🇪🇸 Puentes y cadenas laterales: Wanchain hace interoperable a Cardano

Una entrada de blog invitada por el Dr. Weijia Zhang y Temujin Louie

Hace varios meses, un equipo de Wanchain se puso en contacto con Input Output Global, Inc. (“IOG”) para discutir cómo permitir la interoperabilidad entre la red principal de Cardano, las cadenas laterales de Cardano y otras redes blockchain heterogéneas.

¿El objetivo? Construir la infraestructura necesaria para permitir verdaderas aplicaciones RealFi que abarquen múltiples blockchains para impulsar la adopción del ecosistema de Cardano, las soluciones de interoperabilidad de blockchain agnósticas a la red de Wanchain, y apoyar el futuro de Web3.

Pronto se hizo evidente que se trataba de una tarea monumental que requería la aportación (y el resultado) de múltiples equipos. De hecho, conectar Cardano a blockchains heterogéneas sería una empresa compleja, ya que Cardano es fundamentalmente diferente a la mayoría de las otras redes blockchain. Cabe destacar que Cardano utiliza

  • Diferentes entornos de contratos inteligentes y lenguajes de programación: Cardano utiliza Plutus y Haskell, no EVM y Solidity;

  • Diferentes modelos de transacción: Cardano utiliza un modelo UTXO (como Bitcoin), no un modelo basado en cuentas (como Ethereum);

  • Diferentes esquemas de firma y curvas elípticas: Cardano soporta EdDSA y Curve25519, no Shnorr y Secp256k1.

Cada una de estas diferencias merece un artículo propio, pero basta con decir que, combinadas, suponen un obstáculo único que limita el potencial de interoperabilidad de Cardano.

Por suerte, a los ingenieros les encantan los retos.

Los equipos de IOG, Wanchain y MLabs (una consultora de Haskell, Rust, blockchain e IA de primer nivel en la industria) colaboraron para diseñar un plan de acción para hacer que Cardano sea interoperable y ahora, con la base de una solución de interoperabilidad para Cardano, es el momento de compartir algunos detalles sobre lo que hasta ahora ha sido un esfuerzo emocionante.

En este artículo, explicamos la infraestructura básica para conectar Cardano a redes blockchain heterogéneas, revelamos una novedosa solución de cadenas laterales y compartimos la hoja de ruta de este proyecto a corto y largo plazo.

Wanchain: Una red de área amplia de blockchains

Primero, un poco sobre Wanchain. Wanchain es tanto una blockchain PoS de capa 1 sostenible como una solución de interoperabilidad blockchain descentralizada. La blockchain PoS de capa 1 de Wanchain es un entorno completo similar a Ethereum que funciona con las herramientas, DApps y protocolos estándar de Ethereum. Es importante destacar que tiene algunos vínculos con Cardano. Wanchain utiliza Galaxy Consensus, un algoritmo de consenso de prueba de participación que aprovecha una variedad de esquemas criptográficos, incluyendo el intercambio de secretos distribuidos y las firmas de umbral, para mejorar la generación de números aleatorios y los mecanismos de producción de bloques. Galaxy Consensus, desarrollado por investigadores y académicos de talla mundial, es una continuación del propio Ouroboros de Cardano.

Por su parte, los puentes Wanchain son puentes descentralizados, directos y no custodiados que conectan redes EVM y no EVM sin necesidad de cadenas de retransmisión o redes intermediarias. Estos puentes utilizan una combinación de computación multipartita segura (sMPC) y de intercambio de secretos de Shamir para asegurar los activos entre cadenas. Actualmente, más de 15 redes de capa 1 y capa 2 (¡y contando!) están conectadas por la red de área amplia de blockchains de Wanchain.

Bloque fundacional 1: puentes cross cadena de Cardano

El primer elemento necesario para construir la solución de interoperabilidad crosschain de Cardano son los puentes crosschain descentralizados, no custodiados y bidireccionales que conectan a Cardano con otras blockchains de capa 1.

Un puente crosschain transfiere activos y/o datos de una cadena de origen a una cadena de destino. En su forma más básica, esto se suele hacer bloqueando un activo en la cadena de origen y acuñando un activo envuelto del mismo valor en la cadena de destino. A esto lo llamamos el método de Bloqueo-Acuñar-Quemar-Desbloqueo. Para que el método Bloqueo-Acuñar-Quemar-Desbloqueo funcione, se despliegan tres contratos inteligentes principales: uno en la cadena de origen para gestionar los activos de origen, otro en la cadena de destino para gestionar los activos de destino y otro en una cadena de gestión para gestionar el registro y la participación de los nodos puente.

