O novo era da interoperabilidade de Blockchain: Hyperlane em detalhe

Pontos principais

• Implantação sem permissão: Hyperlane permite que os desenvolvedores conectem diferentes blocos instantaneamente, sem necessidade de processos de aprovação, criando um modo de acesso único.

• **Segurança modular: ** O módulo de segurança entre cadeias da Hyperlane (ISM) permite que os aplicativos personalizem os requisitos de segurança, suportando transações rápidas de baixo valor e transferências de ativos de alta segurança na mesma infraestrutura.

• Amigável para desenvolvedores: Hyperlane oferece SDK TypeScript, ferramentas CLI e documentação abrangente, reduzindo significativamente a barreira técnica para integração entre cadeias.

1. O ponto de viragem da conectividade do Blockchain

O ecossistema Blockchain está a passar de um desenvolvimento isolado para uma verdadeira interconexão. Os projetos já não constroem ambientes fechados, mas procuram integrar-se numa rede mais ampla.

No entanto, a maioria das integrações atuais ainda é manual e dispersa. Novos projetos devem negociar diretamente com cada fornecedor de ponte ou interoperabilidade, o que geralmente resulta em altos custos, atrasos e despesas administrativas. Mesmo para equipes tecnicamente avançadas, isso cria barreiras estruturais à participação, o que, em última instância, impede a escalabilidade de todo o ecossistema.

Este desafio não é novidade. No início da década de 1990, as empresas operavam redes internas independentes, com regras e permissões de acesso próprias. Embora a comunicação entre redes fosse possível, exigia uma coordenação técnica demorada e autorizações mútuas.

O ponto de viragem surgiu com a introdução de protocolos padrão como HTTP e TCP/IP, que implementaram o acesso aberto e sem licença a uma Internet unificada. Estes padrões, ao simplificarem a complexidade, liberaram um crescimento exponencial e uma participação global, estabelecendo a base para a revolução digital.

A indústria de blockchain está agora a enfrentar um ponto de viragem semelhante. Para desbloquear a próxima fase de inovação, deve ir além da integração fragmentada e baseada em permissões, rumo a uma conectividade padronizada e sem permissões. Reduzir as barreiras de entrada é crucial para a participação ampla e para a inovação em todo o ecossistema.

2. A solução Hyperlane: Conexão sem permissão

2.1. Sem licença e código aberto

Hyperlane resolve as limitações estruturais através de uma arquitetura sem permissão, que é um modelo fundamentalmente diferente, permitindo que qualquer projeto se conecte livremente. Neste método, há apenas um requisito: compatibilidade com o ambiente da máquina virtual suportada (VM). Uma vez que essa condição seja atendida, a integração pode ser realizada sem processos de aprovação complexos.

Portanto, o acesso aos projetos de Blockchain agora é significativamente mais fácil. O que antes levava meses para ser concluído, agora pode ser feito imediatamente, desde que a compatibilidade técnica seja atendida.

Vamos ver um exemplo prático envolvendo o desenvolvedor Web3 Ryan. Ryan está construindo um novo projeto chamado Tiger, que opera sua própria mainnet. Atualmente, os usuários na cadeia Tiger estão limitados ao ecossistema Tiger e não podem interagir com outras blockchains. No entanto, os usuários desejam trazer ativos do Ethereum para a cadeia Tiger, bem como levar ativos da cadeia Tiger para outras cadeias para desbloquear mais liquidez. Para alcançar isso, Ryan deve conectar a cadeia Tiger a várias redes de blockchain.

Passo 1: Instalar o Hyperlane CLI

Primeiro passo, Ryan instalou a ferramenta Hyperlane CLI para configurar o ambiente de integração da blockchain. O processo é simples, ele só precisa executar "npm install @hyperlane-xyz/cli" no terminal. Como a ferramenta é de código aberto, não é necessário aprovação ou registro prévio.

Passo 2: Implantar Mailbox e ISM

A seguir, Ryan implantou diretamente dois componentes principais na cadeia Tiger: o contrato de transmissão de mensagens entre blockchains Mailbox( e o módulo de segurança entre cadeias )ISM, destinado a verificar a autenticidade de cada mensagem (. Ambos os componentes são de código aberto e publicamente disponíveis, permitindo que os desenvolvedores integrem conforme suas próprias condições.

