Introdução

À medida que o panorama da blockchain se tornou cada vez mais complexo com a introdução de inúmeras Layer 1s, Layer 2s e Layer 3s, navegar nesse ecossistema diversificado tornou-se um desafio formidável para os utilizadores. A segmentação em várias cadeias complica as transações, gestão de ativos e interação do utilizador, resultando frequentemente numa experiência desconexa e ineficiente. Este relatório explora esses desafios, focando-se nas soluções inovadoras desenvolvidas pela NEAR Protocol. A abordagem da NEAR à abstração de cadeias procura simplificar as interações do utilizador entre diferentes blockchains, criando uma interface unificada e contínua que abstrai as complexidades subjacentes. Ao enfatizar os esforços da NEAR e o seu potencial para melhorar a experiência do utilizador Web3, pretendemos destacar como tais avanços poderiam aliviar significativamente o fardo multi-cadeias e promover um ambiente de blockchain mais acessível e amigável para o utilizador.

O Desafio da Experiência do Usuário Multi-cadeia na Web3

A evolução do espaço cripto e as guerras de escalonamento nos últimos ~sete anos trouxeram o “novo normal”, que agora consiste em centenas de L1s, L2s e até L3s. Estes avanços democratizaram o acesso a espaço de bloco barato (com compromissos de segurança variados) mas introduzem complexidades na experiência do utilizador devido à necessidade de navegar por várias cadeias, gerir taxas de gás e usar pontes/ativos embrulhados. Em termos simples, a experiência do utilizador atual na interação com dApps em várias cadeias é complicada, dispendiosa e pouco intuitiva.

No mundo multi-cadeias de hoje, os utilizadores são basicamente forçados a navegar por múltiplas interfaces e a realizar transações repetitivas para gerir ativos em vários protocolos. Esta segmentação não só complica a experiência do utilizador, como também introduz ineficiências económicas e um fardo sobre o utilizador.

Por exemplo, uma parte significativa dos utilizadores de carteiras de criptomoedas opera através de Contas de Propriedade Externa (EOAs), identificadas por uma cadeia alfanumérica única de 42 caracteres prefixada com "0x". Esta cadeia atua como uma chave privada, que é essencial para aceder e gerir a conta. O desafio principal para os utilizadores é a gestão destas chaves, uma vez que o modelo de segurança (geral) da tecnologia blockchain não permite a recuperação de palavras-passe como as plataformas web tradicionais. Se um utilizador perder ou se esquecer da sua chave privada, perde o acesso à sua conta e aos ativos nela contidos, sem possibilidade de recurso. Agora, se um utilizador pretender realizar transações em duas, quatro ou dez cadeias diferentes incompatíveis, é necessário gerir as chaves privadas de todas essas moradas.

Cada interação na blockchain, seja para comprar ativos ou criar NFTs, requer uma transação separada. Este processo é demorado e implica taxas de gás adicionais, provavelmente desencadeia um evento tributável e pode ser um impedimento significativo num ambiente digital acelerado. Apesar dos avanços na tecnologia blockchain visarem simplificar estes processos, a implementação prática de tais soluções ainda é limitada.

Pontes

As pontes de blockchain surgiram como a solução inicial para este problema de fragmentação do blockchain, facilitando a interoperabilidade entre blockchains díspares. Estas pontes funcionam através do uso de pares de contratos inteligentes em cada blockchain para gerir ativos e garantir a integridade dos dados transferidos através de mensagens criptográficas. Essencialmente, permitem o movimento virtual de ativos ao espelhar as alterações de estado entre contas em diferentes blockchains sem a transferência física de tokens. Isto possibilita transferências de ativos entre cadeias e melhora a funcionalidade da dapp em múltiplos blockchains, expandindo assim o espaço de design para inovação e liquidez.

Apesar destas vantagens, a utilização de pontes blockchain apresenta significativas desvantagens. A infraestrutura da ponte introduz inerentemente vários riscos, incluindo vulnerabilidades de contratos inteligentes, falhas tecnológicas e o potencial de ataques maliciosos. Estes riscos são agravados pela necessidade de confiança em operadores centralizados em muitos designs de pontes, o que pode resultar em problemas de censura, roubo e riscos de custódia.

Além disso, a história das pontes blockchain tem sido marcada por notáveis violações de segurança, como os ataques à Poly Network, Ronin e Nomad, que resultaram em enormes perdas financeiras. Tais incidentes destacam as vulnerabilidades persistentes associadas às tecnologias de ponte, desde bugs no código até oráculos comprometidos e validadores que colaboram. Estes riscos ameaçam a segurança dos fundos dos utilizadores e afetam a experiência global do utilizador ao introduzir atrasos e incertezas em transações, especialmente quando a liquidez adequada não está disponível.

