IOSG Ventures: 다중 체인 생태학의 현재 상태와 미래 패턴에 대해 자세히 설명합니다.
원작자: 자웨이
원본 출처: IOSG Ventures
원본 출처: IOSG Ventures
이미지 설명
이미지 출처: https://medium.com/composable-finance/the-philosophy-of-the-cross-chain-ecosystem-a-continuum-of-interoperability-33ed81350190
Composable Finance는 교차 체인 상호 운용성을 위한 5단계 개발을 제안합니다.
0-20%: 가장 기본적인 교차 체인 통신 및 체인 간 토큰 이동을 실현합니다.
20-50%: 사용자는 수익을 극대화하기 위해 다른 체인의 자산에 유동성을 제공할 수 있습니다.
50-75%: 사용자가 한 체인에 담보를 예치하고 다른 체인에서 빌릴 수 있는 Aave와 같은 프로젝트. 즉, 서로 다른 체인의 애플리케이션 간 통신을 실현합니다.
75%: 단일 애플리케이션이 여러 체인에 서로 다른 부분을 배포하므로 각 부분이 가장 효율적인 체인에서 실행됩니다. 이러한 서로 다른 체인의 백엔드 패키지는 사용자 경험의 연속성을 보장하기 위해 서로 통신합니다.
100%: 광범위한 Web3 생태계에 대한 인터페이스를 제공하는 생태계 불가지론자. 전통적인 개발자는 복잡한 블록체인 프로그래밍 없이 Web3 도구가 지원하는 애플리케이션을 체인에 임의로 배포하여 모든 복잡성을 추상화할 수 있습니다.
이 단계의 연구와 판단은 기본적으로 오늘날의 다중 체인 구조를 어떻게 보아야 하는지를 결정합니다.추상적으로 생각해보면 Polkadot XCM/XCMP와 Cosmos IBC, 그리고 Substrate와 Cosmos SDK, 이미 각각 네 번째와 다섯 번째 단계에서 작업하고 있습니다.
또한 다중 체인 생태계로서 Polkadot과 Cosmos의 시스템 설계 및 기술 아키텍처를 비교하는 기사가 많이 있습니다. 약간의 보충으로 이 기사는 라이트 클라이언트의 관점에서 각각의 교차 체인 통신 메커니즘 XCMP/IBC와 개발 프레임워크 Substrate/Cosmos SDK를 비교합니다.
마지막으로 결론으로 몇 가지 개인적인 생각을 제시한다.
2. 건축
Cosmos 문서에 설명된 대로 "Cosmos는 제품이 아니라 모듈식, 적응형 및 상호 교환 가능한 도구 세트를 기반으로 구축된 생태계입니다." Polkadot에 대한 나의 이해도 마찬가지입니다.
이미지 설명
2.1.Polkadot
이미지 설명
https://polkadotters.medium.com/polkadot-architecture-6d150dd1253e
릴레이 체인은 폴카닷의 핵심이며, 파라체인은 서로 독립적이지만 릴레이 체인과 연결되어 보안성을 공유합니다. Collators는 병렬 체인에서 트랜잭션을 하나씩 수집하고 상태 전환 인증서를 생성하여 릴레이 체인에 제출하고 Validator는 이러한 인증서를 확인하고 합의를 실행하며 릴레이 체인에서 블록을 생성합니다. 지명자는 검증자를 선택할 책임이 있으며 릴레이 체인을 보호하기 위해 DOT를 서약해야 합니다.
이미지 설명
2.2.Cosmos
이미지 출처: https://v1.cosmos.network/intro
Cosmos는 Zone과 Hub라는 두 가지 유형의 블록체인으로 구성됩니다. 영역은 일반 이기종 체인이며 허브는 이러한 영역을 연결하는 데 사용됩니다.영역과 허브 간의 통신 및 메시징은 IBC(블록체인 간 통신) 프로토콜에 의존합니다. Zone이 Hub와 IBC 연결을 설정하면 Hub에 연결된 다른 Zone과 통신할 수 있습니다.
Cosmos Hub는 Cosmos 네트워크의 시작을 알리는 전체 네트워크의 첫 번째 허브입니다.
