Об обмене цифровыми активами между разными блокчейнами (кросс-чейн свопах)

Мир блокчейна и DeFi-проектов постоянно развивается. Ситуация меняется настолько быстро, что ни одна из блокчейн-платформ не может долгое время успешно существовать, не обновляясь.

В связи с этим разработчики постоянно ищут пути усовершенствования функционала, изначально заложенного в их детища, проводят хардфорки, создают новые проекты, расширяющие возможности старых и т.д.

Сейчас Ethereum занимает доминирующее положение среди платформ, использующихся для проектов, связанных с децентрализованных финасированием (DeFi). В то же время существует достаточно большое количество конкурентных блокчейнов, которые набирают в се большую популярность.

К ним можно отнести Solana, мультиплатформа Polkadot, блокчейн-платформу Aeternity, Algorand, Kadena, Avalanche, Tron, Tezos, Cosmos, Reef Finance и много других.

Кроме альтернативных блокчейнов, увеличивающих конкуренцию в DeFi-экосиситеме, появляется все больше проектов, расширяющих функционал уже существующих (раскрученных) платформ. К ним можно отнести сайд-чейны, протоколы второго уровня, шарды, парачейны или совместимые с EVM (виртуальная машина Ethereum) блокчейны (например, Polygon (ex Matic), BSC (Binance Smart Chain), Arbitrum и т.д.). В большинстве случаев эти проекты решают задачу масштабирования сети Ethereum, пропускная способность которой в настоящее время не соответствует возросшему спросу со стороны пользователей (в связи с этим с большой степенью вероятности уже в 2022 году основной сегмент сети Ethereum перейдет на PoS-консенсус).

Из-за роста количества блокчейнов первого и второго уровня, а также связанных с ними цифровых активов (криптовалют), возросла необходимость обеспечить их совместную работу и упростить обмен токенами.

С этой целью можно использовать кросс-чейн (cross-chain) и сайд-чейн мосты, которые являются своеобразными буферами между сетями, позволяющими упростить взаимодействие пользователей разных DeFi-проектов.

Рассмотрим подробнее особенности работы кросс-чейн и сайд-чейн мостов, а также механизм работы атомарных свопов (конвертирования цифровых активов между разными платформами).

Роль мостов (кросс-чейнов) между блокчейн-платформами

Кросс-чейн мосты (cross-chain bridges) в последнее время стали очень важной частью экосистемы децентрализованных финансов из-за значительного увеличения количества функционирующих блокчейн-платформ. По ряду причин постоянно увеличивается приток денежных средств в криптовалютную сферу и в мир блокчейна, что стимулирует разработку решений, позволяющих упростить работу и привлечь новых пользователей.

Каждая блокчейн-платформа имеет свои уникальные особенности и функционал, но, в большинстве случаев, не имеет механизмов для коммуникации с другими блокчейнами.

Для решения проблем, связанных с взаимодействием различных блокчейнов были созданы специальные платформы-мосты или кросс-чейны (от английского cross-chain). Они не только обеспечивают связь между разными блокчейнами, но и позволяют увеличить их быстродейтсвие (масштабировать), вывести на новый уровень удобство пользователей DeFi приложений и создать инфраструктуру, увеличивающую капитализацию экосистемы.

В реальном, физическом мире люди используют мосты для перемещения/транспортировки грузов между локациями/городами. В виртуальном мире мосты служат для упрощения обмена токенами и другими криптоактивами между разными сетями.

Кросс-чейны обеспечивают оперативное взаимодействие/совместимость блокчейн-платформ, увеличивают пропускную способность каждого из них за счет создания дополнительного, независимого канала связи. Еще одним важным свойством кросс-чейнов является обеспечение возможности обмена токенами, работающими на разных платформах.

Как работают кросс-чейн мосты?

Мосты между блокчейнами (кросс-чейн мосты) – это своеобразные узлы/каналы связи, позволяющие производить межблокчейновое взаимодействие на уровне смарт-контрактов, обмениваться токенами, оцифрованными активами, ID и другими данными между платформами, работающими по независимым протоколам и правилам.

Часто пользователям необходимо производить конвертацию/перевод цифровых активов с одной платформы на другую. Для этого можно использовать биржевую торговлю, но, в большинстве случаев, это проще, быстрее и дешевле осуществлять именно с помощью кросс-чейнов.

