El lanzamiento progresivo de Darwinia Mainnet ha alcanzado la tercera etapa: el “Puente Darwinia-Ethereum” bidireccional.

Ahora, puede transferir libremente RING y KTON entre Darwinia y Ethereum de manera descentralizada. Por supuesto, debe pagar algunas tarifas de gas de red (Ether y RING).

Comenzaremos recapitulando algunos conocimientos previos sobre el puente entre cadenas Darwinia-Ethereum y el puente unidireccional de la etapa anterior. Luego nos centraremos en el puente Darwinia-> Ethereum que se ha lanzado esta vez. Aprenderá las características, la justificación del diseño y algunos de los detalles de implementación. También lo guiaremos a través de las innovaciones tecnológicas de Darwinia y le explicaremos por qué el puente de cadena cruzada de Darwinia está descentralizado y sin confianza.

Conocimiento de fondo

Darwinia Network es una red de puentes de cadena cruzada descentralizada que se basa en Substrate, el “Centro del Puente Golden Gate” del ecosistema de cadena cruzada. Proporciona la solución de puente general más segura, conectando Polkadot, Ethereum, TRON y otras cadenas heterogéneas, realizando transferencias de activos entre cadenas y llamadas públicas remotas en cadena. Como centro de conexión, cualquier red blockchain conectada a Darwinia puede obtener acceso de cadena cruzada a cualquier otra red conectada a Darwinia sin construir puentes directos repetidamente por sí misma. Sus principales áreas de aplicación incluyen Defi, mercado de comercio NFT entre cadenas, juegos, etc.

RING: RING es el token nativo de Darwinia Network. RING se puede utilizar como gas para transacciones. El gas incluye tarifas de transacción, tarifas de ejecución de contratos, tarifas de servicio puente y más.

KTON: Para alentar a los usuarios a hacer compromisos y promesas a largo plazo, los usuarios pueden optar por bloquear RING durante 3 a 36 meses en el proceso de Staking, y el sistema ofrecerá tokens KTON como recompensa de compromiso para los usuarios que participan en Staking. KTON puede unirse al Staking para obtener más poder de Staking.

Ethereum-> Puente Darwinia

El Ethereum-> Darwinia, One way Bridge, es el componente principal activado en la segunda fase del Lanzamiento Progresivo de la red principal de Darwinia.

La versión ERC20 de RING y KTON y los depósitos de RING se pueden transferir a la red principal de Darwinia a través del puente Ethereum-> Darwinia.

El Puente Ethereum-> Darwinia realiza la verificación entre cadenas y reduce los costos al implementar un Cliente Súper Ligero en la cadena. Super Light Client utiliza una estructura de datos MMR única, que ha sido adoptada por proyectos como Grin y Beam. Sin embargo, si la cadena de contrapartes no admite de forma nativa el encabezado MMR, no se han encontrado muchos desafíos en la implementación de Super Light Client en la cadena.

Darwinia resuelve el desafío de manera innovadora mediante la implementación de Super Light Client en la cadena, la introducción de un protocolo de juego de verificación optimista y la construcción de un conjunto de soluciones de puentes de transferencia entre cadenas económicamente viables para proporcionar una futura tecnología de cadenas cruzadas de dirección heterogénea.

Para obtener más información sobre la implementación del puente Ethereum-> Darwinia, visite la página wiki o este artículo del medio.

Puente Darwinia-Ethereum (Puente D2E)

El puente inverso Darwinia-Ethereum es un puente de cadena cruzada descentralizado desde Darwinia a Ethereum, conocido como el puente D2E. El lanzamiento del puente Darwinia-Ethereum Reverse representa a Darwinia completando la tercera etapa del lanzamiento progresivo de la red principal y el lanzamiento de la transferencia de activos bidireccional Ethereum-Darwinia.