3. 통신 메커니즘
이미지 설명
3.1.Polkadot XCM / XCMP
이미지 출처: https://w3f.github.io/parachain-implementers-guide/messaging.html
Polkadot은 UMP 및 DMP를 사용하여 파라체인과 릴레이 체인 간에 업링크 및 다운링크 메시지를 전송하고 XCMP(Cross-Chain Message Passing)를 사용하여 파라체인 간에 메시지를 전송합니다. XCMP는 아직 개발 중이며 현재 실제로 사용되는 크로스체인 솔루션은 HRMP(Horizontal Relay-routed Message Passing)이다.
HRMP는 XCMP와 동일한 인터페이스와 기능을 제공하지만 모든 메시지는 릴레이 체인의 저장소에 있어야 합니다. 릴레이 체인의 경우 추가 메시지 로드가 생성됩니다. 반면에 XCMP는 릴레이 체인의 메시지와 관련된 메타데이터만 해시합니다.이미지 설명
이미지 크레딧: https://www.youtube.com/watch?v=dyx-ePhuQRg, IOSG Ventures에 따름
위의 다이어그램은 XCMP의 작동 방식을 설명합니다.
양방향 채널은 각각 메시지 수신 및 전송을 위해 병렬 체인 간에 열 수 있습니다. 파라체인 A와 파라체인 B 간의 XCMP 통신을 위해 먼저 각 체인의 Collators는 메시지, 대상 및 타임스탬프를 자신의 출력 대기열에 추가해야 하며 상대방이 메시지를 감지한 후 자신의 입력에 추가합니다. 대기열에 넣고 메시지를 처리하고 블록을 유효성 검사기에 제출합니다. 유효성 검사기는 메시지를 검증한 다음 릴레이 체인에 블록을 포함시킵니다. 이것은 크로스 체인 메시지 전달의 완료로 간주됩니다.
체인 간 또는 서로 다른 합의 시스템 간 메시지 형식은 호환성이 부족하고 각각 고유한 메시지 전달 방법 및 표준 세트가 있습니다.
이미지 설명
이미지 출처: https://medium.com/polkadot-network/xcm-the-cross-consensus-message-format-3b77b1373392
올해 5월 초, Polkadot은 v0에서 공식적으로 XCM(Cross-consensus Messaging Format)을 출시했습니다. 스마트 계약, 팔레트, 브리지, 심지어 SPREE(Shared Protected Runtime Execution Enclaves) 간에 통신할 수 있는 기능입니다. (참고: Pallet은 일련의 특정 목적, 결합 가능한 모듈 및 툴킷과 동일합니다. 예를 들어 EVM Pallet의 목적은 Solidty 기반 계약을 Substrate 체인에 통합하는 것입니다. SPREE 모듈은 신뢰할 수 없는 메시지 모듈입니다. 메시지 수신 후 코드 실행 방법)
XCM과 XCMP의 차이점에 주의를 기울여야 합니다.XCM은 합의 시스템 간의 상호 통신을 위한 "포맷"이며, 그 유틸리티는 메시지 수신자가 메시지를 받았을 때 해야 할 일을 표현하는 것입니다. XCMP는 메시징을 위한 "프로토콜"입니다.
본질적으로 XCM 메시지는 튜링 완전하지 않은 가상 머신 XCVM(Cross-Consensus Virtual Machine)에서 실행되는 단일 또는 일련의 명령입니다.즉, XCVM 명령 집합은 XCM 메시지의 전체 내용을 구성합니다.
Polkadot은 XCM 및 XCMP를 제안했습니다. 이는 실제로 병렬 체인 간의 통신에 대한 기본적이고 보편적인 지원을 제공하므로 특별한 교차 체인 브리지에 의존하지 않고 병렬 체인 간의 직접 통신을 달성할 수 있습니다.이미지 설명
이미지 출처: https://apps.moonbeam.network/moonbeam
XCM 출시 직후 Moonbeam과 Acala는 교차 체인 통신을 위한 XCM 기반 양방향 HRMP 출시를 발표하여 두 체인에서 기본 자산의 자유로운 흐름을 실현했습니다.