Они предоставляют ряд преимуществ в DeFi-экосистему, среди которых:

• улучшается гибкость перевода цифровых активов и данных из одного блокчейна в другой. Появляется возможность одновременно использовать преимущества разных блокчейн-технологий, не ограничиваясь рамками одной платформы;
• увеличивается легкость использования активов, работающих на разных платформах. Для дифференциации рисков пользователями часто используется распределение активов по разным корзинам. Это уменьшает размер возможных финансовых потерь в случае значительного падения цены одного из них, но усложняет одновременную работу со всеми активами. Кросс-чейны вводят в DeFi-оборот активы, позволяющие решить эту проблему. Например, биткоины на платформе Etehreum можно использовать как ERC20-токен — Wrapped Bitcoin (WBTC), не утруждая себя многоступенчатой куплей-продажей активов и проведением транзакций между торговыми площадками/кошельками;
• появляется совместимость между разными блокчейнами, что, среди прочего, позволяет использовать одинаковые децентрализованные приложения на разных платформах;
• растет масштабируемость совместимых платформ, которая проявляется в увеличении быстродействия за счет введения в систему дополнительного независимого канала связи, разгружающего основной блокчейн. В итоге это приводит к росту общей капитализации в системе (за счет увеличения числа транзакций в единицу времени) и улучшению ее стабильности (внешние колебания, такие как манипуляции «китов», оказывают меньшее влияние);
• растет эффективность использования цифровых активов. Кроссчейны (мосты) могут с относительной легкостью переводить средства из одного блокчейна в другой. Например, это позволяет уменьшить издержки на проведение транзакций в сети Ethereum, продолжая использовать преимущества смарт-контрактов, работающих на ее основе. Кроме того, появляется возможность проведения быстрых микро-транзакций, не заботясь о высокой стоимости газа.

Как производятся кросс-чейн свопы (конвертация средств между разными платформами)?

В DeFi-экосистеме есть возможность производить свапы (конвертацию оцифрованных активов, привязанных к разным блокчейн-платформам) через кросс-чейн мосты, сайдчейны и другие механизмы. Такие операции также называют атомарными свопами.

Для их проведения часто используют централизованные или децентрализованные кросс-чейн мосты.

Централизованные мосты используют систему, при которой операции производятся с помощью использования третьей, доверенной стороны. Это может быть биржа, например, Binance, которая позволяет осуществлять конвертацию (свопы) ERC20-токенов, работающих на основе Ethereum в активы, работающие на базе блокчейна Solana, Binance Smart Chain (BEP20), Avavlanche (ARC20), Polygon и другие.

На практике при этом производится замещение токенов/монет, работающих на одном блокчейне на связанный с ним актив, работающий на другом блокчейне, например, передача BTC как Wrapped Bitcoin (WBTC) на блокчейне Ethereum или Tron по курсу 1:1. Этот процесс называется минтингом (от англ. minting):

После трансфера актива через мост пользователи могут воспользоваться DeFi-преимуществами выбранной блокчейн-платформы, не теряя стоимости актива, как это происходит при традиционном обмене/конвертации.

Например, в случае перевода BTC — WBTC (ERC20) с помощью централизованного моста пользователи делают депозит BTC на доверенный партнерский кошелек (биржу) и получают в обмен соответствующее число токенов WBTC в сети Ethereum. При этом биткоины пользователя блокируются на кошельке торговой площадки-посредника, а пользователь получает возможность оперировать начисленными ему WBTC. Если пользователь желает получить обратно свои биткоины, то блокируется и сжигается его баланс в токенах WBTC, а он снова получает доступ к замороженным ранее BTC.

ERC20 токены WBTC (Wrapped Bitcoin) можно использовать не только в сети Etehreum, но и в сетях Uniswap, Aave, Maker DAO, Compound, Synthetix, Curve, Sushiswap, Balancer, 0x Protocol и многих других. Благодаря этому владелец биткоинов получает удобный доступ сразу ко множеству других блокчейнов, что было бы намного сложнее в случае использования классических способов конвертации. В мире бумажных денег такой процесс вообще немыслим без использования обменных пунктов/банков, работающих с большими комиссиями, временными, пространственными и прочими ограничениями.

Использование моста Polygon (MATIC) для работы с криптовалютой Ethereum (ETH):

Платформы, предоставляющие кросс-чейн услуги работают не безвозмездно. Необходимо оплачивать стоимость операции за ввод и вывод средств, которая иногда является достаточно высокой.

Кроме того, большинство централизованных бирж (CEX) требуют проведения процедуры KYC (предоставления копий документов, фотографий/видео пользователя), что не всегда удовлетворяет пользователей. Для них более приемлемо использовать децентрализованные кросс-чейн мосты, при которых swap-операции осуществляются без посредника.

Упрощенный атомарный своп по конвертации биткоинов на лайткоины и наоборот без использования посредников:

Децентрализованные торговые площадки (DEX) не собирают личных данных о своих пользователях, а также не требуют проведения сложных процедур регистрации/входа. Для обеспечения высокого уровня доверия используется принцип, заложенный при создании биткоина — обеспечение доверия в недовершенной среде с помощью криптографии (сложных математических операций).

В мире блокчейна это достигается с помощью достижения согласия (консенсуса) между участниками на основе определенных правил. На децентрализованных платформах для достижения высокого уровня доверия используются специальные смарт-контракты. Они позволяют осуществлять взаимодействие между разными сетями и, в случае соответствия обозначенным пользователями условиям контракта, производить автоматический обмен (конвертацию) активов.

