Em 2009, quando o primeiro bloco de Bitcoin foi minerado, a rede Bitcoin era a única rede blockchain que existia. Isso já não é mais o caso hoje. Agora existem centenas de outras redes blockchain, cada uma com casos de uso e objetivos únicos. Às vezes, essas blockchains precisam se comunicar entre si para compensar suas deficiências e permitir uma adoção mais ampla. Como elas conseguem isso? Através de um processo conhecido como interoperabilidade blockchain.

A interoperabilidade da Blockchain é a capacidade das blockchains de interagir livremente e compartilhar dados ativamente entre si. Por mais simples que o conceito pareça, não é tão fácil de implementar. Isso ocorre porque muitas blockchains foram projetadas para serem protocolos independentes. Portanto, elas geralmente são incompatíveis com tecnologias externas, incluindo outras blockchains.

No entanto, várias plataformas têm desenvolvido formas de melhorar a comunicação eficiente entre blocos devido ao seu potencial. Este artigo abordará a tecnologia por trás da interoperabilidade blockchain e como ela funciona. Também discutiremos as vantagens e desvantagens desse mecanismo.

Como Funciona a Interoperabilidade da Blockchain?

Porque cada blockchain é diferente, não há mecanismo universal usado para alcançar interoperabilidade. Em vez disso, os desenvolvedores e engenheiros de blockchain desenvolveram várias ferramentas e protocolos que abordam o problema em um nível de cadeia para cadeia.

Embora essas ferramentas possam diferir em escopo e operação, uma coisa é comum - todas evitam a integração de blockchains com plataformas de terceiros. Eles fazem isso para manter a descentralização, um dos pilares críticos da tecnologia blockchain. Aqui está um resumo de como algumas das ferramentas de interoperabilidade blockchain mais populares funcionam.

Cadeias laterais e Paracadeias

As sidechains surgem de uma blockchain principal e são projetadas para manter comunicação bidirecional com a cadeia principal. Um sidechain é uma entidade separada com seu próprio sistema de tokens, mecanismo de consenso e método de operação. Ele beneficia a cadeia principal lidando com algumas de suas funcionalidades, liberando espaço para uma operação mais eficiente. Polygon (MATIC) é um exemplo de um projeto de sidechain. Ele funciona como um sidechain e uma blockchain de camada 2 baseada na rede Ethereum.

As parachains são semelhantes às sidechains no sentido de que também são blockchains separadas conectadas a uma cadeia principal. No entanto, uma diferença fundamental é que as parachains podem interagir entre si além da cadeia principal. Isso difere das sidechains que só podem manter comunicação com a cadeia principal. Assim, as parachains são mais interoperáveis do que as sidechains. Os ecossistemas Polkadot e Kusama são exemplos de projetos que suportam parachains.

Oráculos

Oráculos são protocolos de contratos inteligentes que permitem a comunicação entre um blockchain e o mundo exterior. Eles podem transmitir dados do mundo exterior para o blockchain ou vice-versa. No entanto, eles são capazes de muito mais. Eles também podem transmitir informações de um blockchain para outro, possibilitando assim a interoperabilidade entre eles. Chainlink e o protocolo Band são bons exemplos de oráculos entre cadeias.

Ponte entre Cadeias

Uma ponte interligada é uma disposição que permite que tokens sejam transferidos ou 'ponteados' de uma blockchain para outra. É um dos mecanismos mais importantes que facilitam a interoperabilidade blockchain. A maioria das pontes opera bloqueando ou queimando tokens em uma blockchain e liberando uma quantidade igual de tokens na outra.

Algumas pontes entre cadeias usam um protocolo de encapsulamento para alcançar seu objetivo. Eles encapsulam o valor de um token em outro e tornam possível que esse token seja usado de outras maneiras. Um exemplo é o caso do BTC envelopado. Mesmo que seja resgatável por BTC em uma base 1:1, é um token ERC-20 e, portanto, pode ser usado em protocolos baseados em Ethereum. Essa é a potência da interoperabilidade blockchain.

Outras pontes inter-cadeias, como a rede Celer, utilizam pools de liquidez para transferir tokens de uma blockchain para outra. Pontes como esta também oferecem oportunidades de ganhos para investidores prontos para fornecer liquidez para facilitar as transferências.

Trocas Atômicas

Uma troca atômica (ou negociação atômica entre cadeias) é um mecanismo de troca entre pares em que ativos de uma blockchain são trocados por ativos em outra blockchain. O processo é totalmente descentralizado e regulado por contratos inteligentes. Todo o processo também é concluído dentro de um prazo específico. Se esse tempo se esgota e as condições contratuais não forem atendidas, a transação é cancelada automaticamente.