예를 들어 Acala의 $ACA 및 $aUSD는 XC-20 자산($xcACA 및 $xcaUSD)으로 Moonbeam에 크로스 체인되어 이더리움 생태계와의 상호 연결을 실현할 수 있습니다. Moonbeam의 기본 토큰 $GLMR은 $aUSD를 발행하거나 스테이킹에 참여하기 위해 Acala의 담보로 사용할 수도 있습니다.
Moonbeam과 Acala의 두 주요 생태계 간의 XCM 연결의 개방은 Polkadot이 계획한 크로스체인 환경이 서서히 전개되고 있음을 상징하는 이정표 이벤트입니다. 다른 파라체인이 XCM 기반 크로스체인 통신을 가능하게 함에 따라 우리는 더 유사한 사용 사례를 보고 더 큰 상상력을 불러일으킬 것입니다.
3.2.Cosmos IBC
Cosmos 시스템은 BFT 합의 엔진, 교차 체인 통신 프로토콜 및 개발 프레임워크인 Tendermint Core, IBC 및 Cosmos SDK를 차례로 기반으로 합니다.
크로스체인 통신 프로토콜인 IBC는 지난해 3월 코스모스 스타게이트가 업그레이드되면서 정식 구현됐으며, 인터체인 표준인 ICS(Inter-chain Standard)로 시맨틱과 설계 원칙을 공식화했다.
이미지 출처: IOSG Ventures
이미지 출처: IOSG Ventures
이미지 설명
이미지 출처: https://v1.cosmos.network/intro
IBC는 "락 캐스트" 자산 교차 체인 모델을 채택합니다. 위와 같이 Zone A가 체인을 통해 Zone B로 자산을 전송하려면 토큰을 잠그고 증명을 Zone B로 보내야 합니다. 확인 후 Zone B는 자체 체인에서 동일한 양의 토큰을 발행합니다. 이 과정에서 자산이 실제로 전송되지는 않지만 Zone A에서 자산이 잠기고 Zone B에서 동일한 자산이 다시 발행됩니다.
이미지 설명
이미지 출처: https://hub.mintscan.io/ecosystem
현재 코스모스 생태계에는 39개의 체인과 78개의 검증인이 있으며, 담보 자산의 총 가치는 31억 달러를 넘어섭니다. 일부 잠재적인 에어드롭 기회는 사용자를 Cosmos 생태계로 끌어들이는 원동력 중 하나가 되었습니다. 그러나 Terra의 소멸은 분명히 코스모스 생태계에 막대한 피해를 입혔고 생태계에서 잠긴 위치의 총량이 크게 줄었습니다.
3.3 라이트 클라이언트
라이트 클라이언트 관점에서 XCMP와 IBC를 살펴봅니다.
라이트 클라이언트(또는 라이트 노드)는 원래 풀 노드와 다른 용어였으며 비트코인의 SPV(Simplified Payment Verification)에 사용됩니다. 넓은 의미에서 스마트 계약도 라이트 클라이언트가 될 수 있습니다. 이러한 라이트 클라이언트는 종종 체인과 직접 상호 작용하지 않지만 트랜잭션 전송, 계정 잔액 확인 및 블록 헤더 요청과 같은 특정 정보를 전체 노드에서 요청하는 중개자로서 전체 노드에 의존합니다.
이미지 설명
이미지 출처: https://near.org/zh/bridge/
또한 NEAR의 RainbowBridge도 대표적인 라이트 클라이언트 모델이다. 스마트 계약으로서 라이트 클라이언트는 Ethereum(NEAR 블록 헤더 저장) 및 NEAR(Ethereum 블록 헤더 저장)에 배포됩니다. 이 블록 헤더는 Relayer에 의해 정기적으로 업데이트되며 업데이트 빈도는 경제적 효율성의 절충에 따라 달라집니다. 이더리움에서 NEAR의 블록 헤더 업데이트는 12~16시간으로 설정됩니다. 커넥터는 특정 자산(예: ERC-20 토큰 또는 NFT)의 교차 체인 논리를 처리하는 역할을 합니다.
