Blockchainová interoperabilita propojuje kryptoměny: Porovnáváme Polkadot vs. Cosmos

V tomto článku se podíváme na to, jak fungují protokoly pro interoperabilitu mezi blockchainy a jak umožňují vzájemnou komunikaci a výměnu aktiv mezi různými sítěmi. Zaměříme se na dvě přední řešení Polkadot a Cosmos. Porovnáme jejich přístupy k vytvoření propojeného blockchainového ekosystému.

Proč propojovat blockchainy?

Současný blockchainový ekosystém zahrnuje více než 6 500 projektů, z nichž každý funguje na nezávislé platformě s jedinečnými protokoly, metodami konsenzu a opatřeními pro ochranu soukromí. Značná fragmentace vytvořila potřebu propojených blockchainů, které by mohly mezi sebou bezproblémově komunikovat.

Současná omezení blockchainů

Většina blockchainů funguje jako izolované systémy, které nejsou schopny ověřovat data z jiných blockchainů nebo externích zdrojů. Každý blockchain se zaměřuje na optimalizaci určitých funkcí, přičemž jiné aspekty jsou opomíjeny, což znemožňuje existenci jediné sítě, která by excelovala ve všech oblastech. Absence společných standardů mezi různými sítěmi navíc vedla k celkové nekompatibilitě celého ekosystému.

Výhody interoperability

Interoperabilita přináší do ekosystému několik klíčových výhod. Především zvyšuje likviditu. A to tím, že umožňuje efektivní pohyb tokenů mezi různými blockchainy. Dále umožňuje uživatelům interakci s decentralizovanými finančními (DeFi) aplikacemi napříč různými sítěmi bez nutnosti vlastnit nativní kryptoměny každé sítě.

Možnost komunikace mezi sítěmi výrazně zlepšuje škálovatelnost a uživatelskou základnu. Díky propojeným chainům získávají uživatelé přístup k:

• Rozšířené funkcionalitě díky kombinaci vlastností
• Větší flexibilitě při výběru vhodných nástrojů a platforem
• Zjednodušené správě tokenů

Klíčové výzvy interoperability

Přestože je dosažení bezproblémové interoperability mezi blockchainy zásadní pro budoucnost technologie, přináší s sebou několik technických překážek.

Jedním z hlavních problémů je škálovatelnost. Řešení umožňující komunikaci mezi sítěmi musí zvládnout rostoucí objem transakcí, aniž by ohrozila rychlost a efektivitu. Další výzvou je vysoká komplexita vývoje a správy interoperabilních protokolů.

Bezpečnost je klíčovou obavou. Když dříve izolované sítě začnou komunikovat, roste jejich vystavení potenciálním zranitelnostem. Jednotlivé sítě navíc fungují s různými modely důvěry a úrovněmi zabezpečení, což ztěžuje vytvoření jednotného bezpečnostního standardu napříč sítěmi.

Regulační požadavky přidávají další vrstvu složitosti. Řešení pro interoperabilitu mezi blockchainy se musí vypořádat s rozdílnými jurisdikčními předpisy a zároveň splnit požadavky na boj proti praní špinavých peněz (AML) a identifikaci uživatelů (KYC). Nedostatek standardizovaných protokolů pro komunikaci mezi blockchainy dále komplikuje zavedení jednotných bezpečnostních opatření.

Klíčové vlastnosti Polkadotu

Polkadot je blockchainová platforma navržena tak, aby umožnila bezproblémový přenos zpráv a hodnot mezi různými sítěmi. Jeho základ tvoří dvě klíčové vlastnosti, které tent blockchain činí jedinečným řešením pro výzvy spojené s interoperabilitou.

Cross-chain komunikace

Základem interoperability Polkadotu je systém Cross-Consensus Messaging (XCM). Na rozdíl od běžných protokolů se XCM neomezuje na konkrétní technologii, ale slouží jako standardizovaný formát pro komunikaci mezi různými konsenzuálními systémy. Tento rámec funguje na čtyřech hlavních principech: asynchronní, absolutní, asymetrický a agnostický přístup.