La función principal del puente D2E es mover activos criptográficos de Darwinia a Ethereum de forma descentralizada. El usuario primero bloquea sus activos en el Módulo de respaldo en la red Darwinia, asegurado por el contrato inteligente. Nadie puede extraerlo. El cliente superligero implementado por un contrato inteligente en Ethereum observa el estado de la cadena Darwinia. El contrato inteligente de emisión en Ethereum utilizará el cliente superligero para verificar la Prueba de bloqueo de su activo enviada por el usuario. Una vez que la transacción se verificó con éxito, el contrato inteligente emitido emitirá el activo ERC20 / ERC721 puenteado / mapeado a la dirección Ethereum del usuario.

Beneficiándose del protocolo de consenso GRANDPA construido en Darwinia con finalidad irreversible, el cliente súper ligero implementado Ethereum puede verificar y confirmar la prueba criptográfica del usuario en solo unos minutos.

El proceso anterior es justo lo contrario del puente unidireccional Ethereum-> Darwinia que se ha activado en la etapa anterior. Además, debido a que los activos nativos de Darwinia se transfieren a otras cadenas de bloques heterogéneas, el puente D2E a menudo se denomina puente inverso Darwinia-Ethereum.

Características del puente D2E

Libre de Confianza

En el campo de la cadena de bloques, sin confianza significa que puede administrar o acceder a sus activos sin confiar en ningún sistema centralizado ni en ningún participante del sistema, y puede garantizar la seguridad de sus activos.

Hay muchas formas de lograr la cadena cruzada de activos, incluidos los centralizados y descentralizados. El modelo de custodia es el más simple. Confía en un intermediario o un custodio para mantener su activo seguro y ser honesto. Pero el mayor inconveniente del enfoque centralizado es la gran necesidad de confianza.

Darwinia Bridges, incluido el puente D2E, está diseñado para proporcionar capacidades de cadena cruzada de manera descentralizada. Los usuarios solo necesitan confiar en los protocolos de cadena cruzada, el código, la criptografía y la teoría de juegos que implementan este conjunto de protocolos. Se incentiva a todos los participantes a seguir las reglas del juego impuestas por estos protocolos de cadena cruzada, incluidos los desarrolladores de Darwinia.

El sustrato Abuelo tiene una finalidad irreversible y puede finalizar rápidamente los bloques de Darwinia; Por el contrario, el sistema de consenso de prueba de trabajo (PoW) solo tiene finalidad probabilística y necesita esperar más confirmaciones de bloque para obtener una alta probabilidad de finalidad.

A través de la prueba de Justificación del abuelo, el encabezado del bloque de Darwinia y la raíz MMR incrustada en el encabezado del bloque se pueden finalizar en el contrato inteligente del cliente ligero de Ethereum. Entonces se pueden finalizar los bloques históricos de Darwinia. Este es en realidad el cliente superligero de Darwinia construido sobre la cadena de destino Ethereum. El mecanismo de finalidad del abuelo y la prueba de MMR son la lógica de verificación central.

Bajo consumo de gas

Todo el mundo sabe que la operación blockchain tiene un costo, por lo que el uso de blockchain no es gratuito.

Muchas soluciones descentralizadas de cadena cruzada se implementan ejecutando clientes ligeros en la cadena de bloques del oponente, y la solución de Darwinia se incluye en esta categoría. Pero los clientes ligeros clásicos deben mantener todos los encabezados de bloque de la cadena de bloques completa. Esta es una sobrecarga en constante crecimiento, especialmente si la cadena ya es muy larga. Ocupará una gran cantidad de espacio de almacenamiento en la cadena del oponente. En el entorno distribuido de múltiples nodos de la cadena de bloques, el costo total de almacenamiento será muy considerable y, en última instancia, esta parte del costo será compartida por los usuarios.