RainbowBridge의 속도와 비용은 주로 Ethereum에 달려 있습니다. Ethereum에서 NEAR로 자산을 보내는 데 약 6분(20블록)이 소요됩니다. NEAR에서 이더리움으로 자산을 다시 보내는 데는 현재 최대 16시간이 걸립니다(이더리움 최종성에 소요되는 시간으로 인해).
이미지 출처: IOSG Ventures
이미지 출처: IOSG Ventures
위의 XCM/XCMP, IBC 및 RainbowBridge의 결합을 통해 우리는 라이트 클라이언트 모델에 대한 기본적인 이해를 갖게 되었습니다.라이트 클라이언트의 장점은 보안에 있는데, 특정 정보를 검증함으로써 두 체인은 외부 검증자에 대한 신뢰 가정에 의존하지 않고 상대 체인에서 무슨 일이 일어났는지 알 수 있으므로 보안은 기본적으로 체인 자체와 동일합니다.
특히, XCMP의 보안은 공유 보안에 속하며 릴레이 체인이 제공하는 글로벌 보안에 의존합니다. 교차 체인 메시지의 검증은 검증자가 수행하고 검증자는 메시지가 포함된 블록을 릴레이 체인에 포함하기 때문입니다. .
위 표에서 Cosmos의 Interchain Security는 특별한 종류의 공유 보안입니다. 즉, 여러 체인이 동일한 유효성 검사기 세트를 공유하고 블록을 생성합니다. 일부 소규모 체인은 유효성 검사기가 약하고 공격에 취약하기 때문에 Interchain Security는 성숙한 네트워크의 보안을 상속하도록 돕는 것과 같습니다.
Cosmos IBC를 사용한 통신은 두 체인 간의 상호 신뢰가 필요하고 RainbowBridge는 NEAR와 Ethereum 간의 상호 신뢰가 필요하며 이는 블록 헤더 유효성 검사를 위한 기본 전제이기도 합니다.
라이트 클라이언트의 단점은 이러한 증명을 검증하는 데 비용이 많이 들고 연결 문제도 수반하며 각 두 체인 간의 통신을 위해 라이트 클라이언트를 배포해야 한다는 것입니다.물론 Polkadot과 Cosmos의 고유한 통신 메커니즘은 생태계 내의 연결성 문제를 잘 해결합니다.
요약하면 위의 표에서 XCMP/XCM, Cosmos IBC 및 NEAR RainbowBridge에 대한 간략한 비교가 이루어지며 일부 데이터는 생태계 간의 비교와 직접적으로 관련될 수 있습니다. (RainbowBridge는 NEAR와 이더리움 사이의 크로스체인만 포함하는데, 크로스체인 생태학에 속하는 앞의 두 가지와 달리 일종의 라이트 클라이언트로서 비교를 위해 여기에도 넣었습니다.)
참고: 위/아래 사례 프로젝트는 모두 IOSG 포트폴리오이며 예시는 정보 교환용이며 투자 조언을 구성하지 않습니다. 개인 투자 결정을 위해 DYOR를 사용하십시오!
4. 개발 프레임워크
"즉시 사용 가능"은 개발자가 이러한 기능을 다시 구현하는 데 시간과 노력을 들이지 않고 직접 사용할 수 있는 일련의 기성품 소프트웨어/하드웨어 또는 툴킷을 의미합니다.
Substrate와 Cosmos SDK는 기본 로직을 캡슐화하고 일부 사전 구축된 모듈을 제공하며 유연하고 사용자 정의 가능한 모듈을 결합하여 블록체인과 애플리케이션을 구축하는 프레임워크입니다.이미지 설명
이미지 출처: https://docs.substrate.io/v3/getting-started/architecture/
Substrate는 세 가지 개발 방법을 제공합니다: Substrate Node는 사전에 노드 구성을 제공하고 한 번의 클릭으로 체인을 구축하기 위해 추가 JSON 파일만 구성하면 됩니다. , 개발자 Pallet도 자유롭게 작성하고 결합할 수 있습니다. Substrate Core는 보다 고차원적이고 추상적이며 개발자는 런타임을 처음부터 설계할 수 있습니다(참고: 런타임은 기본적으로 상태 전환 기능이며 Substrate의 핵심 개념이며 상태를 나타냅니다. 체인의 저장 및 상태는 변경 방법) 이 세 가지 방법의 개발 난이도와 기술적 유연성이 모두 증가하고 있습니다.