No final, este ecossistema fragmentado, conectado por algumas pontes caras e inseguras, representa uma barreira significativa para uma adoção mais ampla, especialmente para os utilizadores que não estão profundamente versados nas complexidades da tecnologia blockchain. Foram propostas inúmeras soluções, incluindo camadas de interoperabilidade generalizadas como a LayerZero, arquitetura L2 compatível como as Super Chains da OP, liquidez partilhada/agregada entre projetos compatíveis com a AggLayer da Polygon e muito mais. Embora todas elas proporcionem algum grau de melhoria, as soluções ainda são incompatíveis entre si, e o problema da fragmentação entre as soluções permanece. No entanto, uma dessas soluções aborda o problema de uma nova perspetiva e aparentemente remove qualquer fragmentação e atrito para o utilizador final: abstração de cadeias.

Abstração de Cadeia

À medida que o ecossistema Web3 continua a evoluir, a escalabilidade continua a ser um desafio significativo. A abordagem modular atual para a escalabilidade envolve a separação das diferentes camadas funcionais de uma blockchain, como compensação, disponibilidade de dados e execução.

Embora esta abordagem tenha levado ao desenvolvimento de várias soluções de modularidade, como L2s, rollups otimistas e ZK, camadas de disponibilidade de dados, sidechains e canais de estado, também resultou numa paisagem fragmentada com uma experiência de utilizador degradada.

Há muito que os dias de "uma cadeia para dominar todos eles" passaram.

A abstração de cadeia é uma abordagem inovadora que visa defragmentar a paisagem modular cada vez mais fragmentada do Web3. Ao abstrair as complexidades da tecnologia blockchain, a abstração de cadeia permite uma interação perfeita sem a necessidade de distinguir entre diferentes blockchains. Esta abordagem tem o potencial de melhorar significativamente a experiência do utilizador, uma vez que simplifica o processo de interação com diferentes blockchains e reduz a complexidade de gerir múltiplas contas e ativos. Este padrão de design, inspirado na Abstração de Conta, minimiza a necessidade de os utilizadores se preocuparem com os detalhes de uma blockchain subjacente específica e, em vez disso, concentra-se em concluir a tarefa do utilizador da forma mais ótima, mesmo que envolva uma cadeia ou cadeias completamente diferentes. Neste contexto, compreender a(s) blockchain(s) e as suas nuances torna-se opcional, não obrigatório, reduzindo significativamente a barreira de entrada para os utilizadores comuns.

A Abstração de Conta (AA) é uma abordagem em blockchains (especificamente, Ethereum) que integra contas de usuários (EOAs) com contratos inteligentes em um tipo de conta unificado, aumentando a flexibilidade e a personalização na validação de transações. Ao permitir condições de validade programáveis através de contratos inteligentes, este framework suporta não apenas aplicações específicas como pagamentos automáticos, mas também amplia a eficiência geral das transações no Ethereum e em outras blockchains. Seguindo essa mesma linha, a abstração de cadeia procura criar uma experiência de usuário mais simples e poderosa para os usuários on-chain.

Principais características da Abstração de Cadeia

• Interação de Cadeia Sem Costuras: A Abstração de Cadeia permite que as dApps executem lógica em qualquer cadeia sem exigir que os utilizadores mudem de redes ou gerenciem várias carteiras.
• Interface de Utilizador Unificada: Os utilizadores podem interagir com dApps utilizando qualquer token suportado de qualquer cadeia, tudo dentro de uma única interface de utilizador consistente, eliminando assim a necessidade de navegar para realizar funções essenciais.
• Gestão de Gás e Transações: Ao abstrair os detalhes específicos da cadeia, os utilizadores já não têm de lidar com a aquisição ou gasto de gás em cadeias secundárias, uma vez que essas operações são geridas dentro da camada de abstração.

Abstração de Cadeia e Tecnologia ZK

Na sua essência, a abstração de cadeias aborda questões de fragmentação, melhorando tanto a experiência do utilizador como a segurança da rede. Uma inovação digna de nota que apoia esta abordagem é a implementação da tecnologia e provas de Zero-Knowledge (ZK).

As provas de conhecimento zero (ZKPs) são um tipo de tecnologia criptográfica usada para verificar transações. Funcionam permitindo que alguém (o provador) prove que tem informações específicas sem revelar os detalhes dessas informações a outra pessoa (o verificador). Esta capacidade oferece significativas vantagens de privacidade e reduz os recursos computacionais e de armazenamento necessários para a validação da transação, mantendo os dados reais ocultos.