Para los que no estén familiarizados, la Figura 1, a continuación, ilustra una transacción de la cadena de origen a la cadena de destino. Una breve descripción: cuando un usuario inicia la transacción en la cadena cruzada, se especifican la cadena de destino y la dirección de destino. El contrato inteligente de la cadena de origen bloquea el token de origen y emite un evento de bloqueo. Los nodos puente detectan el evento de bloqueo y ordenan al contrato inteligente de la cadena de destino que acuñe un token del mismo valor en la cadena de destino.

Figura 1. Una transacción básica entre cadenas

Para devolver el token a la cadena de origen, el propietario del token simplemente envía una transacción “redeem” al contrato inteligente de la cadena de destino. El contrato inteligente de la cadena de destino quema el token envuelto y envía un evento Burn. Los nodos puente detectan el evento Burn y ordenan al contrato inteligente de la cadena de origen que desbloquee el token en la cadena de origen. Los nodos puente de Wanchain no tienen permisos y utilizan la computación multipartita y el staking para evitar la colusión.

Como se mencionó anteriormente, Cardano tiene varias diferencias fundamentales que complican la tarea de desplegar puentes crosschain. He aquí cómo IOG, Wanchain y MLabs han abordado estos problemas:

Diferentes máquinas virtuales y lenguajes de programación: Cardano utiliza Plutus y Haskell, no EVM y Solidity

La experiencia de Wanchain consiste en conectar blockchains totalmente heterogéneas. La infraestructura actual de crosschain ya incluye blockchains que usan EVM (como Ethereum y Wanchain), WebAssembly (como Polkadot), e incluso blockchains que no tienen máquinas virtuales en absoluto (como Bitcoin, XRP Ledger y Litecoin). Cuando es posible, resolvemos este problema desarrollando contratos inteligentes nativos tanto en la cadena de origen como en la de destino. De lo contrario, si una red no admite contratos inteligentes, los nodos puente de Wanchain gestionan conjuntamente una cuenta de bloqueo dedicada utilizando sMPC. La selección siempre cambiante de nodos puente sin permisos de Wanchain se comunica entonces con los contratos inteligentes (o cuentas de bloqueo) en cada cadena, según sea necesario.

Diferentes modelos de transacción: Cardano utiliza un modelo UTXO (como Bitcoin), no un modelo basado en cuentas (como Ethereum)

Los nodos puente de Wanchain tienen adaptadores para conectarse a diferentes blockchains. Los adaptadores pueden construir transacciones basadas en el modelo transaccional de la blockchain prevista. Una especificación API proporcionada por IOG permite a Wanchain definir el formato de las transacciones para llamar a los contratos inteligentes en Cardano.

Diferentes esquemas de firma y curvas elípticas: Cardano soporta EdDSA y Curve25519, pero no Shnorr y Secp256k1

Esto resultó ser la mayor dependencia para la solución de interoperabilidad de Cardano. Cardano originalmente soportaba EdDSA y Curve25519, no Schnorr y Secp256k1. Tras una petición de Wanchain y MLabs, Input Output coordinó los esfuerzos internos para añadir soporte nativo a Cardano para una firma Schnorr y una curva Secp256k1. Ambas estarán disponibles públicamente tras el hard fork Vasil de Cardano.

Bloque fundacional 2: seguridad adicional, Wanchain como cadena lateral de Cardano

El cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin, comentó recientemente que era pesimista sobre las aplicaciones crosschain debido a las limitaciones fundamentales de seguridad de los puentes. Aunque en Wanchain no estamos de acuerdo con sus conclusiones, sus preocupaciones son válidas. Por ello, se está prestando especial atención a la seguridad de los puentes crosschain y a maximizar la seguridad de la solución de interoperabilidad de Cardano.

Esto nos lleva al segundo elemento necesario para construir la solución de interoperabilidad crosschain de Cardano: Los nodos puente de Wanchain se actualizarán para conectar las redes de Wanchain y Cardano y así asegurar aún más los puentes y las transacciones crosschain de Cardano. En términos más sencillos, Wanchain servirá como una cadena lateral compatible con EVM para Cardano.

La conexión Cardano-Wanchain se basa en una verificación de transacciones Merkle en dos fases. Este mecanismo de prueba incluye los siguientes componentes

  • Un contrato de gestión de estado desplegado en Cardano;

  • Los nodos puente son responsables de autenticar la validez de los datos de la blockchain de Wanchain, calcular las raíces de Merkle y guardar el valor de la raíz de Merkle en Cardano a intervalos regulares;

  • Una prueba de árbol de Merkle de dos etapas.

