Новий парадигм взаємозв'язку Блокчейн: Глибокий аналіз протоколу Hyperlane

Основні моменти

• Справжнє розгортання без дозволів: Hyperlane дозволяє розробникам миттєво підключати різні Блокчейн, без складних затверджень, відкриваючи нову модель підключення.

• Гнучка модульна безпека: Модуль міжланцюгової безпеки Hyperlane (ISM) підтримує налаштування безпеки додатків, що дозволяє одночасно задовольняти потреби в швидких дрібних транзакціях і високозахищених трансферах активів.

• Дружня до розробників архітектура: Hyperlane надає TypeScript SDK, CLI-інструменти та повну документацію, що значно знижує технічний бар'єр для інтеграції між блокчейнами.

1. Блокчейн зв'язності поворотний момент

Блокчейн екосистема переходить від ізольованої розробки до справжньої взаємодії. Проекти більше не будують закриті середовища, а все більше прагнуть інтеграції в більш широкій мережі.

Однак більшість інтеграцій наразі є ручними та фрагментарними. Новим проектам доводиться безпосередньо вести переговори з кожним постачальником мостів або взаємодії, що зазвичай призводить до високих витрат, затримок та управлінських витрат. Це також створює структурні бар'єри для участі, навіть для високотехнологічних команд, і врешті-решт заважає масштабованості всієї екосистеми.

Цей виклик не є новим. На початку 90-х років XX століття підприємства експлуатували незалежні внутрішні мережі, які мали свої власні правила та права доступу. Хоча міжмережеве спілкування було можливим, воно вимагало витратного технічного узгодження та взаємного дозволу.

Точка повороту з'явилася з впровадженням стандартних протоколів, таких як HTTP та TCP/IP, які дозволили відкритий, безліцензійний доступ до єдиного Інтернету. Ці стандарти, замінюючи складність простотою, звільнили експоненціальний зріст та глобальну участь, заклавши основу для цифрової революції.

Блокчейн індустрія зараз стикається з подібним переломним моментом. Щоб розблокувати наступну стадію інновацій, вона повинна вийти за межі фрагментарної, на базі дозволів інтеграції, переходячи до стандартизованої, бездозвільної з'єднуваності. Зниження бар'єрів для входу є критично важливим для широкої участі та інновацій у всій екосистемі.

2. Рішення Hyperlane: з'єднання без дозволу

2.1. Не потрібно дозволів та відкритий код

Hyperlane вирішує ці структурні обмеження за допомогою архітектури без дозволів - це принципово інша модель, яка дозволяє будь-якому проєкту вільно підключатися. У цьому підході є лише одна вимога: сумісність з підтримуваними віртуальними машинами (VM) середовищами - наприклад, Ethereum/EVM, Solana/SVM або Cosmos/CosmWasm. Як тільки ця умова буде виконана, інтеграція можлива без складних процесів затвердження.

Тому поріг входу для проектів Блокчейн значно знизився. Те, що раніше вимагало кілька місяців, тепер можна завершити негайно, якщо буде забезпечена технологічна сумісність.

Давайте розглянемо реальний приклад, пов'язаний з розробником Web3 Райаном. Райан створює новий проект під назвою Tiger, який працює на власному майнінгу. Наразі користувачі в мережі Tiger обмежені екосистемою Tiger і не можуть взаємодіяти з іншими блокчейнами. Однак, користувачі хочуть перенести активи з Ethereum до мережі Tiger, а також з мережі Tiger до інших ланцюгів, щоб розблокувати більше ліквідності. Щоб досягти цього, Райану потрібно підключити мережу Tiger до кількох блокчейн-мереж.

Перший крок, Райан встановив інструмент Hyperlane CLI для налаштування середовища інтеграції ланцюга. Процес дуже простий - йому достатньо виконати в терміналі "npm install @hyperlane-xyz/cli". Оскільки цей інструмент є з відкритим вихідним кодом, немає потреби в попередньому схваленні або реєстрації. Ця простота використання підкреслює основну цінність Hyperlane без ліцензування.

Далі Райан безпосередньо розгорне два основні компоненти на Tiger Блокчейн: Mailbox(, контракт), що реалізує обмін повідомленнями між Блокчейнами, та міжланковий безпечний модуль( Interchain Security Module, ISM)( для перевірки автентичності кожного повідомлення). Ці два компоненти є відкритим кодом та доступні публічно, дозволяючи розробникам інтегрувати їх за своїми умовами. Як тільки ці елементи будуть на місці, система може бути протестована.

