O que é Cross-Chain?

Cross-chain refere-se à tecnologia que permite a interoperabilidade de ativos, dados ou informações entre diferentes redes blockchain. Como registros distribuídos descentralizados, cada blockchain opera com seu próprio mecanismo de consenso, algoritmo de criptografia e estrutura de dados. O mundo blockchain pode ser comparado a um grupo de ilhas, onde cada cadeia pública é um continente digital independente. A tecnologia cross-chain quebra esse isolamento ao permitir que nós de diferentes cadeias verifiquem e executem transações cross-chain por meio de protocolos ou designs de camada de aplicação.

O valor central da tecnologia de interligação entre cadeias reside na realização da “interoperabilidade”. Por exemplo, os utilizadores podem transferir Bitcoin para a rede Ethereum para participar em aplicações DeFi, ou permitir que contratos inteligentes na cadeia Solana desencadeiem transferências de ativos na cadeia Polkadot. Essencialmente, a interligação entre cadeias estabelece um canal para a transferência de confiança entre cadeias através de verificação criptográfica, compatibilidade com mecanismos de consenso e lógica de contrato colaborativa.

Por que é necessário Cross-Chain?

Até 2025, espera-se que as redes blockchain vivenciem uma expansão sem precedentes. De acordo com estatísticas incompletas, de quase 100 blockchains públicas e um valor total bloqueado (TVL) de apenas um milhão de dólares em DeFi durante o “ano da cadeia pública” de 2018, o número de blockchains ativas cresceu para 367 até 2025, carregando mais de $314 bilhões em ativos on-chain, com mais de $124 bilhões bloqueados em vários protocolos DeFi.
De acordo com um relatório da Research Nester, o mercado de interoperabilidade blockchain deverá atingir 8,48 bilhões de dólares até o final de 2037, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 27,1% de 2025 a 2037.

Como Funciona a Interconexão de Cadeias

O cerne da tecnologia cross-chain é estabelecer um canal de valor confiável, e os principais mecanismos podem ser categorizados em três tipos.

Bloquear e Emitir

O modelo de bloqueio e cunhagem é o mecanismo mais comum, onde os ativos são mapeados através de contratos inteligentes em diferentes cadeias. Quando um usuário precisa trazer Bitcoin para o ecossistema Ethereum, o ativo na rede Bitcoin é bloqueado em um contrato multi-assinatura, enquanto um token WBTC com paridade de 1:1 é cunhado no Ethereum. Este mecanismo é semelhante a um banco emitindo uma carta de crédito, onde o ativo original é congelado e o ativo embrulhado na cadeia de destino tem total liquidez. O Wrapped Bitcoin (WBTC) é um exemplo típico, gerido por 150 nós de custódia que detêm o BTC bloqueado, com uma capitalização de mercado superior a $10 mil milhões, suportando 85% das transações DeFi relacionadas com BTC no Ethereum.

Queimar e Cunhar

O mecanismo de queima e cunhagem emprega um design de circuito fechado, comumente usado para transferências de ativos entre blockchains homogêneas. No protocolo de Comunicação Inter-Blockchain (IBC) do ecossistema Cosmos, quando um usuário transfere tokens ATOM do Cosmos Hub para a cadeia Osmosis, o ATOM original na cadeia de origem é queimado, e a cadeia de destino cunha novos tokens após validar a validade da transação por meio de clientes leves. Esse mecanismo não depende de custódia de terceiros, mas requer sistemas de verificação de consenso compatíveis entre as blockchains.

Bloquear-Desbloquear

O mecanismo de bloqueio-desbloqueio permite transferências de ativos descentralizadas entre cadeias através de trocas atômicas. Quando um usuário bloqueia ativos na Rede A, o sistema gera prova criptográfica e aciona um contrato inteligente, enquanto cria simultaneamente ativos mapeados correspondentes na Rede B. Durante esse processo, os ativos da cadeia original são congelados por meio de um Contrato Hash Time-Locked (HTLC), garantindo que operações de gastos duplos ou retiradas não possam ocorrer na rede original.

O protocolo de troca cruzada de THORChain RUNE é um representante típico. Quando um usuário troca BTC por ETH, o sistema estabelece condições de negociação em ambas as cadeias simultaneamente através do HTLC: a rede Bitcoin trava o ativo a ser transferido, e a rede Ethereum define um endereço de recebimento. Somente quando ambas as transações forem concluídas dentro do prazo acordado, o bloqueio será liberado. Esse mecanismo remove completamente intermediários e não requer suposições de confiança adicionais, mas requer um suporte robusto de pool de liquidez.