ZKPs são construídos com base em três princípios-chave:

1. Completeness: Se o provador tiver uma prova válida, um verificador verdadeiro irá aceitá-la como correta, confirmando a transação.
2. Integridade: Este princípio impede um provador de criar uma prova falsa que pareça válida, garantindo assim a integridade da prova.
3. Zero-knowledge: O verificador não aprende mais do que o fato de que a prova é válida sem obter qualquer outra informação sobre os dados subjacentes.

Essas características tornam as ZKPs uma ferramenta poderosa para melhorar a segurança e eficiência na tecnologia blockchain, garantindo que apenas as informações necessárias sejam verificadas, mantendo todos os outros detalhes confidenciais.

As ZKPs aumentam a segurança no âmbito da abstração de cadeias, permitindo provas concisas para validar transações em várias cadeias, apoiando assim um sistema de registro unificado e seguro. Esta abordagem fornece segurança em malha, pois todas as provas são continuamente agregadas, permitindo a movimentação segura de ativos entre essas cadeias. Este modelo de compensação cruzada garante transações e assegura que os ativos possam ser transferidos com segurança entre redes blockchain díspares.

Abordagem do Protocolo NEAR

O Protocolo NEAR está na vanguarda do movimento de abstração de cadeia, desenvolvendo ativamente várias soluções para melhorar a experiência do usuário. Estas soluções incluem agregação de segurança, agregação de contas, camadas de Disponibilidade de Dados (DA), corretores de intenções, frontends descentralizados e desenvolvimento de super carteira. Ao otimizar as interações do usuário e da aplicação em várias cadeias, o Protocolo NEAR permite que os utilizadores interajam de forma contínua com plataformas como Ethereum, Avalanche e outras utilizando uma única conta NEAR.

O Protocolo NEAR personifica esses avanços, especialmente através da sua implementação de assinaturas de cadeia (discutidas com mais detalhes em futuras secções) e várias outras características-chave. Uma característica crítica da infraestrutura da NEAR é a sua pilha de agregação de segurança, que inclui várias tecnologias inovadoras:

• Disponibilidade de Dados da NEAR (DA): A disponibilidade de dados garante que todos os dados de transações sejam registados em blocos e acessíveis a todos os nós da rede, o que é crucial para manter a credibilidade e integridade da rede. Por exemplo, a abordagem da Protocolo NEAR à disponibilidade de dados permite que os rollups do Ethereum processem transações de forma mais eficiente e segura, aproveitando a infraestrutura da NEAR.
• zkWASM x Polygon Labs: Os padrões WebAssembly (WASM) atuam como uma espécie de linguagem intermediária que recebe entradas do usuário e executa com confiabilidade transições de estado em linguagens de programação cripto-nativas. Isso facilita a vida dos desenvolvedores ao escrever código em várias linguagens e executá-lo em Máquinas Virtuais. O zkWASM aproveita as provas de conhecimento zero para melhorar a privacidade e segurança em contratos inteligentes, tornando-os mais eficientes e escaláveis.
• Gestão de Identidade: Outro pilar da abstração de cadeia é a gestão de identidade, que permite aos utilizadores manter identidades em várias redes blockchain, facilitando assim o processo de gestão e transferência de ativos. Este sistema, frequentemente referido como agregação de contas, simplifica as interações do utilizador com vários ecossistemas blockchain.
• Frontends Descentralizados: A NEAR também introduziu frontends descentralizados, destacados por iniciativas como o Sistema Operacional Blockchain (BOS), que oferece uma experiência de usuário unificada em diversas aplicações blockchain. Estas plataformas fornecem uma interface coesa para acessar uma variedade de aplicações blockchain, simplificando ainda mais a experiência do usuário e incentivando uma adoção mais ampla.
• Agregação de Conta: A agregação de conta permite que os utilizadores tenham um único endereço em todas as cadeias possíveis e movam ativos entre elas livremente. Esta abordagem simplifica a experiência do utilizador, fornecendo uma única conta onde podem interagir com aplicativos em diferentes cadeias, gerir as suas identidades on-chain em todas as cadeias, e os ativos são automaticamente bridgeados ou trocados.
• Carteiras “Super”: As carteiras da NEAR simplificam as interações do utilizador em várias redes Web3, eliminando a necessidade de trocar de rede e gerir diferentes tokens de gasolina. Estas carteiras simplificam o processo de interação com várias blockchains, melhorando significativamente a conveniência e eficiência do utilizador.