Третій крок, Райан відправив тестове повідомлення з Tiger Блокчейн на Ethereum, щоб перевірити, чи успішно відбулося передавання. Тут "повідомлення" не є простим текстовим рядком - це конкретна команда виконання: "перемістити 100 TIGER токенів на адресу Ethereum 0x123...". Процес передачі виглядає наступним чином:

1. Tiger链 ініціює повідомлення, що 100 $TIGER токенів буде переведено на Ethereum

2. Верифікатори Hyperlane перевіряють повідомлення та підписують його

3. Релейер( передає підписане повідомлення в Блокчейн Ефір.

4. Підтвердження повідомлення ISM на Блокчейн Ethereum та випуск 100 $TIGER токенів отримувачу

Лише за умови, що як вихідний ланцюг, так і цільовий ланцюг мають встановлений Mailbox, додаткової конфігурації не потрібно. Повідомлення передаються, перевіряються та виконуються. Успішне тестування підтвердило, що два ланцюги правильно з'єднані.

На останньому етапі Райан зареєстрував деталі з'єднання Tiger Chain у реєстрі Hyperlane. Цей реєстр є публічним каталогом на базі GitHub, який узагальнює всю інформацію про підключені блоки, включаючи доменні ID), ID( та адреси Mailbox та інші ідентифікатори. Метою цього публічного списку є забезпечити, щоб інші розробники могли легко знайти інформацію, необхідну для підключення до Tiger Chain. Його функція дуже схожа на телефонний довідник - після реєстрації будь-хто може знайти Tiger і розпочати зв'язок. Завдяки цій реєстрації Tiger Chain зможе отримати всі мережеві ефекти екосистеми Hyperlane.

Ця архітектура базується на простому, але потужному принципі: будь-хто може підключитися без затвердження, будь-який блокчейн може бути використаний як пункт призначення без дозволу.

Цю модель найкраще зрозуміти через знайоме порівняння - електронна пошта. Як будь-хто може надіслати повідомлення на будь-яку електронну адресу у світі без попередньої координації, так і Hyperlane дозволяє будь-якому Блоку, що має Mailbox, спілкуватися з будь-яким іншим Блоком. Він створює середовище, в якому з'єднання без дозволу стає стандартом, що є недосяжним для традиційних систем, заснованих на затвердженні.

![Глибокий аналіз Hyperlane: бездозвільний кросчейн-протокол, що з'єднує більше 150 блокчейнів])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9ddb546c4fa57b8f0d2955d996b12503.webp(

) 2.2. Багато віртуальних машин ###VM( сумісність

З самого початку Hyperlane був спроектований з модульною архітектурою для підтримки кількох віртуальних машин )VM( середовищ. Наразі він підтримує міжмережеву взаємодію між EVM на базі Ethereum, CosmWasm на базі ланцюгів Cosmos SDK та SVM Solana, і наразі триває робота над підтримкою ланцюгів на базі Move.

З'єднання різних VM-середовищ по суті є складним. Кожен Блокчейн працює за власною моделлю виконання, структурою даних, механізмом консенсусу та стандартами активів. Реалізація між цими системами інтероперабельності вимагає високо спеціалізованої структури, здатної перекладати принципово різні архітектури.

Наприклад, EVM Ethereum підтримує 18 знаків після коми, а SVM Solana використовує 9 знаків після коми. Подолання навіть найменших відмінностей при збереженні безпеки та надійності є одним з ключових технічних досягнень Hyperlane.

Hyperlane впроваджує "Hyperlane Warp Route" ) надпросторовий вигин маршруту ( для вирішення проблеми з'єднання різних Блокчейн. Hyperlane Warp Route є модульним кросчейновим містком активів, який підтримує безліцензійний переказ токенів між ланцюгами та підтримує переміщення різних активів між різними середовищами.

Коротше кажучи, Hyperlane Warp Route працює відповідно до природи активів і їхнього використання. Іноді вони функціонують як сейфи )vault(, іноді як обмінники валют, а іноді як прямі електронні перекази - кожен тип маршруту забезпечує відповідний підхід для кожного сценарію. Всі ці процеси використовують міжланцюгове повідомлення Hyperlane, що працює в різних середовищах віртуальних машин.

• Нативний токен Warp Routes: підтримує нативний паливний токен ), наприклад ETH (, для безпосереднього кросчейн-переносу, без потреби в упаковці ) wrapping (.

• Заставний ERC20: блокування токенів ERC20 на вихідному ланцюзі як застави для міжланцюгового переказу.

• Синтетичний ERC20: емісія нових ERC20 токенів на цільовому ланцюзі для представлення оригінальних токенів.

• Багато заставних активів Warp Routes: дозволяє кільком заставним токенам забезпечувати ліквідність.

