Queremos agradecer aos nossos especialistas em cadeia cruzada José Maria Macedo da Delphi Digital, Philipp Zentner e à equipe LI.FI por sua expertise e assistência inestimáveis em todos os aspectos de nossa pesquisa e por seu feedback sobre nossa pesquisa.

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

Aplicativos nativos de cadeia cruzada são o futuro dos 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, ir para a cadeia cruzada é uma mudança significativa na evolução dos dApps. Em comparação com os dApps de única cadeia, identificamos 3 principais vantagens que se aplicam aos arquétipos de produtos de cadeia cruzada:

• Agrega a fragmentação de ativos em diferentes cadeias ao agregar a liquidez fragmentada em diferentes cadeias em uma única cadeia ou em um pool coordenado de ativos. As aplicações de cadeia cruzada podem desbloquear novos níveis de eficiência de capital por meio desse mecanismo
• Permite a localização e personalização de parâmetros e conjuntos de recursos da mesma aplicação em diferentes cadeias para melhorar a experiência do usuário
• Desbloqueia funcionalidades adicionais para dApps aproveitando simultaneamente várias blockchains. Os apps de cadeia cruzada podem aproveitar a segurança e a forte comunidade do ETH, desenvolver cadeias soberanas no Cosmos conectadas por meio do IBC, ou utilizar transações rápidas e baratas do SOL, fazendo com que pareça estar interagindo com um app de única cadeia para seus usuários.

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:

• Aplicativos distribuídos: A mesma função ou contrato é replicado e localizado em várias cadeias, coordenadas pela passagem de mensagens entre cadeias
• Aplicativos agregados: Ativos ou contratos são agregados em uma cadeia para uma função específica, otimizados por recursos especializados na cadeia agregadora
• Aplicativos desagregados: Funções diferentes são executadas em cadeias diferentes para utilizar os pontos fortes de cada blockchain

Aplicativos distribuídos

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 implantações da aplicação em diferentes cadeias.

Modelo direto de cadeia para cadeia

As primeiras versões de aplicativos distribuídos utilizam comunicações ponto a ponto entre diferentes cadeias para coordenar pools de liquidez e transações. As iterações atuais desses aplicativos distribuídos ponto a ponto são redes de liquidez como o Protocolo Hop e o Gate, 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 a passagem de mensagens ponto a ponto (cadeia a cadeia) para coordenar transferências de tokens entre pools de liquidez separadas em cadeias separadas. O Stargate utiliza a funcionalidade de passagem de mensagens dos clientes leves da Layerzero e oráculos para possibilitar a ponte de tokens nativos entre as cadeias suportadas; enquanto o protocolo Hop facilita trocas de tokens nativos entre cadeias EVM, e em particular, Ethereum e suas camadas 2, Arbitrum e Optimism, usando operadores de nó 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 cunhar tokens ponte.

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 ponte, eles agregam múltiplas pontes e DEXes cruzados existentes para realizar suas transações. Agregadores de pontes possuem contratos inteligentes em cada chain 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 fluida para desenvolvedores e usuários que desejam realizar transações cruzadas mais complexas (qualquer token para outro token em outra chain) sem ter que escolher entre um grande número de pontes e DEXes para transacionar com.

Embora as atuais aplicações distribuídas de cadeia para cadeia possibilitem funções essenciais de cadeia cruzada 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 que ser reequilibrado pelos protocolos, que normalmente dependem de incentivar usuários/arbitradores a reequilibrar a liquidez.

Modelo de Hub e Outpost

A implementação futura de aplicativos distribuídos de cadeia cruzada utilizará um modelo de hub e posto avançado, no qual uma cadeia de hub coordenará a funcionalidade e a liquidez das implantações em outras cadeias. Aplicações futuras que usam esse modelo terão funcionalidades mais avançadas, como empréstimos de cadeia cruzada e DEXes. Existem vários projetos interessantes em desenvolvimento, especialmente no ecossistema Cosmos, que foi construído com a interoperabilidade em mente.