Sin embargo, el cliente ligero de Darwinia es un cliente superligero. En comparación con los clientes ligeros lineales clásicos que almacenan cada encabezado de bloque, solo requiere un encabezado de bloque bajo demanda limitado para lograr el objetivo del cliente ligero, es decir, verificar la prueba de la existencia de cualquier transacción utilizando Merkle Tree. La solución se presentará en las siguientes secciones.

El cliente ligero clásico es técnicamente viable pero no económicamente sostenible. El cliente superligero sublineal de Darwinia resuelve este problema.

El puente D2E utiliza contratos inteligentes para implementar un cliente superligero en la red Ethereum para que los usuarios puedan completar operaciones descentralizadas entre cadenas a un costo muy bajo.

Componentes del puente D2E

El puente D2E se compone principalmente de las siguientes partes y su estructura general es la siguiente:

Cliente Darwinia super light en Ethereum

Como se mencionó anteriormente, la mayoría de las soluciones de cadena cruzada descentralizadas utilizan clientes ligeros. Un cliente ligero es una estructura de datos que solo contiene los encabezados de bloque de la cadena de bloques. No necesita almacenar los datos completos del bloque considerable. Puede ayudar a los usuarios a acceder e interactuar con la cadena de bloques de manera segura y descentralizada sin sincronizar la cadena de bloques completa.

Pero para los clientes de luz lineal clásica implementados mediante un contrato inteligente que almacena todos los encabezados de bloque, no es ligero.

Darwinia implementó un cliente superligero que envía encabezados de bloque a pedido mediante la introducción de Merkle Mountain Range (MMR).

El Super Light Client no necesita guardar todos los encabezados de bloque.

Cuando es necesario, los puentes retransmisores le envían el encabezado de bloque requerido para cumplir con los requisitos de verificación de datos. Las autoridades de D2E garantizan la exactitud del encabezado del bloque enviado por los puentes retransmisores. En el futuro, cuando el contrato precompilado de Ethereum sea compatible con Ed25519, las autoridades del abuelo de Darwinia podrán garantizar la exactitud del encabezado del bloque.

Relevadores

Dado que la cadena no puede acceder directamente entre sí, el envío de datos entre cadenas debe ser completado por un tercero. Este tercero son los puentes retransmisores.

Cualquiera puede convertirse en un retransmisor de puentes, y el retransmisor de puentes obtiene ingresos al completar la tarea de retransmisión entre los puentes. Este incentivo puede promover la existencia estable de relevadores de puentes para garantizar el funcionamiento regular del puente.

Autoridades D2E

Como se mencionó anteriormente, las Autoridades del abuelo no pueden garantizar la exactitud del encabezado del bloque. Esto se debe a que el gas requerido para verificar la firma Ed25519 en Ethereum es muy alto. Por lo tanto, si Grandpa Authorities verifica directamente el encabezado del bloque, el costo de la cadena cruzada será muy alto al alto precio actual de Ethereum.

Entonces, Darwinia utilizó un conjunto adicional de Autoridades para lograr esto. El Consejo eligió a las Autoridades. El Consejo decidirá el aumento o la disminución de miembros. El elemento central de D2E Authorities es la simulación del protocolo Grandpa, que reemplaza el algoritmo de cifrado de Ed25519 a Ecdsa, que no es compatible con Ethereum.

Cualquiera puede postularse para convertirse en una Autoridad, y luego el Consejo votará para decidir si aprueba su solicitud. Una vez que se convierten en una Autoridad, deben desempeñar sus funciones. Antes de que se envíe un encabezado de bloque Darwinia a Ethereum, la firma Ecdsa debe realizarse en la raíz MMR necesaria para verificar el encabezado del bloque.

Además de la responsabilidad de firmar el MMR Root, cuando se cambia el conjunto de Autoridades, las Autoridades originales también deben firmar el nuevo conjunto de Autoridades para completar el proceso de cambio de Autoridades.

