Analyse approfondie : protocole cross-chain sans permission reliant plus de 150 blockchains

Points clés

• Déploiement véritable sans autorisation : Hyperlane permet à tout développeur de déployer instantanément et de se connecter à différentes chaînes, sans approbation, créant ainsi un tout nouveau mode d'accès à l'interopérabilité.

• Sécurité modulaire et flexible : Le module de sécurité inter-chaînes de Hyperlane permet aux applications de personnaliser les exigences de sécurité, allant de la validation de base à la validation multi-niveaux, tout en soutenant des transactions rapides de faible montant et le transfert d'actifs à haute sécurité sur la même infrastructure.

• Architecture conviviale pour les développeurs : Hyperlane propose un SDK TypeScript, des outils CLI et une documentation complète, réduisant considérablement la barre technique de l'intégration cross-chain, permettant la transmission de messages entre chaînes via une API simple.

1. Le tournant de la connectivité Blockchain

L'écosystème Blockchain passe d'un développement isolé à une véritable interconnexion. Les projets ne construisent plus des environnements fermés, mais cherchent à s'intégrer dans un réseau plus large.

Cependant, la plupart des intégrations d'aujourd'hui sont encore manuelles et dispersées. Les nouveaux projets doivent négocier séparément avec chaque fournisseur de pont ou d'interopérabilité, ce qui entraîne souvent des coûts élevés, des retards et des frais de gestion. Même pour des équipes techniquement avancées, cela crée des obstacles structurels à la participation, entravant finalement l'évolutivité de l'ensemble de l'écosystème.

Ce défi n'est pas nouveau. Au début des années 1990, les entreprises fonctionnaient avec des réseaux internes indépendants, chacun ayant ses propres règles et droits d'accès. La communication entre réseaux était possible, mais nécessitait une coordination technique longue et des autorisations mutuelles.

Le tournant est survenu avec l'introduction de protocoles standards tels que HTTP et TCP/IP, qui ont rendu possible l'accès ouvert et sans autorisation à un Internet unifié. Ces normes, par leur simplicité, ont remplacé la complexité, libérant une croissance exponentielle et une participation mondiale, posant ainsi les bases de la révolution numérique.

L'industrie de la Blockchain fait maintenant face à un tournant similaire. Pour débloquer sa prochaine phase d'innovation, elle doit dépasser l'intégration fragmentée et basée sur des permissions, et aller vers une connectivité standardisée et sans permission. Réduire les barrières à l'entrée est crucial pour une large participation et l'innovation de l'ensemble de l'écosystème.

2. La solution Hyperlane : connexions sans autorisation

2.1. Sans autorisation et open source

Hyperlane résout les limitations structurelles grâce à une architecture sans autorisation, ce qui est un modèle fondamentalement différent permettant à tout projet de se connecter librement. Dans cette approche, il n'y a qu'une seule exigence : la compatibilité avec les environnements de machines virtuelles pris en charge. Une fois cette condition remplie, l'intégration peut avoir lieu sans processus d'approbation complexe.

Ainsi, le seuil d'entrée des projets Blockchain a considérablement baissé. Ce qui prenait des mois à réaliser par le passé peut maintenant être effectué immédiatement dès que la compatibilité technique est satisfaite.

Regardons un exemple concret impliquant le développeur Web3 Ryan. Ryan est en train de construire un nouveau projet appelé Tiger, qui fonctionne sur sa propre chaîne principale. Actuellement, les utilisateurs de la chaîne Tiger sont limités à l'écosystème Tiger et ne peuvent pas interagir avec d'autres blockchains. Cependant, les utilisateurs souhaitent transférer des actifs d'Ethereum vers la chaîne Tiger, ainsi que de la chaîne Tiger vers d'autres chaînes pour débloquer plus de liquidité. Pour ce faire, Ryan doit connecter la chaîne Tiger à plusieurs réseaux blockchain.

Étape 1 : Installer Hyperlane CLI

La première étape, Ryan a installé l'outil Hyperlane CLI pour configurer l'environnement d'intégration de la chaîne. Le processus est très simple, il lui suffit d'exécuter "npm install @hyperlane-xyz/cli" dans le terminal. Comme cet outil est open source, aucune approbation ou inscription préalable n'est nécessaire. Cette facilité d'utilisation met en avant la valeur fondamentale de l'architecture sans permission de Hyperlane.

Étape 2 : Déployer Mailbox et ISM

Ensuite, Ryan déploie directement deux composants clés sur la chaîne Tiger : Mailbox (un contrat qui permet le transfert de messages entre blockchains) et le module de sécurité inter-chaînes (utilisé pour vérifier l'authenticité de chaque message). Ces deux composants sont open source et disponibles publiquement, permettant aux développeurs de les intégrer selon leurs propres conditions. Une fois ces éléments en place, le système peut être testé.

