Comment les différentes blockchains communiquent-elles entre elles?

Comprendre l'interopérabilité de la blockchain

Les blockchains sont généralement conçus comme des systèmes isolés, chacun conservant son propre grand livre, les règles de consensus et les protocoles de réseau. Cependant, pour les applications décentralisées et les actifs numériques pour fonctionner entre les écosystèmes, l'interopérabilité de la blockchain devient essentielle. Cela fait référence à la capacité de différents réseaux de blockchain à échanger des informations et à évaluer de manière transparente. Sans interopérabilité, les utilisateurs se limitent aux environnements cloisonnés, limitant l'utilité des technologies décentralisées. L'obtention de la communication entre les blockchains nécessite des mécanismes spécialisés tels que les ponts transversales , les protocoles d'interopérabilité et les chaînes de relais .

Bridges transversales: activer les transferts d'actifs

L'une des méthodes les plus courantes pour que les blockchains puissent communiquer par les ponts transversales . Ceux-ci agissent comme des connecteurs qui permettent aux jetons et aux données de passer d'une blockchain à une autre. Par exemple, un utilisateur peut vouloir transférer les jetons ERC-20 basés sur Ethereum à la chaîne intelligente Binance pour profiter des frais de transaction plus bas. Le pont verrouille les jetons d'origine sur la chaîne source et les jetons équivalents de menthes sur la chaîne de destination.

• Déployer un contrat intelligent sur les chaînes de blocs source et cibles
• Verrouillez les jetons d'origine dans le contrat de la chaîne source
• Générer une preuve cryptographique de l'événement de verrouillage
• Soumettez la preuve au contrat de la chaîne cible
• Jetons enveloppés de menthe sur la chaîne cible

Lors de l'inversion du processus, les jetons enveloppés sont brûlés et les jetons d'origine sont déverrouillés. Il est crucial de vérifier que le pont est vérifié et décentralisé , car les ponts centralisés posent des risques de sécurité, y compris des points de défaillance uniques et un vol potentiel.

Chaînes de relais et mécanismes de vérification

Une autre approche implique des chaînes de relais , qui surveillent l'état d'une blockchain d'une autre. Une chaîne de relais fonctionne en stockant les preuves des clients légers des blocs d'une blockchain source et en validant les transactions sans exécuter un nœud complet. Cela permet à une blockchain de vérifier les événements survenus sur un autre.

Par exemple, Polkadot utilise une chaîne de relais centrale qui relie plusieurs blockchains spécialisées appelées parachains. Chaque parachain soumet des preuves de ses transitions d'état vers la chaîne de relais, qui garantit le consensus et la sécurité à travers le réseau. De même, COSMOS utilise le protocole de communication Inter-BlockChain (IBC) , où les blockchains se déroulent les uns des autres pour vérifier la livraison des paquets et les modifications d'état.

• Une blockchain gère un client léger de l'algorithme consensuel d'une autre chaîne
• Les validateurs sur la chaîne de réception vérifient les en-têtes cryptographiques de la source
• Les transactions sont acceptées uniquement si la preuve est valide et signée par un nombre suffisant de validateurs
• Les paquets de données, y compris les transferts d'actifs ou les messages, sont relayés en toute sécurité

Cette méthode garantit une communication minimisée par la confiance mais nécessite les deux chaînes pour prendre en charge les schémas cryptographiques compatibles et les modèles de consensus.

Contrats de hachage sur le temps (HTLC) pour les swaps sans confiance

Les contrats bloqués dans le temps de hachage (HTLC) permettent des échanges atomiques entre les blockchains sans intermédiaires. Cette technique permet à deux parties d'échanger des crypto-monnaies sur différentes chaînes en toute sécurité et simultanément. Le processus repose sur les fonctions de hachage cryptographique et les conditions basées sur le temps pour garantir l'équité.