La autoridad estará motivada cuando cumpla con sus funciones. Si no cumple con sus funciones dentro de un cierto período de tiempo (antes de “la altura del bloque en el momento de la solicitud de firma enviada + 100”), será sancionado. Todos los RING apostados en el momento de la aplicación serán recortados.

Módulo de respaldo de Ethereum en Darwinia

Ethereum Backing es un módulo que respalda la emisión de activos de Darwinia en Ethereum. En pocas palabras, los activos transferidos a Ethereum deben bloquearse en este módulo.

Por lo tanto, cuando los usuarios desean transferir activos a Ethereum a través del puente D2E, el primer paso a hacer es bloquear los activos en el módulo de respaldo de Ethereum. La aplicación Wormhole lo ayudará a lograr esto y a recopilar una prueba de bloqueo criptográfica.

Mecanismo de seguridad

Al comienzo del puente bidireccional Darwinia-Ethereum, aplicamos varios módulos de seguridad:

*Límite diario de transferencia entre cadenas

Se establece un límite de transferencia diario. Una vez que se alcanza el límite, el puente suspenderá el servicio. La cuota utilizada se restablecerá y el servicio se reactivará después de 24 horas.

*Módulo guardián

Se introduce un sistema guardián en el puente bidireccional. Es un sistema de firmas múltiples compuesto por los miembros del comité técnico de la red Darwinia. Su única responsabilidad es monitorear los datos de bloques de los mineros del puente (retransmisores) y observar el proceso de juego de verificación optimista. Si ocurre un accidente, como que el encabezado de un bloque de error no se impugna con éxito por la ausencia de mineros honestos o errores de cálculo de MMR, los guardianes se activarán y marcarán el bloque como ilegal después de la operación de firma múltiple. El sistema guardián puede garantizar que no se produzca una verificación falsa, y el juego de verificación entra en la siguiente ronda hasta que tiene éxito. El sistema guardián solo puede invalidar el encabezado del bloque de error. No puede acceder a los activos del usuario bloqueados en el módulo.

Con la iteración del desarrollo y la auditoría de contratos, el límite de transferencia diaria se incrementará gradualmente y eventualmente se eliminará junto con el sistema guardián.

Mejora futura de D2E

El puente de transferencia descentralizado entre cadenas entre Darwinia y Ethereum tiene dificultades de diseño y algunos desafíos de ingeniería. Por ejemplo, la prueba de justificación del abuelo actual contiene la firma criptográfica de Ed25519, pero los contratos actuales de Ethereum Smart aún no admiten la verificación de la firma de Ed25519 en contratos precompilados. Si utiliza directamente contratos inteligentes para implementar el algoritmo de firma, enfrentará costos de gas excesivos.

Aunque ha habido propuestas de mejora relacionadas, como EIP665, todavía está en estado Borrador y aún no se ha implementado. Para resolver estos problemas prácticos de ingeniería, diseñamos de manera innovadora un conjunto de mecanismos de representación de las Autoridades del abuelo. Al incorporar este conjunto de módulos proxy en Darwinia Runtime, implementamos con éxito un conjunto de firmas de cifrado ECDSA secp256k1 estándar de Ethereum para firmas proxy Ed25519.

El puente D2E no se detendrá aquí y su trabajo de desarrollo continuará. El próximo plan de mejora se centrará en los siguientes aspectos.

Agujero de gusano

El agujero de gusano es una aplicación web3 que conecta varias cadenas para proporcionar una interfaz fácil de usar para que los usuarios realicen transferencias de activos entre cadenas. El agujero de gusano guiará a los usuarios a través del proceso de múltiples pasos y ayudará a recopilar y generar las pruebas criptográficas necesarias para los eventos de bloqueo / grabación / canje. Proporciona un asistente interactivo amigable y una visualización del estado de las transacciones en cadena y ayuda a los usuarios a interactuar con las billeteras de varias cadenas para completar las operaciones entre cadenas.

Aqui una guia (en inlges) de como hacer la tarnsferencia.