Как производятся атомарные свопы?

На практике для перевода активов большинством мостов производится их блокировка (замораживание) в исходном блокчейне с одновременным выпуском (minting-ом) эквивалентного количества активов в целевом блокчейне (это так называемые wrapped assets — активы в оболочке). Таким образом, исходные активы фактически остаются там где они и были — в своем блокчейне. Вместо их физического перемещения используется трансфер денежного эквивалента (ценности) на другой блокчейн с помощью смарт-контракта.

Например, для перевода токенов из блокчейна А в блокчейн Б мост производит временную заморозку активов в блокчейне А (фактически это средства отправителя). Затем производится разблокировка (minting) требуемых токенов в блокчейне Б (у получателя появляется доступ к средствам в блокчейне-адресате). Если пользователь решает получить свои средства обратно, производится обратный процесс: сжигаются токены блокчейна Б и разблокируется доступ к токенам блокчейна А.

При этом в блокчейне А разблокируется только та сумма токенов, которая соответствует количеству сгоревших токенов блокчейне Б (в противном случае они останутся замороженными). Такое правило обеспечивает защиту от использования активов одновременно в двух блокчейнах.

Обычно обеспечение кросс-чейн совместимости и атомарного обмена токенами базируется на использовании двунаправленной системы фиксации (2 way peg system), в которой стоимость токена во взаимодействующих блокчейнах всегда соответствует друг другу. Например, стоимость токена ETH в основной сети Ethereum должна быть равна стоимости токена wETH (WrappedEther) в сетях Polygon, Arbitrum, Fantom и других. Теоретически общее количество токенов, выпущенных в альтернативном блокчейне, также должно соответствовать числу основных эмитированных активов.

Список наиболее популярных кросс-чейн мостов и поддерживаемых блокчейнов:

• Binance Smart Chain Bridge — BSC, ETH (обмен токенов ERC20 на BEP20 и наоборот), а также поддержка сетей Solana, TRX и OMNI network (SOL, TRX и OMNI);
• Tezos Wrap Protocol — ETH <> XTZ (Tezos);
• Solana Wormhole — Solana, Ethereum, BSC, Terra;
• Avalanche Bridge — Avalanche <> Ethereum;
• Ren Bridge — BTC | BCH | DOGE | FIL | ZEC | DGB | LUNA – Arbitrum, Avalanche, BSC, Ethereum, Fantom, Polygon, Solana;
• Synapse Bridge — Ethereum, BSC, Arbitrum, Avalanche, Polygon, Fantom;
• Multichain Swap — Ethereum, Binance Smart Chain, Fantom, Fusion, Heco, Polygon, xDAI, KCC, Shiden Network и Moonriver;
• Arbitrum Bridge — Ethereum L1 <> Arbitrum L2;
• Anyswap Bridge — ETH, BSC, FSN, FTM, Matic, Heco, AVAX, xDai, Arbitrum, KCC, One, MOVR, CELO, SDN;
• Rainbow Bridge — ETH <> NEAR Network | Aurora <> NEAR;
• Umbrella Bridge — ETH <> BSC | $UMB;
• StakerBridge — wXTZ <> Ethereum, wALGO <> Ethereum, Blend <> Tezos, Blend <> Algorand, ETH <> Tezos wXTZ и STKR <> Ethereum;
• Celo Optics — Ethereum, CELO, Polygon;
• xDAI / Omni Bridge — Ethereum, BSC, xDAI;
• Mosaic — Ethereum, Polygon, Arbitrum, Avalanche and Moonriver;
• SpookySwap — Ethereum, Fantom, BSC, Polygon, Arbitrum, Avalanche;
• Terra Bridge — Terra, Ethereum, BSC, Harmony;
• Evo DeFi — ETH, BSC, MATIC, Fantom, HECO, Avalanche, Arbitrum и Solana;
• xPollinatev2 — xDai chain, Polygon, BSC, Fantom, Arbitrum и Avalanche;
• Polygon Bridge — обмен между токенами Polygon network и Ethereum;
• другие, например, Emeries, Bitcoin Cash SmartBCH Bridge, Moonbeam Chainsafe Chain Bridge, deBridge Finance и т.д.

Какие риски существуют при использовании кросс-chain мостов?

Связь только что была или сейчас будет...

Реалии военной связи...

Каждый кроссчейн-мост использует свои механизмы обеспечения безопасности пользователей. При их использовании нужно понимать, что блокчейн-технологии являются инновационными, поэтому могут содержать ошибки, которыми могут воспользоваться злоумышленники.

Перед использованием того или иного сервиса следует внимательно изучить особенности его работы. Следует четко уяснить, что децентрализованные биржи, при их многочисленных недостатках, все же несут хоть-какую-то ответственность за представляемые действия и услуги. Децентрализованные торговые площадки и мосты обычно не несут никакой ответственности и предполагают, что все возможные последствия, в том числе безвозвратная утрата активов, связаны исключительно с действиями пользователя.