de cadeia cruzada amadurece; a aplicação de cadeia cruzada resultante formada pela aplicação e aplicação agregada tornar-se-á uma aplicação desagregada.

Também prevemos outros casos de uso interessantes para cadeias de aplicativos agregadores, como consolidar aplicações DeFi numa cadeia DeFi especializada, por exemplo, Rede Sei; ou identidade intercadeias consolidada numa única cadeia para referência de outras cadeias; ou jogos web3 e metaversos futuros que hospedam todos os seus ativos NFT e contas de utilizador abstraídas numa cadeia de agregação de jogos dedicada, para desbloquear novos níveis de desempenho, interoperabilidade e personalização.

Aplicativos desagregados

As aplicações desagregadas são atualmente a categoria menos comum de produtos de cadeia cruzada. As aplicações desagregadas têm módulos separados com funcionalidades diferentes em várias blockchains, com cada módulo a tirar partido das vantagens de cada blockchain e a comunicar com outros módulos através de comunicações de cadeia cruzada para adicionar mais funcionalidades avançadas ao produto global.

Uma aplicação que externaliza funcionalidades especializadas para uma aplicação agregadora de cadeia cruzada torna-se automaticamente uma aplicação desagregada. No entanto, a aplicação desagregada não necessariamente tem de ter uma cadeia de aplicativos para se tornar desagregada. Uma aplicação desagregada pode simplesmente ser implementada em diferentes blockchains também.

Por exemplo, uma aplicação poderia ter módulos separados em

• Ethereum para aceder à maior liquidez para tokens e NFTs com a maior segurança
• Polygon para transações baratas e rápidas
• Cosmos para blockchains soberanos altamente personalizáveis

Um exemplo é Sommelier, que é uma plataforma nativa de geração de rendimento de cadeia cruzada que gere a criação e cálculo de estratégias de rendimento numa cadeia soberana Cosmos, que são executadas na liquidez DeFi do Ethereum. Sommelier é uma aplicação desagregada porque possui uma cadeia dedicada Cosmos Sommelier com uma arquitetura altamente especializada que funciona como o “co-processador” para gerir ativamente posições de liquidez noutras cadeias como o Ethereum. A cadeia co-processadora Cosmos está configurada para receber cálculos de rendimento fora da cadeia e utiliza o seu conjunto especializado de validadores para hospedar estratégias, executar transações e pagar pelo gás, para além de validar transações.

Também vemos a possibilidade de aplicações desagregadas que têm componentes em L1 e L2s. Para aplicações atuais como Lido para lançar na L2s, os ativos têm de ser transferidos de L1 para L2 através do bloqueio/emissão de ativos em contratos inteligentes. Isso limita a componibilidade de aplicações entre L1 e L2, uma vez que não existem comunicações de cadeia cruzada e a liquidez está fragmentada. Prevemos futuras aplicações em que os cálculos e execuções ocorrem em L2 enquanto se utilizam comunicações de cadeia cruzada para controlar ativos em L1.

Prós e contras de aplicativos desagregados

Prós

• Alta flexibilidade e customizabilidade para desenvolvedores que não querem comprometer as limitações de uma cadeia
• Desbloquear novas funcionalidades poderosas para aplicações ao combinar as melhores características de várias cadeias

Contras

• A forma mais complexa de aplicações de cadeia cruzada requer uma mudança de paradigma no design de aplicações web3 para funcionalidade assíncrona modular

Perspectivas futuras

Aplicações desagregadas começarão a florescer à medida que as cadeias agregadoras começarem a ser integradas nas aplicações de cadeia cruzada como centros de outsourcing. Também prevemos que a próxima geração de aplicações desagregadas criará novas aplicações emocionantes para outros verticais da web3, como NFTs, jogos e metaversos.

Algumas ideias inovadoras para aplicações desagregadas de cadeia cruzada poderiam ser:

• aplicações que permitem privacidade para NFTs comprados na Ethereum ao encaminhar as transações através de uma cadeia de privacidade ou rollup como a Secret Network ou Aztec
• Os jogos ou metaversos podem manter a lógica do jogo em uma cadeia com alta taxa de transferência como Solana, integrar ativos NFT de outras cadeias como Ethereum e adicionar recursos de abstração de conta para seus usuários da Starkware

Visão final de um produto totalmente de cadeia cruzada

No futuro, os utilizadores não terão de se preocupar em interagir com várias blockchains, uma vez que novos produtos de cadeia cruzada abstrairão completamente a experiência de cadeia cruzada do utilizador, ao mesmo tempo que oferecem novas funcionalidades poderosas possibilitadas pela integração de várias blockchains. Acreditamos também que todos os ativos e interações on-chain serão projetados para serem interoperáveis, uma vez que a adoção significativa ocorra em vários ecossistemas de blockchains.

No entanto, por agora, as três categorias de produtos de cadeia cruzada são bastante diferenciadas entre si, uma vez que a categoria de produtos de cadeia cruzada ainda é muito incipiente no web3. No futuro, imaginamos que os produtos de cadeia cruzada serão híbridos das categorias que destacamos acima.

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Como poderia ser isso? Aplicações no futuro podem optar por externalizar simultaneamente funcionalidades para cadeias de aplicativos especializados agregados, enquanto têm ativos distribuídos em várias cadeias, coordenadas por uma cadeia central. Por exemplo, um DEX que tem postos em várias cadeias para uma experiência do utilizador localizada, onde a liquidez é coordenada por uma cadeia central para eficiência de capital e publicaçõesregistar timestamps na blockchain do Bitcoinpara segurança.

Ainda estamos no início da geração de dApps de cadeia cruzada. A maioria das aplicações de cadeia cruzada hoje em dia está também direcionada principalmente para casos de uso DeFi e liquidez. Vamos olhar mais além. Por exemplo, a governança Web3, propostas e votações geralmente só acontecem em uma cadeia e poderiam beneficiar da ativação de funcionalidades de cadeia cruzada, como votação distribuída em várias cadeias ou execução de decisões de governança entre cadeias. Já estamos a ver grandes protocolos como AAVE a utilizar mensagens entre cadeias para executar governança decisões tomadas no Ethereum para suas implantações em outras cadeias como Polygon e Optimism por meio de mensagens entre cadeias. A abstração de contas e a identidade Web3 também são áreas potenciais. Por exemplo, uma carteira de contrato inteligente pode agregar a identidade e os endereços da carteira de um usuário para assinar transações em EVM, Cosmos ou qualquer outra cadeia, combinada com a recuperação de conta entre cadeias, para simplificar muito a experiência do usuário entre cadeias.

Se as blockchains são cidades, então temos estado a construir clusters primitivos de aldeias auto-sustentáveis. É hora de desencadear o comércio global, as cadeias de abastecimento globais e as corporações multinacionais. Para construir uma economia exponencial Web3, é hora de ir para a cadeia cruzada.

Artigos de Referência

Stargate: Uma Ponte Totalmente Componível, Cadeia Cruzada | Pesquisa Criptoeconômica ConsenSys | ConsenSys

Protocolo Hop — Uma Lebre, ou uma Tartaruga? — Delphi Digital

LI.FI — O Futuro Multichain E LI.FI

SLAMM: Um Modelo Unificado para Liquidez de Cadeia Cruzada — Delphi Digital

Apresentando Mars v2. Da sopa cósmica primordial do DeFi, um... | por Mars Protocol | Medium

Osmose: Difundir Liquidez em Todo o Ecossistema Cosmos | Messari

Commonwealth — Osmosis

Introdução | Documentos astecas

Introdução ao Sommelier (notion.site)

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