Étape 3 : Tester la messagerie pour valider la connexion

Troisième étape, Ryan a envoyé un message de test de la chaîne Tiger vers Ethereum pour vérifier si la transmission était réussie. Ici, le "message" est une commande d'exécution spécifique : "Transférer 100 jetons TIGER à l'adresse Ethereum 0x123...". Le processus de transmission est le suivant :

1. Tiger链 a lancé un message pour transférer 100 $TIGER tokens vers Ethereum.

2. Les validateurs Hyperlane vérifient les messages et les signent.

3. Le relais transmet le message signé à Ethereum

4. Vérification des messages ISM sur Ethereum et libération de 100 $TIGER tokens au destinataire

Il n'est pas nécessaire de configuration supplémentaire tant que la chaîne source et la chaîne cible ont installé Mailbox. Les messages sont transmis, vérifiés et exécutés. Les tests réussis ont confirmé que les deux chaînes sont correctement connectées.

Étape 4 : Enregistrement dans le registre public

À la dernière étape, Ryan a enregistré les détails de connexion de la chaîne Tiger dans le registre Hyperlane. Ce registre est un annuaire public basé sur GitHub, qui compile les informations de toutes les chaînes connectées, y compris des identifiants tels que l'ID de domaine et l'adresse Mailbox. Le but de cette liste publique est de garantir que d'autres développeurs peuvent facilement trouver les informations nécessaires pour se connecter à la chaîne Tiger. Son fonctionnement est similaire à celui d'un annuaire téléphonique, une fois enregistré, tout le monde peut rechercher Tiger et initier une communication. Grâce à cet enregistrement, la chaîne Tiger pourra bénéficier de tous les effets de réseau de l'écosystème Hyperlane.

Le cœur de cette architecture est un principe simple mais puissant : n'importe qui peut se connecter sans autorisation, n'importe quelle chaîne peut être utilisée comme destination sans permission.

On peut comprendre ce modèle de la meilleure façon grâce à une analogie familière : le courrier électronique. Tout comme n'importe qui peut envoyer un message à n'importe quelle adresse électronique dans le monde sans coordination préalable, Hyperlane permet à toute blockchain équipée de Mailbox de communiquer avec n'importe quelle autre blockchain. Cela crée un environnement où la connexion sans autorisation est la norme, ce qui n'est pas réalisable avec les systèmes traditionnels basés sur l'approbation.

2.2. Compatibilité multi-machine virtuelle

Depuis le début, Hyperlane a été conçu avec une architecture modulaire pour prendre en charge plusieurs environnements de machine virtuelle. Il prend actuellement en charge l'interopérabilité entre les EVM sur Ethereum, les chaînes basées sur Cosmos SDK avec CosmWasm, ainsi que le SVM de Solana, et il est en train d'ajouter la prise en charge des chaînes basées sur Move.

Connecter différents environnements VM est essentiellement complexe. Chaque Blockchain fonctionne avec son propre modèle d'exécution, sa structure de données, son mécanisme de consensus et ses normes d'actifs. Réaliser l'interopérabilité à travers ces systèmes nécessite un cadre hautement spécialisé, capable de traduire des architectures fondamentalement différentes.

Par exemple, l'EVM d'Ethereum prend en charge 18 décimales, tandis que le SVM de Solana utilise 9 décimales. Surmonter même les plus petites différences tout en maintenant la sécurité et la fiabilité est l'un des accomplissements technologiques clés de Hyperlane.

Hyperlane a introduit le "Hyperlane Warp Route" (routage de courbure hyperspatiale) pour résoudre les défis de connexion entre différentes chaînes. Hyperlane Warp Route est un pont d'actifs cross-chain modulaire, permettant des transferts de jetons sans autorisation entre les chaînes et soutenant le mouvement de divers actifs entre différents environnements.

En résumé, la route Warp de Hyperlane fonctionne en fonction de la nature et de l'utilisation des actifs. Parfois, elle fonctionne comme un coffre-fort, parfois comme une plateforme d'échange de devises, et parfois comme un virement direct, chaque type de routage offrant une méthode appropriée pour chaque scénario. Tous ces processus utilisent la messagerie inter-chaînes de Hyperlane pour fonctionner dans différents environnements de machine virtuelle.

• Jetons natifs Warp Routes : prend en charge le transfert direct entre chaînes de jetons de carburant natifs (par exemple, ETH) sans encapsulation.

• ERC20 de type collatéral : verrouiller des jetons ERC20 sur la chaîne source en tant que garantie pour le transfert cross-chain.

• ERC20 synthétique : émettre un nouveau jeton ERC20 sur la chaîne cible pour représenter le jeton d'origine.

• Routes Warp à multiples garanties : permet à plusieurs jetons de garantie de fournir de la liquidité.

• Routes Warp dédiées : ajouter des fonctionnalités avancées ou intégrer des cas d'utilisation spécifiques (par exemple, coffre-fort, support de tokens de monnaie fiduciaire).