Protocolo de Comunicação Inter-Blockchain (IBC)

Este é um módulo de interoperabilidade desenvolvido pelo ecossistema Cosmos para permitir a comunicação entre blockchains conectados. Foi projetado para ser a internet dos blockchains e está cumprindo o seu nome. Os blockchains conectados por meio desse mecanismo não precisam interagir diretamente uns com os outros. Eles apenas enviam pacotes de informações por canais descentralizados regulados por contratos inteligentes.

Mesmo que o IBC tenha sido lançado em março de 2021, ele está atualmente habilitado em 54 redes com cerca de 114.000 transações diárias. Essas 54 redes blockchain podem se comunicar perfeitamente entre si e trocar tokens conforme necessário.

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**_Uma visão geral dos 54 projetos de criptografia atualmente no protocolo IBC_**

Soluções de Interoperabilidade Blockchain

Trocas de Tokens

Trocas de tokens melhoram a interoperabilidade ao trocar tokens em diferentes redes blockchain. Elas podem ser implementadas de várias maneiras, sendo as mais comuns as trocas atômicas e os fabricantes de mercado automatizados (AMMs) entre cadeias.

Uma troca atômica (ou comércio atômico entre cadeias) é um mecanismo de troca peer-to-peer onde ativos de uma blockchain são trocados por ativos em outra blockchain. O processo é totalmente descentralizado e governado por contratos inteligentes. Todo o processo também é concluído dentro de um prazo específico. Se esse tempo expirar e as condições do contrato não forem atendidas, a transação é cancelada automaticamente.

As AMMs de cadeia cruzada são construídas em cima de pontes de cadeia cruzada para permitir a conexão entre diferentes blockchains. Elas têm pools de liquidez separados em cada blockchain e usam essa liquidez para facilitar trocas de tokens. Um exemplo é o AMM associado ao THORChain, que permite trocas entre blockchains entre oito cadeias.

Pontes de token programáveis

Essas são pontes de token que também implementam mensagens arbitrárias através de chamadas de contrato inteligente. Isso torna a ponte entre cadeias mais eficiente. Também permite que funções mais complexas como troca, empréstimo e participação sejam realizadas na mesma transação que a função de ponte.

Chamadas de contrato

Isso acontece quando a função de contrato inteligente na cadeia de origem chama a função de contrato inteligente na cadeia de destino. Essa comunicação forma a base para interações mais complexas entre redes blockchain. Trocas de tokens e pontes são construídas com base nessas interações.

Pagamentos nativos

Pagamentos nativos entre cadeias envolvem originar uma transação em uma rede blockchain e fazer pagamentos em outra rede blockchain na moeda nativa da blockchain de origem. Isso permite que dados e ativos sejam facilmente transferidos de uma blockchain para outra. Também facilita aplicativos descentralizados e reduz a necessidade de exchanges centralizadas.

Projetos de Interoperabilidade Blockchain

Polkadot

O mecanismo de parachain é nativo do ecossistema Polkadot. Cada parachain se conecta à cadeia principal ou de retransmissão através de um processo conhecido como ‘Vinculação’. Diferentes parachains vinculados à mesma cadeia de retransmissão também podem se comunicar entre si, aumentando assim a interoperabilidade.

Atualmente, existem cerca de 186 blockchains diferentes no ecossistema Polkadot. A interconexão entre essas blockchains significa que os usuários podem acessá-las através de uma única carteira e interface de usuário. Isso economiza muito tempo e estresse que, de outra forma, teriam sido gastos se movimentando entre as blockchains se elas não estivessem interconectadas através da interface Polkadot.

Cosmos

O ecossistema Cosmos projetou o protocolo de Comunicação Inter-Blockchain. Este é um módulo de interoperabilidade que permite a comunicação entre blockchains conectados. Foi projetado para ser a internet dos blockchains e está cumprindo o seu nome.

Os blockchains conectados por meio desse mecanismo não precisam interagir diretamente um com o outro. Eles apenas enviam pacotes de informações por meio de canais descentralizados regulados por contratos inteligentes. Embora o IBC tenha sido lançado em março de 2021, atualmente está habilitado em 54 redes com cerca de 114.000 transações diárias.transações. Essas 54 redes de Blockchain podem se comunicar perfeitamente entre si e trocar tokens conforme necessário.

Cardano

Cardano é uma plataforma blockchain de terceira geração que suporta a criação de sidechains para comunicar-se perfeitamente com o blockchain da mainnet. Além disso, o Cardano permite a transferência de dados entre blockchains através da implementação de pontes interligadas. Essas pontes conectam a rede Cardano com o Ethereum, Bitcoin e outras redes. Exemplos são o protocolo REN e as pontes SundaeSwap.

Ponte de Plasma

A Ponte Plasma é uma solução de escalonamento de camada 2 que usa cadeias filhas para aumentar a eficiência da rede Ethereum. Assim como as paracadeias e as cadeias laterais, as cadeias filhas retiram parte da carga da cadeia principal enquanto mantêm comunicação entre si e com a cadeia principal. Como funciona a ponte Plasma?