Díky XCM mohou blockchainy:

• Převádět tokeny a aktiva mezi různými sítěmi
• Sdílet data mezi blockchainy
• Provádět komplexní operace napříč sítěmi

Přenos těchto XCM-formátovaných zpráv zajišťuje Cross-Chain Message Passing (XCMP), což je síťový protokol propojující jednotlivé parachainy v ekosystému Polkadot. Tento systém umožňuje bezpečnou a efektivní víceúrovňovou komunikaci mezi sítěmi.

Sdílené zabezpečení

Jednou z nejvýraznějších vlastností Polkadotu je jeho model sdíleného zabezpečení, který umožňuje více blockchainům využívat ověřenou síť validátorů. Relay Chain zde funguje jako centrální koordinátor, poskytující sdílené zabezpečení a konsenzus pro všechny připojené parachainy.

Tento bezpečnostní rámec se opírá o čtyři klíčové účastníky:

• Validátoři – provozují plné uzly, udržují konsenzus sítě a validují bloky na Relay Chainu
• Nominátoři – volí důvěryhodné validátory prostřednictvím stakingu DOT
• Kollátoři – udržují parachainy tím, že sbírají transakce
• Fishermeni – monitorují síť a hlásí podezřelé chování

Sdílený stav mezi Relay Chainem a připojenými parachainy zajišťuje, že pokud by bylo nutné provést revert na Relay Chainu, dojde k návratu všech parachainů zpět do odpovídajícího stavu. Tento mechanismus zajišťuje integritu celého systému, aniž by narušil samostatnost jednotlivých blockchainů.

Jak funguje Cosmos

Síť Cosmos přináší jedinečný přístup k interoperabilitě blockchainů prostřednictvím ekosystému nezávislých, ale vzájemně propojených řetězců. Na rozdíl od tradičních blockchainových architektur Cosmos využívá modulární rámec, který zjednodušuje vývoj blockchainů a umožňuje cross-chain komunikaci.

Nezávislé blockchainové zóny

Cosmos využívá specializované zóny. Tedy nezávislé blockchainy určené pro specifické účely. Tyto zóny si zachovávají svou suverenitu, ale mohou bezproblémově komunikovat s ostatními blockchainy v ekosystému. Architektura sítě je založena na třech klíčových komponentech:

• Tendermint Core – zajišťuje konsenzus a síťovou vrstvu
• Cosmos SDK – poskytuje předpřipravené moduly pro rychlý vývoj blockchainů
• Inter-Blockchain Communication (IBC) protokol – umožňuje cross-chain komunikaci

Protokol IBC se výrazně rozšířil, propojuje více než 115 sítí a do konce roku 2025 bude obsluhovat více než 700 000 aktivních uživatelů měsíčně.

Úloha Cosmos Hubu

Centrem ekosystému Cosmos je Cosmos Hub, blockchain využívající mechanismus proof-of-stake, který slouží jako klíčový propojující článek mezi různými zónami. Cosmos Hub umožňuje:

• Bezpečné převody tokenů mezi zónami
• Cross-chain validaci a konsenzus
• Koordinovanou komunikaci mezi nezávislými blockchainy

Síť je udržována validátory, kteří zajišťují konsenzus a provedení transakcí. Tato architektura umožňuje paralelní zpracování transakcí napříč více blockchainy, čímž zvyšuje celkovou efektivitu systému.

Převody tokenů mezi blockchainy v síti Cosmos

Převody tokenů v ekosystému Cosmos probíhají prostřednictvím sofistikovaného procesu, který zajišťuje bezpečnost a transparentnost. Při zahájení převodu jsou tokeny na zdrojovém řetězci uzamčeny v escrow adrese, čímž se zabrání jejich duplicitnímu použití. Proces probíhá následovně:

1. Potvrzení transakce na zdrojovém řetězci
2. IBC Relayeři detekují transakci a rekonstruují datový balíček
3. Ověření transakce pomocí Light Clients na cílovém řetězci
4. Vytvoření tokenů na cílovém řetězci

Protokol IBC (Inter-Blockchain Communication) využívá jedinečné identifikátory nazývané IBC denoms, které sledují pohyb tokenů mezi různými blockchainy. Tento systém umožňuje bezproblémové převody bez nutnosti využití likvidity burz mezi jednotlivými zónami.

Díky tomu mohou uživatelé efektivně přesouvat aktiva mezi blockchainy, čímž se otevírají nové možnosti pro cross-chain DeFi aplikace a další decentralizované služby.