Una prueba de árbol de Merkle de dos etapas se utiliza para demostrar la corrección de una transacción de Wanchain utilizando los datos comprimidos almacenados en Cardano. Esta prueba de dos etapas tiene dos componentes, a saber, la prueba de primera etapa (FSP) y la prueba de segunda etapa (SSP). La FSP se utiliza para demostrar el hecho de que tx está almacenado en algún bloque de Wanchain con bh como raíz Merkle de la transacción. La SSP se utiliza para demostrar el hecho de que bh es una raíz Merkle de transacción válida de algún bloque en Wanchain. Con una combinación de FSP y SSP, podemos saber con certeza que tx es una transacción válida en Wanchain. Este procedimiento se muestra, a continuación, en la Figura 2.

Figura 2. Ruta de verificación de la prueba en dos fases

Para demostrar la corrección de Tx1, la prueba de dos etapas se construye como sigue:

Construir FSP:

FSP={Tx1, Tx2,Tx34,LRoot3}

Construir SSP:

SSP={LRoot3,LRoot4,LRoot12}

Componer las dos pruebas:

2StageProof={FSP,SSP}

La prueba de 2 etapas es válida si se cumplen las siguientes ecuaciones:

LRoot3=SHA256(SHA256Tx1,Tx2,Tx34);

Root=SHA256(LRoot12,SHA256LRoot3,LRoot4);

Este novedoso enfoque no sólo maximiza la seguridad de la solución de interoperabilidad de Cardano, sino que también sirve como solución de escalabilidad. Las transacciones pueden ahora trasladarse con seguridad fuera de Cardano, registrando sólo la información vital en la blockchain de capa 1 para garantizar la seguridad y la inmutabilidad.

La hoja de ruta: cerca y lejos

Permitir la plena interoperabilidad entre la red principal de Cardano, las cadenas laterales de Cardano y otras redes blockchain heterogéneas es un proyecto a largo plazo. Como tal, este proyecto se definirá por mejoras incrementales, en lugar de saltos radicales.

El primer puente básico Cardano-Wanchain ha estado en vivo en un entorno de prueba durante varios meses, permitiendo acuñar ada envuelto en Wanchain. Tras la bifurcación dura Vasil de Cardano, estos puentes se desplegarán en la red principal.

Figura 3. ADA envuelto en un entorno de prueba

Mientras tanto, se seguirá trabajando para hacer de Wanchain una cadena lateral formal compatible con EVM para Cardano. Una vez que la verificación de transacciones Merkle de dos fases esté en marcha, Wanchain se posicionará como una solución de escalabilidad para las aplicaciones que actualmente se ejecutan en Cardano.

Con el tiempo, la topología completa de interoperabilidad Cardano-Wanchain tomará forma, como se ve en la figura 4 a continuación.

Figura 4. La topología de interoperabilidad Cardano-Wanchain

La capa inferior de la topología está formada por blockchains de capa 1 como Cardano, Ethereum, Cardano, Polkadot o Bitcoin. Todas ellas están conectadas por los puentes crosschain existentes de Wanchain. Las conexiones verticales unen la capa 1 con las redes de la capa 2 y las cadenas laterales como Arbitrum, Polygon, Optimistic. La capa 2/ cadena lateral es ideal para albergar tokens y proyectos RealFi. Los activos que cruzan los puentes de esta capa no necesitan pasar por la red de capa 1 para llegar a su destino. Wanchain ya ha desplegado varios de estos puentes de capa 1, capa 2 y de cadena lateral a cadena lateral.

A medida que la estrategia de cadena lateral propia de Cardano continúa madurando, la solución de interoperabilidad que estamos construyendo hoy será capaz de dar servicio a las necesidades de crosschain y de cadena lateral de Cardano.

Acerca de Wanchain:

Wanchain, la cadena de la Red de Área Amplia, es una solución de interoperabilidad blockchain descentralizada con la misión de impulsar la adopción blockchain a través de la interoperabilidad mediante la construcción de puentes totalmente descentralizados, no custodiados, que conectan las muchas redes blockchain en silos del mundo. Wanchain permite a los desarrolladores construir aplicaciones crosschain verdaderamente descentralizadas para impulsar el futuro de la Web3.

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Descargo de responsabilidad: La información contenida en este artículo es sólo una orientación general sobre asuntos de interés. El material que contiene se proporciona únicamente con fines informativos y no debe interpretarse como un consejo de inversión.


:es: Traducción al español de “Bridges and sidechains: Wanchain making Cardano interoperable”, publicado por Dr. Weijia Zhang en el blog IOG el 7 de Julio de 2022