이미지 설명
이미지 출처: https://v1.cosmos.network/intro
Cosmos SDK는 스마트 컨트랙트와 달리 Application-specific Blockchain(즉, 단일 애플리케이션에 맞춤화된 블록체인) 개념을 제안하고, 기본 BFT 합의 엔진인 Tendermint Core와 네트워크 레이어를 캡슐화합니다. 인터페이스)는 애플리케이션 계층과의 연결을 실현합니다.
Cosmos SDK 외에도 JavaScript 기반 DeFi 구성 요소 Agoric, Wasm 기반 스마트 계약 모듈 CosmWasm 및 Cosmos SDK 기반 EVM 구현 Ethermint와 같은 보완 도구로 일부 확장 도구가 있습니다.
전체적으로 개발 프레임워크에서 제공하는 기능과 도구는 유사하며 미묘하게 다른 디자인 개념이 있으므로 여기에서 자세히 설명하지 않습니다.
이미지 설명
이미지 출처: https://medium.com/electric-capital/electric-capital-developer-report-2021-f37874efea6d
Electric Capital의 보고서에 따르면 Web3 개발자의 수는 2017년 이후 크게 증가했으며 2021년 말에는 Web3 분야에서 18,000명 이상의 개발자가 활동할 것입니다. 그러나 전통적인 개발자에 비해 여전히 소수입니다.산업 발전의 관점에서 온체인 애플리케이션 개발의 문턱을 더욱 낮추고 좋은 개발자 서비스를 제공하는 것이 필요합니다.
번영하는 생태계는 더 많은 고품질 개발자를 끌어들일 것입니다 결국 Substrate와 Cosmos SDK는 각자의 생태계에 접근하는 편의성을 강조합니다. 실제로 개발 프레임워크를 선택하는 것은 그 뒤에 있는 생태계를 선택하는 것과 분리할 수 없습니다.
이미지 출처: IOSG Ventures
이미지 출처: IOSG Ventures
또한 Substrate와 Cosmos SDK를 간단히 비교했습니다.
5. 생각과 결론
"뚱뚱한 앱" 주장에 부분적으로 동의합니다(그리고 프로토콜이 반드시 "얇을" 필요는 없습니다).엔지니어링 측면에서 서로 다른 체인은 서로 다른 장단점이 있으며 서로 다른 목표를 위한 고유한 기술 솔루션을 제안했지만 이러한 인프라의 궁극적인 목표는 상대적으로 일관된 서비스를 제공하는 애플리케이션입니다.공담 기술을 적용하는 학문 정신을 떠나 공중에 성을 짓고 싶지 않습니다. 2018년과 19년의 서사를 돌이켜보면 "이더리움 킬러"와 "수백만 TPS"가 잦은데, 유저들이 이것들을 신경쓰나요? 상관하지 않을 수도 있습니다. 따라서 작고 아름다운 응용 프로그램과 사용자 수용도가 높은 응용 프로그램이 먼저 체인에서 실행되어야 합니다. (이 설명에 적합하다고 생각하는 앱 중 하나는 NFT Marketplace 애그리게이터 gem.xyz입니다. 이 앱은 깔끔한 인터페이스와 많은 사용자에게 충분한 기능을 제공합니다.)
Ethereum은 그것에 구축된 응용 프로그램과 프로토콜이 서로 제약을 받고 필연적으로 기본 리소스를 놓고 경쟁하도록 설계되었습니다. 다중 체인 생태계의 부상은 이더리움의 압력을 어느 정도 공유했지만 실제로는 선두 자리를 잠식하고 있습니다. 동시에 약세장 관점에서 이더리움이 상대적으로 합리적인 가스 수수료와 거래 속도로 돌아간 것도 자본 유출 동기를 약화시켰다.단기적으로는 각 체인이 "돈 버는 효과"를 낼 수 있는지 여부가 사용자 유입(예: DeFi Kingdoms 및 STEPN)을 유치하기 위한 주요 매력입니다. 중장기적으로 사용자 흐름은 각 체인 생태계의 전반적인 품질과 분리할 수 없습니다.최종 사용자는 자금을 사용하여 투표하므로 체인 간의 경쟁 관계가 상대적으로 균형을 이룹니다.