• Спеціалізовані Warp маршрути: додати розширені функції або інтегрувати конкретні випадки використання ), такі як сховища, підтримка фіатних токенів (.

Давайте використаємо модель lock-and-mint) для вивчення практичного прикладу. Розробник на ім'я Райан хоче перенести токен Tiger($TIGER), випущений в Ethereum, на мережу Base.

Раян спочатку розгортає контракт Hyperlane Warp Route на Ефірі та вносить токени $TIGER у цей контракт (EvmHypCollateral). Потім Mailbox Ефіру генерує та надсилає повідомлення, що вказує мережі Base на карбування упакованої версії токенів Tiger.

Отримавши повідомлення, мережа Base використовує міжланковий безпечний модуль (ISM) для перевірки його достовірності. Якщо перевірка пройде успішно, мережа Base безпосередньо карбує упакований токен Tiger ($wTIGER) для користувача.

Hyperlane Warp Route відіграє ключову роль у розширенні модульної, бездозвільної взаємодії Hyperlane між різними блокчейнами. Розробникам потрібно лише налаштувати контракти відповідно до особливостей кожного блоку. Інші процеси - передача повідомлень, верифікація та доставка - обробляються інфраструктурою Hyperlane, що дозволяє розробникам реалізувати міжсистемне підключення без необхідності мати справу з складними механізмами перекладу.

( 2.3. Модульна безпека: міжланкова безпекова система )ISM###

Хоча Hyperlane забезпечує безшовний рух повідомлень і активів між різними ланцюгами - що є ключовою перевагою масштабованості - він також приносить одну ключову проблему: як ланцюг отримувача може бути впевненим, що повідомлення дійсно походить з заявленого джерела? Передача повідомлень - це одне, а перевірка їх автентичності - зовсім інше.

Щоб вирішити цю проблему, Hyperlane впроваджує міжланковий безпечний модуль (Interchain Security Module, ISM) - модульну систему безпеки, яка перевіряє достовірність повідомлення перед його прийомом на цільовому ланці. ISM є смарт-контрактом на ланцюзі, призначеним для перевірки того, чи дійсно повідомлення було згенеровано на вихідному ланцюзі, забезпечуючи захист від підробок та гарантії походження.

Коротко кажучи, коли Mailbox цільового ланцюга отримує повідомлення, спочатку він запитує: "Це повідомлення дійсно з оригінального ланцюга?" Тільки після успішної перевірки повідомлення буде передано до очікуваного місця призначення. Якщо перевірка не вдалася або виглядає підозріло, повідомлення буде відхилено.

Цей процес схожий на те, як працює контроль на кордоні під час міжнародних подорожей. Перед тим, як ви ввійдете в країну, імміграційні чиновники перевіряють справжність вашого паспорта - "Цей паспорт дійсно виданий вашою батьківщиною?" Паспорт містить елементи захисту та криптографічні елементи, щоб підтвердити його легітимність. Хоча будь-хто може підробити документи, лише ті паспорти, які можуть бути належно перевірені та криптографічно підтверджені щодо їхнього походження, будуть прийняті для в'їзду.

Важливо, що ISM може гнучко налаштовувати свою модель безпеки відповідно до потреб сервісу. На практиці вимоги до безпеки суттєво варіюються залежно від контексту. Наприклад, переказ невеликої суми токенів може вимагати лише базового підпису валідатора для швидшого виконання. На відміну від цього, переказ активів на мільйони доларів може вимагати багаторівневого підходу до безпеки - включаючи валідаторів Hyperlane, зовнішнє мостування та додаткову багатопідписну перевірку.

Таким чином, структура ISM відображає одне з ключових дизайнерських рішень: Hyperlane пріоритетизує з'єднуваність і безпеку за рахунок модульної перевірки. Додатки можуть налаштовувати свої моделі безпеки, зберігаючи при цьому безперешкодний характер протоколу.

3. Інструменти для розробників та доступність: найпростіший спосіб підключення

Hyperlane надає пріоритет досвіду розробників, забезпечуючи високий рівень доступності та простоти використання. Його командний інтерфейс (CLI) та пакет програмних засобів (SDK) на основі TypeScript є основними інструментами для інтеграції нових ланцюгів в екосистему Hyperlane, обміну повідомленнями між ланцюгами та налаштування Hyperlane Warp Route.

CLI та SDK є повністю відкритими, доступними для використання будь-ким. Розробники можуть встановити код з GitHub і почати інтеграцію без ліцензійних угод або процесів затвердження. Офіційна документація містить покрокові інструкції, навіть для тих, хто має обмежений досвід у Блокчейн.