Assinaturas em cadeia

À medida que o ecossistema blockchain evolui continuamente para melhorar a interoperabilidade entre várias redes blockchain, as assinaturas de cadeia no protocolo NEAR procuram tornar-se uma peça crítica da infraestrutura. As assinaturas de cadeia permitem que contas NEAR, incluindo contratos inteligentes, executem transações em diferentes blockchains, bem como permitem que os utilizadores cubram as taxas de gás usando o Multichain Gas Relayer (MGR). Esta inovação alivia o processo complicado tradicionalmente envolvido na aquisição e gestão de diferentes tokens nativos para taxas de transação em várias cadeias.

Principais vantagens do Multichain Gas Relayer:

• Transações Simplificadas: Os utilizadores já não precisam de comprar e gerir vários tipos de tokens de gasolina, o que simplifica o processo de participação em atividades entre cadeias.
• Acessibilidade melhorada: Ao reduzir as barreiras à entrada, mais utilizadores podem sentir-se encorajados a explorar e participar em transações entre cadeias.
• Suporte para Cadeias Não-EVM: Alargando para além das cadeias compatíveis com EVM, este relayer amplia o alcance das redes acessíveis, melhorando a utilidade e a abrangência dos tokens NEAR.

As assinaturas em cadeia também introduzem uma forma de abstração de conta multichain, permitindo que uma única conta NEAR gerencie inúmeras contas em várias cadeias. Esta funcionalidade proporciona uma funcionalidade semelhante à ERC-4337, mas estende-a para incluir cadeias não EVM e não contratos inteligentes, aumentando ainda mais a flexibilidade e potência das contas NEAR. Os utilizadores podem gerir os seus ativos em várias cadeias através de uma única conta NEAR e podem cobrir as taxas de transação em várias cadeias usando USDC, facilitando transações financeiras mais suaves e previsíveis.

Inicialmente, as assinaturas em cadeia funcionarão em Bitcoin, Ethereum, Cosmos, Dogecoin e Ripple. No entanto, o NEAR tem como objetivo lançar em breve compatibilidade para suportar Solana, Polkadot, TON Network e mais. Atualmente operacional na testnet, as Assinaturas em Cadeia estão programadas para serem lançadas na mainnet no início de maio.

Mecanismo Central

As assinaturas em cadeia utilizam uma rede de Computação Multi-Partidária (MPC) descentralizada que permite que contas NEAR interajam e controlem endereços em várias cadeias. Esta tecnologia permite que uma conta NEAR, que também pode ser um contrato inteligente, solicite que validadores NEAR ou nós MPC assinem um payload, como uma transação destinada a outra blockchain. O payload assinado pode então ser enviado para a cadeia de destino, facilitando transações sem problemas em diversas redes blockchain.

Fonte

MPC

A computação multipartidária (MPC) é uma técnica para manter os dados privados entre vários participantes. Permite que várias partes, cada uma com seus próprios dados privados, participem de uma computação e verifiquem o resultado sem revelar suas informações privadas a outros. Na prática, cada participante detém um segmento de uma chave criptográfica, que é usada coletivamente para realizar transações ou operações seguras.

Numa configuração de MPC, uma chave privada é dividida em várias partes e distribuída entre os participantes. Quando uma transação precisa ser autorizada, um número especificado desses participantes, ou nós, deve fornecer seu segmento da chave para assinar a transação. Este processo garante que nenhum participante individual possa controlar a transação por si só. A assinatura digital final é então validada usando uma chave pública, que pode confirmar a autenticidade da transação sem revelar os segmentos individuais da chave.

MPC é particularmente útil para transações entre cadeias onde são necessárias várias aprovações antes de qualquer ação ser tomada. Fornece fortes benefícios de segurança, incluindo a inexistência de um único ponto de falha, processos de assinatura flexíveis e controlo detalhado sobre quem pode aceder e assinar transações. A recuperação de problemas também é mais fácil com o MPC em comparação com outros métodos.

Ao contrário das redes tradicionais de MPC, que muitas vezes se baseiam em modelos baseados em depósitos ou pontes, a Chain Signatures opera num padrão baseado em contas. Esta abordagem reduz a complexidade dos utilizadores ao eliminar a necessidade de gerir múltiplos endereços de blockchain ou navegar por processos de ponte complicados. A rede MPC Chain Signatures atua como um signatário descentralizado, lidando com pedidos e gerindo endereços cross-chain em nome de contas NEAR e contratos inteligentes.