Quando um usuário deseja transferir um ativo da cadeia filha para outra rede blockchain, ele cria um NFT na cadeia filha para representar a propriedade do ativo. Ele então bloqueia o NFT em um cofre de contrato inteligente e cunha um NFT correspondente na rede blockchain de destino.

Quando ele transfere este NFT recém-criado para o destinatário, o destinatário pode resgatá-lo pelo ativo de criptomoeda que o NFT representa.

Lisk

Embora o Lisk não seja explicitamente projetado como um projeto de interoperabilidade, ele oferece algumas soluções interessantes. Por exemplo, permite que os desenvolvedores criem sidechains que se conectem à cadeia principal do Lisk. Ele também suporta mensagens entre cadeias que permitem que diferentes blockchains se comuniquem perfeitamente.

Por último, a fase final do roteiro da Lisk - conhecida como Fase Diamante - é projetada para tornar a rede Lisk diretamente compatível com outras blockchains. Isso permitirá que os desenvolvedores criem aplicativos descentralizados na Lisk que poderão ser usados nas blockchains Ethereum, Polkadot e Cosmos.

Benefícios da Interoperabilidade Blockchain

Mais Potencial para Adoção em Massa

Se a maioria da população mundial adotar criptomoedas, é provável que não seja apenas em uma blockchain. Portanto, a interoperabilidade blockchain garante que haja uma comunicação perfeita entre as blockchains, não importa quantas elas sejam. Essa comunicação garantirá mais casos de uso para ativos de criptomoeda, catalisando um maior crescimento e distribuição da tecnologia blockchain.

Escalabilidade aumentada para projetos de criptomoedas

A escalabilidade da blockchain é a capacidade de uma criptomoeda de expandir e assumir mais volume de transações do que está acostumada. A escalabilidade é uma das propriedades mais escolhidas de uma moeda, porque mostra que está pronta para uma adoção aumentada. A interoperabilidade da blockchain ajuda nisso, pois garante que um token não seja limitado pelas limitações da blockchain em que foi construído.

Pegue o caso do BTC envolvido, por exemplo. Por si só, o Bitcoin só gerencia cerca de cinco a sete transações por segundo (TPS). No entanto, quando envolvido como um token ERC-20, seu TPS dobra, potencialmente alcançando 100.000 quando as atualizações do Ethereum forem concluídas.

Aumento da Descentralização

Crypto é tudo sobre descentralização. E é isso que a interoperabilidade garante. Através dos vários protocolos e mecanismos que discutimos, há uma disposição para transações sem confiança livre de qualquer intermediário. Também garante que nenhuma cadeia tenha um monopólio sobre transações cripto. Como não há necessidade de supervisores centralizados, as pessoas podem migrar livremente ativos de uma cadeia para outra, distribuindo riqueza e tecnologia ao longo do caminho.

Isso também incentiva a competição saudável entre blockchains. Afinal, as pessoas e projetos não podem ficar 'presos' em um blockchain. Se um blockchain não atender às expectativas, os projetos nele podem migrar para outro. Um exemplo recente é a migração de DeGods e Y00ts de Solana para Ethereum e Polygon, respectivamente.

Desafios e Limitações

Incompatibilidade de Blockchains

Quando dois blockchains com diferentes mecanismos de trabalho e tokenomics têm que trabalhar juntos de alguma forma, pode haver problemas de compatibilidade. Isso é especialmente verdadeiro em relação ao sistema de confiança que os blockchains empregam. Por exemplo, muitos acreditam que o mecanismo de consenso Proof-of-Work é o mais seguro. Pessoas com essa crença podem ser menos inclinadas a conectar ativos PoW a um blockchain que usa o mecanismo Proof-of-Stake.

Limitações de transação

Algumas blockchains conectadas são tão rápidas quanto o membro mais lento, especialmente durante períodos de grande tráfego. Se as transações ficarem congestionadas em uma das blockchains, isso pode desencadear um efeito dominó que se estenderá por todas as blockchains nessa conexão. Isso irá desacelerar consideravelmente as coisas.

Conclusão

Interoperabilidade blockchain é um tópico quente no mundo cripto. Provavelmente será um dos catalisadores mais significativos na propagação da ideia cripto entre a população em geral. Assim, há boas razões para acreditar que haverá mais inovações neste setor cripto.

Por exemplo, alguns blockchains que incorporam interoperabilidade em seus mecanismos centrais já estão sendo desenvolvidos. Um exemplo é a rede Quant. Este projeto foi lançado em 2018 e permite que desenvolvedores de blockchain criem contratos inteligentes que possam existir em vários blockchains. Outros exemplos são Cronos, Flare e AllianceBlock. Esses projetos são construídos com interoperabilidade em mente e já têm aplicações no mundo real.

Notavelmente, ainda há desafios substanciais e gargalos a serem superados. No entanto, desde que os desenvolvedores de blockchain não descansem sobre os louros, o futuro da interoperabilidade blockchain parece brilhante.