Utilisons le modèle de verrouillage-moulage pour étudier un exemple pratique. Un développeur nommé Ryan souhaite transférer le jeton Tiger ($TIGER) émis sur Ethereum vers le réseau Base.

Ryan déploie d'abord un contrat Hyperlane Warp Route sur Ethereum et dépose le jeton $TIGER dans ce contrat (EvmHypCollateral). Ensuite, la Mailbox Ethereum génère et envoie un message indiquant au réseau Base de frapper une version encapsulée du jeton Tiger.

Après avoir reçu le message, le réseau Base utilise un module de sécurité inter-chaînes pour vérifier son authenticité. Si la vérification est réussie, le réseau Base frappera directement des jetons Tiger encapsulés ($wTIGER) dans le portefeuille de l'utilisateur.

La route Warp de Hyperlane joue un rôle clé dans l'expansion de la vision de l'interopérabilité modulaire et sans autorisation de Hyperlane entre différentes chaînes. Les développeurs n'ont qu'à configurer les contrats en fonction des caractéristiques de chaque chaîne. Le reste du processus (messagerie, validation et livraison) est géré par l'infrastructure de Hyperlane, permettant aux développeurs de réaliser des connexions inter-environnements sans avoir à gérer des mécanismes de traduction complexes.

2.3. Sécurité modulaire : Module de sécurité inter-chaînes (ISM)

Bien que Hyperlane permette un transfert sans couture de messages et d'actifs entre différentes chaînes (ce qui est un avantage clé en matière d'évolutivité), cela pose également un défi majeur : comment la chaîne de réception peut-elle être certaine qu'un message provient réellement de la source qu'il prétend ? Transmettre un message est une chose, en vérifier l'authenticité en est une autre.

Pour résoudre ce problème, Hyperlane a introduit le module de sécurité inter-chaînes (Interchain Security Module, ISM) : un système de sécurité modulaire qui vérifie l'authenticité des messages avant qu'ils ne soient acceptés par la chaîne cible. L'ISM est un contrat intelligent en chaîne qui vérifie si le message a effectivement été généré sur la chaîne source, fournissant des garanties d'intégrité et de provenance.

En termes simples, lorsque la Mailbox de la chaîne cible reçoit un message, elle demande d'abord : "Ce message vient-il vraiment de la chaîne d'origine ?" Ce n'est qu'après avoir réussi la vérification que le message sera transmis à la destination prévue. Si la vérification échoue ou semble suspecte, le message sera rejeté.

Ce processus est similaire à la manière dont fonctionne le contrôle des frontières lors de voyages internationaux. Avant d'entrer dans un pays, les agents de l'immigration vérifient l'authenticité de votre passeport : "Ce passeport a-t-il vraiment été délivré par votre pays d'origine ?" Le passeport contient des caractéristiques de sécurité et des éléments cryptographiques pour prouver sa légitimité. Bien que n'importe qui puisse falsifier des documents, seuls les passeports capables de prouver leur provenance par une vérification appropriée et de manière cryptographique seront acceptés à l'entrée.

Il est important que l'ISM puisse configurer son modèle de sécurité de manière flexible en fonction des besoins du service. En pratique, les exigences en matière de sécurité varient considérablement selon le contexte. Par exemple, un transfert de jetons de faible montant peut nécessiter uniquement une signature de validateur de base pour une exécution plus rapide. En revanche, un transfert d'actifs de plusieurs millions de dollars peut nécessiter une approche de sécurité par couches, y compris des validateurs Hyperlane, des ponts externes et des vérifications multi-signatures supplémentaires.

De cette manière, le cadre ISM reflète une décision de conception clé : Hyperlane privilégie la connectivité et la sécurité grâce à une validation modulable. Les applications peuvent personnaliser leur modèle de sécurité tout en maintenant la nature sans permission du protocole.

3. Outils de développement et accessibilité : le moyen de connexion le plus simple

Hyperlane privilégie l'expérience des développeurs en offrant un haut niveau d'accessibilité et de facilité d'utilisation. Son interface en ligne de commande et son kit de développement logiciel basé sur TypeScript sont des outils essentiels pour intégrer de nouvelles chaînes dans l'écosystème Hyperlane, envoyer des messages entre chaînes et configurer le trajet Hyperlane Warp.

CLI et SDK sont entièrement open source et disponibles pour tout le monde. Les développeurs peuvent installer le code depuis GitHub et commencer à intégrer sans besoin de contrat de licence ou de processus d'approbation. La documentation officielle contient des tutoriels étape par étape, faciles à suivre même pour les développeurs ayant une expérience limitée en Blockchain.

3.1. Hyperlane CLI : outil d'intégration directe

Hyperlane CLI est l'outil en ligne de commande officiel, conçu pour permettre aux développeurs de déployer des contrats Hyperlane et d'interagir avec eux via des commandes simples. Il prend en charge une large gamme d'opérations, y compris le déploiement de Hyperlane sur de nouveaux blocs Blockchain, la création de Hyperlane W