Reálné aplikace blockchainové interoperability

Řešení pro cross-chain komunikaci přinesla inovativní aplikace napříč mnoha sektory. Zásadně tak mění způsob, jakým podniky a uživatelé mohou využívat různé blockchainy. Tyto praktické implementace ukazují skutečný potenciál interoperability blockchainů.

Využití v DeFi

Finanční služby patří mezi hlavní oblasti, které těží z meziřetězcové funkcionality. Multi-kolaterální půjčovací platformy umožňují uživatelům získat půjčky na jednom blockchainu pomocí kolaterálu na jiném. Cross-chain protokoly zároveň umožňují sjednocené likviditní pooly, čímž zvyšují efektivitu kapitálu a otevírají nové možnosti pro výnosového famingu (yield farming).

Decentralizovaná burza THORChain podporuje směnu nativních aktiv mezi různými blockchainy a vytváří trhy pro efektivní cenotvorbu. Podobně platformy jako Aave zavedly multcross-chain trhy, kde mohou držitelé bitcoinu získat půjčky v stablecoinech postavených na Ethereu.

Adopce v podnicích

Pro firmy se interoperabilita blockchainů stala klíčovou pro zvyšování efektivity provozu. Společnosti, které implementovaly interoperabilní řešení, hlásí až 80 % snížení transakčních nákladů ve srovnání s tradičními metodami. Tento pokles vychází z automatizovaného vedení záznamů a využití chytrých kontraktů.

Mezi velké korporace, které již integrují tato řešení, patří:

• Walmart využívá Hyperledger pro sledování dodavatelského řetězce mezi různými sítěmi
• IBM vyvinulo blockchainovou platformu umožňující bezpečné sdílení dat mezi více blockchainy
• VeChain implementoval sledování aktiv v reálném čase pomocí IoT a multi-chain infrastruktury
  
   

Cross-chain NFT

Trh s non-fungible tokeny (NFTs) prošel díky cross-chain technologii zásadní transformací. Cross-chain NFT nyní mohou volně přecházet mezi různými blockchainy, aniž by ztratily svou autenticitu a hodnotu. Tato inovace otevřela řadu nových možností, jako například:

• Herní aktiva, která lze převádět mezi virtuálními světy
• NFT, kdy lze jeden token využívat v různých protokolech současně
• Cross-chain aukce, které rozšiřují trh a zvyšují likviditu NFT

Chainlink's Cross-Chain Interoperability Protocol (CCIP) se stal průkopníkem bezpečných cross-chain NFT implementací. Díky tomu mohou projekty nabízet své tokeny na více blockchainových sítích, přičemž vlastnictví NFT zůstává nativně dostupné na všech připojených řetězcích. Tento přístup usnadňuje externí vývoj a otevírá dveře k novým případům využití, například cross-chain NFT půjčovacím platformám.

Závěr

Interoperabilita blockchainů představuje klíčový krok k široké adopci decentralizované technologie. Ačkoli Polkadot a Cosmos nabízejí odlišné přístupy k cross-chain komunikaci, jejich rozdílné architektury odpovídají různým potřebám ekosystému.

Polkadot poskytuje díky modelu sdíleného zabezpečení a XCM protokolu silnou ochranu pro parachainy, což ho činí vhodným pro aplikace, které vyžadují vysokou úroveň bezpečnosti. Naopak Cosmos se svými nezávislými blockchainovými zónami a IBC protokolem nabízí větší flexibilitu pro projekty, které potřebují autonomii vlastního blockchainu.

Reálné aplikace napříč DeFi, podnikovými řešeními a NFT ukazují praktickou hodnotu multi-chain kompatibility. Tyto implementace dokazují, že interoperabilní řešení mohou snižovat náklady, zvyšovat efektivitu a otevírat nové možnosti pro adopci blockchainové technologie.

Nejdůležitějším faktorem pro úspěch cross-chain řešení je udržení bezpečnosti při umožnění bezproblémové komunikace mezi různými sítěmi. S postupným vývojem blockchainové technologie budou projekty jako Polkadot a Cosmos pravděpodobně nadále zdokonalovat své přístupy, čímž se přiblížíme k plně propojenému blockchainovému ekosystému.