구성 가능성과 상호 운용성은 새로운 내러티브에 영감을 주지만 관련된 위험을 무시할 수 없습니다. 2년 전 우리는 이더리움 위에만 레고를 만들었고, 3월 12일 극한 시장에서는 프로토콜의 계층적 중첩과 고갈된 유동성으로 인해 시스템적 위험이 발생했습니다.지난 1년 동안 다중 체인 구조에서 우리는 더 많은 앵커, 교차 체인 브리지 및 더 복잡한 프로토콜을 가지고 있지만 아직 이러한 가혹한 테스트를 경험하지 못했습니다. 테라 제국의 붕괴는 전조에 불과할 수 있습니다. 더구나 현 시장은 중장기적으로 하락세를 보이고 있어 달걀껍질을 밟고 선제적으로 위험을 예측하고 판단해야 합니다.
현재의 다중 체인 생태계는 여전히 약간 "부풀어 있다"는 점을 인정해야 합니다. 최종 분석에서 겉보기에 번영하는 일부 생태는 다른 체인에서 게임을 다시 시작하기 위한 일련의 프로토콜과 코드일 뿐입니다.생태계의 번영 여부는 프로젝트 수뿐만 아니라 사용자 활동 및 자금의 연속성에 대한 종합적인 평가에 달려 있습니다.또한 자산 크로스체인은 여전히 크로스체인의 주요 사용 사례입니다. 향후 다른 응용 시나리오를 예상하거나 예측할 수 있습니다. 몇 가지 흥미로운 사용 사례는 다음과 같습니다: DID를 수행할 때 여러 체인의 활동 궤적을 평가해야 합니다. NFT 대출을 수행할 때 여러 체인의 NFT 자산을 저당할 수 있습니다. .
크로스 체인 인프라는 이미 진행 중이지만 멀티 체인 생태계를 실제로 점화하려면 대규모 증분 사용자가 필요하며 이는 주식 사용자를 대상으로 하는 게임일 뿐입니다.체인 간에 자금을 이동하는 것만으로는 기하급수적인 성장을 가져올 수 없습니다.이미지 설명
이미지 출처: https://medium.com/1kxnetwork/blockchain-bridges-5db6afac44f8
미래의 다중 체인 패턴을 어떻게 기대해야 할까요? 위의 그림(2021년 9월 현재)에서 우리는 크로스체인 생태계가 번성하고 있음을 확인했습니다.약세장에서 쇠퇴는 불가피하지만 객관적으로 말하면 크로스체인 인프라는 비교적 완벽합니다. (그럼에도 불구하고 크로스체인 시설의 취약점에 대한 해커들의 공격은 여전히 속속 등장하고 있습니다. 낙관적이되 조심스럽기도 합니다.)
다음 큰 주기의 이야기는 각 체인의 고품질 애플리케이션을 중심으로 구축된 다중 체인 생태계라고 추측하는 것이 합리적입니다."모든 요구를 충족하기 위해 퍼블릭 체인 구축"과 같은 말은 역사가 될 수 있습니다.결국 우리는 정말로 하나의 체인에서 모든 것을 할 필요가 없습니다. 앞으로 더 많은 애플리케이션 체인이 등장할 것으로 기대합니다.
현재 우리는 여전히 다중 체인 환경의 초기 단계에 있습니다.
원본 링크
https://thenewstack.io/web3-developer-ecosystem/
https://www.parity.io/blog/what-is-a-light-client/
https://substrate.io/https://wiki.polkadot.network/docs/https://v1.cosmos.network/intro
https://github.com/paritytech/xcm-format
https://aurora.dev/blog/2021-how-the-rainbow-bridge-works
IOS
Android