O protocolo Mars, um próximo protocolo de empréstimo cross-chain da Cosmos, é projetado para atender várias 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. A cadeia principal Mars não reterá liquidez, mas gerenciará toda a liquidez, contratos inteligentes e taxas nas cadeias 'posto avançado'. No entanto, para seus primeiros postos avançados em cadeias como Osmosis, cada cadeia será uma conta de crédito separada com limiares de liquidação conservadores separados para considerar a latência adicional das comunicações cross-chain.

Delphi publicou uma visão de uma DEX nativo de cadeia cruzada chamado SLAMM (Shared liquidity AMM), que foi inspirado no design dAMM da Loopring/Starkware. O SLAMM coordenaria a liquidez em diferentes cadeias usando a funcionalidade de mensagens entre cadeias de uma única cadeia de hubs. O SLAMM atua como um "agregador do lado da oferta" virtual, como 1 polegada 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.

Prós e contras 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 que os usuários acessem o aplicativo, não importa em quais cadeias os usuários estejam

Cons

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

Perspectivas futuras

Vemos aplicações distribuídas como a categoria mais simples de aplicação de cadeia cruzada para construir, uma vez que muitas aplicações já estão em funcionamento em várias cadeias. As aplicações distribuídas são o primeiro passo na evolução natural das aplicações, de aplicações de única cadeia para 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 de várias cadeias isoladas.

Vimos principalmente casos de uso de DeFi para a primeira geração de aplicativos distribuídos, mesmo que haja muitos aplicativos em outras verticais da web3 implantados em várias cadeias, como coleções NFT, jogos e metaversos, todos os quais poderiam se beneficiar da coordenação de cadeia cruzada. Em vez de coordenar a liquidez de tokens para aplicativos DeFi, jogos web3 ou metaversos de cadeia cruzada poderiam ter ativos de jogo NFT em várias blockchains trabalhando perfeitamente juntos no mesmo jogo ou metaverso.

Aplicativos agregados

Pool de aplicativos agregados a liquidez (tokens ou NFTs) ou outras funcionalidades como privacidade e identidade de diferentes projetos ou implantações em uma blockchain e aproveitam a funcionalidade especializada de uma cadeia de aplicativos com validadores personalizados, consenso e SDKs. Portanto, os aplicativos agregados também podem ser considerados como cadeias de aplicativos especializadas.

Identificamos várias cadeias de aplicativos que estão ativas hoje e aspiram a ser aplicativos agregadores, fornecendo funcionalidades e serviços especializados, como liquidez de token profunda, privacidade e NFTs para outros aplicativos de cadeia cruzada.

Osmose

Osmosis é o DEX de cadeia de aplicativos mais popular no Cosmos, tem $180M em TVL até jan 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 os próximos.integração com o protocolo Skippara capturar e distribuir receitas de MEV para stakers. Atualmente, a Osmose funciona como uma cadeia de aplicativos independente e DEX no Cosmos, uma vez que os usuários que desejam negociar tokens ou fornecer liquidez têm que depositar ativos na Osmose via IBC (Comunicação Inter Blockchain). No entanto, no futuro, a Osmose planeja se tornar a cadeia de facto para lidar com trocas de tokens para outras cadeias no Cosmos, introduzindotrocas entre cadeiaspor meio de Postos Avançados da Osmose, usando IBC e ICA (Contas Inter-cadeias, esperado para entrar em operação no Cosmos no 1º trimestre de 2023). Usando esse sistema, os usuários de outras cadeias no Cosmos poderão acessar a liquidez da Osmose e fazer trocas na Osmose sem sair de sua cadeia.