Tipos de Cross-Chain

A interoperabilidade entre cadeias pode ser categorizada com base nos métodos de verificação em três tipos:

Verificação Externa

A verificação externa envolve a introdução de um grupo de validadores externos independentes (testemunhas) para verificar mensagens entre cadeias, usando mecanismos como computação multipartidária (MPC), redes de oráculos ou assinaturas multi-limite para alcançar consenso. Esta abordagem requer pressupostos de confiança adicionais.
A vantagem desta solução reside no baixo custo de implementação e na forte adaptabilidade multi-chain, tornando-a uma escolha predominante hoje, como Multichain e Wormhole baseados em PoA, Axelar e Hyperlane baseados em PoS, ou LayerZero baseados em oráculos. No entanto, a introdução de novas suposições de confiança acarreta riscos de segurança. Por exemplo, a Ponte Ronin perdeu $625 milhões em 2022 devido ao roubo de uma chave privada de validador 5/8, e o Wormhole também sofreu uma perda de 12.000 ETH em 2022 devido a uma vulnerabilidade de assinatura.

Verificação Nativa

A verificação nativa baseia-se nas capacidades de verificação inerentes do blockchain, permitindo que clientes leves verifiquem diretamente transações de cadeias externas. Um exemplo típico é o protocolo IBC da Cosmos: cada cadeia executa um cliente leve que rastreia os cabeçalhos de bloco de outras cadeias, possibilitando a verificação em tempo real das informações de cabeçalho de bloco e provas de Merkle dos pacotes de transação. Esse mecanismo é semelhante à criação de embaixadas por países para verificar documentos de forma independente, mas requer compatibilidade de consenso entre as cadeias. Esse tipo de solução é altamente seguro, mas exige que as cadeias subjacentes suportem clientes leves ou protocolos personalizados.

Verificação Local

A verificação local baseia-se num modelo de confiança localizado, como os bloqueios temporais de hash, que permitem aos utilizadores efetuar trocas atómicas diretamente entre cadeias. Por exemplo, os utilizadores da Rede Lightning do Bitcoin podem definir bloqueios de hash e condições de tempo limite, exigindo que ambas as partes completem a troca de chaves num tempo especificado; caso contrário, os ativos são devolvidos automaticamente. Este modelo não requer intermediários, mas apenas suporta trocas simples de ativos e não consegue lidar com chamadas de contratos complexas.

Desafios da Tecnologia Cross-Chain

Os riscos de segurança continuam a ser a principal ameaça. O acoplamento de componentes em protocolos de cadeias cruzadas expande a superfície de ataque, sendo as vulnerabilidades de contratos inteligentes a ameaça mais crítica. Por exemplo, em 2021, a Poly Network foi hackeada devido a uma falha na lógica de autorização do contrato, resultando em uma perda de $600 milhões, e em 2022, a Wormhole perdeu $325 milhões devido a uma vulnerabilidade na verificação da assinatura. De acordo com as estatísticas da SlowMist, os incidentes de segurança de pontes de cadeias cruzadas resultaram em perdas superiores a $1.7 bilhões desde 2021, refletindo as fraquezas sistémicas nas capacidades de defesa contra ataques da indústria.

A implementação técnica enfrenta desafios multidimensionais. Na direção descentralizada, enquanto alguns projetos reduzem pressupostos de confiança por meio de redes de oráculos e verificação de nós leves on-chain, vulnerabilidades de contratos inteligentes ainda podem minar as garantias de segurança subjacentes (por exemplo, a Nomad Bridge foi atacada devido a um erro lógico de código). Em termos de interoperabilidade, diferenças nos mecanismos de consenso, formatos de transação e regras de verificação de estado entre diferentes blockchains complicam o design atômico necessário para a transmissão de mensagens entre cadeias, e a falta atual de padrões unificados exacerbam a fragmentação do protocolo. As questões de escalabilidade também são significativas, pois os custos de verificação de transações entre cadeias e a taxa de transferência da rede são difíceis de equilibrar; por exemplo, a ponte de ativos entre Ethereum e cadeias de alto rendimento muitas vezes encontra gargalos de eficiência devido a flutuações de gás.

As dificuldades de experiência do utilizador e de governação precisam de ser abordadas com urgência. As múltiplas confirmações de assinatura, os longos períodos de bloqueio e as taxas flutuantes envolvidas nas operações entre cadeias aumentam significativamente o limite de utilização para os utilizadores comuns. Em termos de governação, os mecanismos de atualização, os modelos de incentivo dos nós e os processos de resposta a crises dos protocolos de ponte descentralizados muitas vezes carecem de transparência. O ataque de 2022 à Harmony Horizon Bridge, devido ao staking centralizado de tokens de governação, expôs tais falhas.

Conclusão

A tecnologia cross-chain está a evoluir da ponte de ativos inicial para a passagem de mensagens universal. Com a maturação de tecnologias como provas de conhecimento zero e verificação de clientes leves, as verdadeiras capacidades cross-chain descentralizadas podem ser realizadas no futuro. No entanto, nesta fase, é necessário procurar um equilíbrio entre segurança e eficiência: enquanto a verificação nativa é segura, tem um limiar de desenvolvimento elevado; a verificação externa é conveniente, mas apresenta riscos significativos.

A interconexão não é apenas uma quebra tecnológica, mas também uma transformação das relações de produção. Ela muda o blockchain de 'competição' para 'colaboração', fornecendo o suporte subjacente para cenários como o metaverso e as finanças on-chain. Assim como a internet conecta redes globais através do protocolo TCP/IP, a interconexão está pronta para se tornar o protocolo universal para a internet de valor Web3.