No entanto, o MPC também tem desvantagens. A coordenação necessária para gerir políticas de assinatura e aprovar transações acontece fora da blockchain, o que pode introduzir riscos relacionados com a centralização. Além disso, o MPC não é compatível com muitas carteiras convencionais e falta-lhe padronização, o que significa que não pode ser facilmente implementado em dispositivos seguros amplamente utilizados, como smartphones ou módulos de segurança de hardware. Atualmente, as soluções MPC são frequentemente concebidas à medida para necessidades específicas e utilizam tecnologia proprietária.

Finalmente, a rede Chain Signatures MPC está a ser lançada em colaboração com a Eigenlayer, um parceiro chave no projeto. EigenLayer é um protocolo inovador projetado para melhorar a segurança da rede Ethereum e expandir a sua funcionalidade usando um mecanismo inovador conhecido como restaking. No seu âmago, a EigenLayer permite que os validadores do Ethereum voltem a apostar o seu ETH. Neste processo, os validadores comprometem o seu ETH apostado—tradicionalmente bloqueado para manter a integridade da blockchain—para apoiar serviços e aplicações adicionais. Ao fazê-lo, os validadores podem ampliar a segurança fornecida à rede Ethereum e às aplicações construídas sobre ela, utilizando eficazmente o seu capital apostado de uma forma mais dinâmica e versátil.

A segurança da rede é inicialmente fornecida por um modelo de Prova de Autoridade gerido pelos restakers ETH da Eigenlayer e pelos stakers NEAR. A rede tem como objetivo fazer a transição para um modelo sem permissão com um conjunto mais amplo de operadores de nós, melhorando sua segurança e descentralização.

Implicações para DeFi e Desenvolvimento Blockchain

As assinaturas em cadeia abrem um leque de novas possibilidades para aplicações DeFi ao permitir que ativos de uma cadeia sejam utilizados noutra. Por exemplo, os utilizadores podem usar BTC como garantia para emprestar USDC ou trocar facilmente os seus tokens XRP por ETH. Esta flexibilidade é crucial para o crescimento do DeFi, fornecendo aos utilizadores opções de liquidez melhoradas e produtos financeiros mais diversificados.

Casos de uso revolucionários desbloqueados por assinaturas em cadeia:

• Aplicações DeFi entre Cadeias: Os contratos inteligentes da NEAR agora podem operar protocolos DeFi usando os ativos nativos de cadeias sem contratos inteligentes, abrindo uma nova piscina de liquidez que anteriormente era inacessível.
• Transações sem ponte: Ao permitir a custódia direta e gestão de ativos entre cadeias, os contratos inteligentes da NEAR eliminam a necessidade de pontes e camadas tradicionais de passagem de mensagens, simplificando assim as operações e reduzindo os riscos de segurança potenciais.
• Acessibilidade Multichain Instantânea para Aplicativos: Os desenvolvedores agora podem lançar aplicativos que são imediatamente acessíveis em várias blockchains, expandindo significativamente sua base de usuários potencial e alcance de mercado.

No entanto, desbloquear a abstração da cadeia requer algum trabalho e ferramentas novas para os desenvolvedores. Para integrar com sucesso a abstração da cadeia, os desenvolvedores devem adotar um conjunto de ferramentas que suporte este padrão de design. Este conjunto de ferramentas deve incluir:

• Manipuladores de Lógica Cross-Chain: Componentes que podem interpretar e executar a lógica dApp em diferentes infraestruturas blockchain.
• Sistemas de Gestão de Tokens: Ferramentas para lidar com vários tipos de tokens em diferentes cadeias, facilitando a transferência de ativos sem interrupções e a interação dentro do dApp.
• Otimização da Experiência do Utilizador: Funcionalidades concebidas para tornar a interface do utilizador intuitiva e consistente em diferentes operações de blockchain.

Até que estes se tornem mais comuns, as integrações no mundo da abstração de cadeias podem ser limitadas.

Conclusão

Enquanto o atual ambiente multi-cadeias oferece uma infinidade de oportunidades para inovação e diversificação no espaço blockchain, também coloca desafios significativos para os usuários em termos de usabilidade e segurança. A introdução da abstração de cadeias pela NEAR representa um passo crucial para simplificar este cenário, visando melhorar a experiência do usuário ao otimizar as interações entre diversas blockchains. À medida que o ecossistema Web3 continua a evoluir, é crucial que os avanços não apenas se concentrem na inovação tecnológica, mas também priorizem soluções centradas no usuário que reduzam a complexidade e promovam um ambiente blockchain inclusivo e seguro. Esta noção está no centro das últimas inovações da NEAR, como evidenciado do NearDA à abstração de cadeias e o BOS. No final, a NEAR está se posicionando para se tornar a L1 mais fácil de usar e altamente performante pronta para a adoção em escala Web2.

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