Azteca

Asteca é um rollup no Ethereum que permite privacidade para transações e é um caso de uso exclusivo de cadeia cruzada fora dos casos de uso de 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 Ethereum L1 para criptografar as transações e economizar nos custos de gás. O Aztec já atua como um aplicativo agregador de centro terceirizado para permitir a privacidade no Ethereum, uma vez que os desenvolvedores podem utilizar ferramentas construídas no Aztec, como Conexão Astecaezk.dinheiro, 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 no Ethereum como AAVE, Euler, Yearn e Lido, através do zk.money.

Prós e contras de aplicativos agregados

Prós

• 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 complexas em pacote ou funções relacionadas (por exemplo, liquidar garantia de empréstimo e trocar instantaneamente em DEX)
• Desenvolver recursos especializados personalizando a arquitetura da blockchain
• Pode ser amigável para desenvolvedores, uma vez que a cadeia agregadora pode criar APIs e SDKs específicos para casos de uso, projetados para serem utilizados por múltiplas equipes e projetos que estão construindo em sua cadeia

Cons

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

Perspectivas futuras

As aplicações agregadas atuais funcionam principalmente como cadeias de aplicativos independentes e isoladas, pois a maioria dos aplicativos hoje não é construída para ter funcionalidade de cadeia cruzada. No entanto, acreditamos que, no final, as aplicações agregadoras serão usadas como centros terceirizados para recursos especializados por outros aplicativos à medida que a infraestrutura de cadeia cruzada amadurece; a aplicação de cadeia cruzada resultante formada pelo aplicativo e aplicativo agregado se tornará um aplicativo desagregado.

Também prevemos outros casos de uso interessantes para cadeias de aplicativos agregadores, como consolidar aplicativos DeFi em uma cadeia DeFi especializada, por exemplo, Sei Network; ou identidade cross-chain consolidada em uma única cadeia para referência de outras cadeias; ou futuros jogos web3 e metaversos que hospedam todos os seus ativos NFT e contas de usuário abstraídas em uma cadeia agregadora de jogos dedicada, para desbloquear novos níveis de desempenho, interoperabilidade e personalização.

Aplicativos desagregados

Aplicações desagregadas são atualmente a categoria menos comum de produtos de cadeia cruzada. Aplicações desagregadas possuem módulos separados com funcionalidades diferentes em múltiplas blockchains, sendo que cada módulo aproveita as vantagens de cada blockchain e se comunica com outros módulos via comunicações de cadeia cruzada para adicionar funcionalidades mais avançadas ao produto como um todo.

Uma aplicação que terceiriza funcionalidades especializadas para um aplicativo agregador de cadeia cruzada automaticamente se torna uma aplicação desagrupada. No entanto, a aplicação desagrupada não necessariamente precisa ter uma cadeia de aplicativos para se tornar desagrupada. Uma aplicação desagrupada também poderia ser implantada em diferentes blockchains.

Por exemplo, uma aplicação poderia ter módulos separados em

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

Um exemplo éSommelier, que é uma plataforma nativa de geração de rendimento de cadeia cruzada que gerencia a criação e cálculo de estratégias de rendimento em uma cadeia soberana Cosmos, que são executadas na liquidez DeFi do Ethereum. Sommelier é um aplicativo desagrupado porque possui uma cadeia dedicada Cosmos Sommelier com arquitetura altamente especializada que funciona como o “co-processador” para gerenciar ativamente posições de liquidez em outras cadeias como o Ethereum. A cadeia co-processadora Cosmos é configurada para receber cálculos de rendimento off-chain e utiliza seu conjunto especializado de validadores para hospedar estratégias, executar transações e pagar por gás, além de validar transações.

Também vemos a possibilidade de aplicativos desagregados que têm componentes tanto na L1 quanto na L2s. Para aplicativos atuais como Lido para lançar em L2s, os ativos têm que ser transferidos de L1 para L2 bloqueando/emitindo ativos em contratos inteligentes. Isso limita a componibilidade de aplicativos entre L1 e L2, já que não há comunicações de cadeia cruzada e a liquidez é fragmentada. Prevemos futuros aplicativos cujos cálculos e execução ocorram em L2 enquanto utilizam comunicações de cadeia cruzada para controlar ativos em L1.