Voici comment fonctionne un échange atomique entre Bitcoin et Litecoin:

• La fête A génère un nombre aléatoire secret et calcule son hachage
• La fête A crée une transaction sur Bitcoin qui verrouille les fonds, obligeant le secret
• La fête B utilise le même hachage pour verrouiller Litecoin dans un contrat limité dans le temps
• La fête a rachat le litecoin en révélant le secret sur la blockchain litecoin
• La partie B observe le secret et l'utilise pour réclamer le Bitcoin avant la date limite

Si l'une ou l'autre des parties n'agit pas dans le délai, les fonds sont automatiquement renvoyés. Ce mécanisme garantit qu'aucune des parties ne peut tricher , faisant des HTLC un outil fondamental pour le trading transversal décentralisé.

Oracles et pontage de données

Bien que le transfert d'actifs soit un cas d'utilisation majeur, les blockchains doivent également partager des données, telles que les aliments de prix, les informations météorologiques ou les événements hors chaîne. Les oracles servent de ponts qui apportent des données externes sur les blockchains. Dans le contexte de l'interopérabilité, les oracles transversaux peuvent relayer les informations d'une blockchain à une autre.

Par exemple, une application Defi sur Ethereum pourrait avoir besoin de vérifier l'équilibre d'un utilisateur sur le réseau Solana. Un oracle transversal serait:

• Surveillez la blockchain Solana pour les mises à jour de l'équilibre
• Emballez les données dans un message signé
• Soumettez le message à un contrat intelligent sur Ethereum
• Autoriser l'Ethereum Dapp à agir en fonction des données Solana vérifiées

Des projets comme ChainLink CCIP (protocole d'interopérabilité transversale) fournissent des cadres standardisés pour la messagerie inter-chaînes sécurisée, combinant des oracles avec l'infrastructure de pont pour permettre à la fois les données et les transferts d'actifs.

Modèles d'interopérabilité fédérés

Certaines solutions d'interopérabilité reposent sur des modèles fédérés , où un groupe de validateurs de confiance ou de nœuds gère la communication transversale. Ces validateurs agissent comme des intermédiaires, en signant les transactions entre les chaînes. Bien que plus rapide que les systèmes entièrement décentralisés, ce modèle introduit le risque de contrepartie.

• Une fédération de nœuds est établie, souvent régie par un consortium
• Chaque nœud exécute des clients complets des deux blockchains connectés
• Lorsqu'un utilisateur initie un transfert, la fédération vérifie la transaction
• Lors du consensus, la fédération déclenche l'action correspondante sur la chaîne cible

Cette approche est utilisée dans des systèmes comme Wanchain et certains réseaux de blockchain d'entreprise. Le compromis est une efficacité accrue au prix de la décentralisation, obligeant les utilisateurs à faire confiance à l'intégrité de la fédération.

Questions fréquemment posées

Une blockchain peut-elle communiquer directement avec une autre blockchain directement? Non, la communication directe n'est pas possible sans couche de compatibilité. Les blockchains doivent implémenter des normes partagées, telles que l'IBC ou le CCIP, ou utiliser des intermédiaires comme les ponts ou les oracles pour interagir.

Quels sont les principaux risques de sécurité dans la communication transversale? Les principaux risques incluent les vulnérabilités de contrat intelligent dans les ponts, les validateurs malveillants ou compromis dans les modèles fédérés et les attaques de relecture pendant la transmission des données. Les utilisateurs doivent hiérarchiser les protocoles avec des audits transparents et une validation décentralisée.

Comment les jetons enveloppés maintiennent-ils leur valeur entre les chaînes? Les jetons enveloppés sont soutenus en 1: 1 par l'actif d'origine maintenue en réserve. Leur valeur est maintenue par la confiance dans le système de gardien ou de contrat intelligent qui gère le processus de verrouillage et de frappe.

L'interopérabilité de la blockchain est-elle entièrement décentralisée aujourd'hui? Pas entièrement. Alors que les protocoles comme IBC et Polkadot visent une décentralisation, de nombreuses solutions transversales reposent toujours sur des composants centralisés ou semi-centralisés, en particulier dans les opérations de pont et les réseaux Oracle.