Prós e contras de aplicativos desagrupados

Prós

• Alta flexibilidade e customização para desenvolvedores que não querem comprometer as limitações de uma cadeia
• Desbloqueie novas funcionalidades poderosas para aplicativos 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 aplicativos web3 para funcionalidade assíncrona modular

Perspectivas futuras

Aplicativos desagregados começarão a florescer à medida que as cadeias agregadoras começarem a ser integradas em aplicativos de cadeia cruzada como centros terceirizados. Também prevemos que a próxima geração de aplicativos desagregados criará novos aplicativos empolgantes para outros verticais web3 como NFTs, jogos e metaversos.

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

• aplicativos que permitem privacidade para NFTs comprados no Ethereum ao encaminhar as transações através de uma cadeia de privacidade ou rollup como a Secret Network ou Aztec
• Jogos ou metaversos poderiam manter sua lógica de 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

Em última análise, no futuro, os usuários não terão que pensar em interagir com vários blockchains, uma vez que novos produtos de cadeia cruzada abstrairão completamente a experiência de cadeia cruzada do usuário, fornecendo novos recursos poderosos habilitados pela integração de vários blockchains. Também acreditamos que todos os ativos e interações on-chain serão projetados para serem interoperáveis assim que uma adoção significativa ocorrer em vários ecossistemas de blockchain.

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 na web3. No futuro, imaginamos os produtos de cadeia cruzada como híbridos das categorias que destacamos acima.

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Como isso poderia ser? No futuro, as aplicações podem optar por terceirizar simultaneamente a funcionalidade para cadeias de aplicativos especializados agregados, enquanto têm ativos distribuídos em múltiplas cadeias, coordenadas por uma cadeia central. Por exemplo, uma DEX que tenha postos avançados em múltiplas cadeias para UX localizado, onde a liquidez é coordenada por uma cadeia central para eficiência de capital, e postagens timestamps na cadeia de blocos do Bitcoinpara segurança.

Ainda estamos no início da geração de aplicativos de cadeia cruzada. A maioria dos aplicativos de cadeia cruzada hoje também tem como alvo principalmente os casos de uso de DeFi e liquidez. Vamos olhar além. Por exemplo, a governança, propostas e votações do Web3 geralmente ocorrem apenas em uma cadeia e poderiam se beneficiar da habilitação de recursos de cadeia cruzada, como votação distribuída em várias cadeias ou execução de decisões de governança entre cadeias. Já estamos vendo grandes protocolos como AAVE usando mensagem entre cadeias para executar governançadecisões tomadas no Ethereum para suas implantações em outras redes como Polygon e Optimism via mensagens de cadeia cruzada. A abstração de conta e a identidade Web3 também são áreas potenciais. Por exemplo, uma carteira de contrato inteligente poderia agregar a identidade do usuário e os endereços da carteira para assinar transações em EVM, Cosmos ou qualquer outra rede, combinada com a recuperação de conta de cadeia cruzada, para simplificar muito a experiência do usuário de cadeia cruzada.

Se os blockchains são cidades, então nós temos construído clusters primitivos de vilarejos auto-sustentáveis. É hora de liberar o comércio global, as cadeias de suprimentos globais e as corporações multinacionais. Para construir uma economia exponencial da Web3, é hora de ir para a cadeia cruzada.

Artigos de referência

Stargate: Uma Ponte Totalmente Componível, Cadeia Cruzada | Pesquisa Criptoeconômica da 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 Cross-Chain — Delphi Digital

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

Osmose: Difundindo Liquidez em Todo o Ecossistema Cosmos | Messari

Commonwealth — Osmose

Introdução | Documentos Aztecas

Introdução ao Sommelier (notion.site)

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