Passo 3: Testar a mensagem para verificar a conexão

Terceiro passo, Ryan enviou uma mensagem de teste da cadeia Tiger para o Ethereum para verificar se a entrega foi bem-sucedida. Aqui, a "mensagem" é um comando de execução específico: "Transferir 100 tokens TIGER para o endereço Ethereum 0x123...". O processo de transmissão é o seguinte:

1. A Tiger链 enviou uma mensagem para transferir 100 $TIGER tokens para o Ethereum

2. Os validadores do Hyperlane verificam mensagens e assinam-nas.

3. Relayer ) transmite a mensagem assinada para o Ethereum

4. Verificar a mensagem ISM na Blockchain Ethereum e liberar 100 tokens $TIGER para o destinatário

Desde que a cadeia de origem e a cadeia de destino tenham o Mailbox instalado, não é necessário configuração adicional. As mensagens são transmitidas, verificadas e executadas. Testes bem-sucedidos confirmaram que as duas cadeias estão corretamente conectadas.

Passo 4: Registar no registo público

Na última etapa, Ryan registrou os detalhes da conexão da cadeia Tiger no registro do Hyperlane. Este registro é um diretório público baseado no GitHub, que compila informações sobre todas as cadeias conectadas, incluindo o ID do domínio (, IDs de domínio ) e endereços de Mailbox, entre outros identificadores. O objetivo desta lista pública é garantir que outros desenvolvedores possam facilmente encontrar as informações necessárias para se conectar à cadeia Tiger. Sua funcionalidade é semelhante a uma lista telefônica; uma vez registrado, qualquer pessoa pode procurar Tiger e iniciar a comunicação. Com este registro, a cadeia Tiger pode aproveitar todos os efeitos de rede do ecossistema Hyperlane.

O núcleo desta arquitetura é um princípio simples e poderoso: qualquer pessoa pode se conectar sem aprovação, e qualquer blockchain pode ser usada como destino sem permissão.

A melhor maneira de entender esse padrão é através de uma analogia familiar: o e-mail. Assim como qualquer pessoa pode enviar uma mensagem para qualquer endereço de e-mail no mundo sem a necessidade de coordenação prévia, o Hyperlane permite que qualquer blockchain com Mailbox se comunique com qualquer outra blockchain. Ele cria um ambiente onde a conexão sem permissões é o estado padrão, algo que os sistemas tradicionais baseados em aprovação não conseguem alcançar.

( 2.2. Compatibilidade de várias máquinas virtuais)VM###

Desde o início, o Hyperlane foi projetado com uma arquitetura modular para suportar vários ambientes de máquina virtual (VM). Atualmente, suporta a interoperabilidade entre EVMs no Ethereum, CosmWasm em cadeias baseadas no Cosmos SDK e SVM no Solana, e está a aumentar o suporte para cadeias baseadas em Move.

Conectar diferentes ambientes VM é essencialmente complexo. Cada Blockchain opera seu próprio modelo de execução, estrutura de dados, mecanismo de consenso e padrão de ativos. Implementar a interoperabilidade entre esses sistemas requer um framework altamente especializado, capaz de traduzir arquiteturas fundamentalmente diferentes.

Por exemplo, a EVM do Ethereum suporta 18 casas decimais, enquanto a SVM do Solana utiliza 9 casas decimais. Superar até mesmo as pequenas diferenças, mantendo a segurança e a confiabilidade, é uma das principais conquistas tecnológicas da Hyperlane.

Hyperlane introduziu o "Hyperlane Warp Route"( para resolver os desafios de conectar diferentes cadeias. O Hyperlane Warp Route é um bridge de ativos cross-chain modular, que suporta transferências de tokens sem permissão entre cadeias e a movimentação de vários ativos entre diferentes ambientes.

Em resumo, a Hyperlane Warp Route opera com base na natureza e no caso de uso dos ativos. Às vezes, funciona como um cofre )vault(, outras vezes como uma casa de câmbio, e às vezes como uma transferência direta, cada tipo de roteamento fornece o método apropriado para cada cenário. Todos esses processos utilizam a comunicação inter-chain da Hyperlane para operar em diferentes ambientes de máquina virtual.

• Token nativo Warp Routes: suporta a transferência direta de tokens de combustível nativos ) como ETH( entre cadeias, sem a necessidade de wrapping).

• ERC20 colateralizado: Bloquear tokens ERC20 na cadeia de origem como garantia para transferências entre cadeias.

• ERC20 Sintético: Criar um novo token ERC20 na cadeia de destino para representar o token original.

• Warp Routes com múltiplos colaterais: permite que múltiplos tokens colaterais forneçam liquidez.

• Rotas Warp dedicadas: Adicionar funcionalidades avançadas ou integrar casos de uso específicos (, como cofres, suporte a tokens de moeda fiduciária ).

Vamos usar o modelo lock-and-mint( para estudar um exemplo prático. Um desenvolvedor chamado Ryan deseja transferir o token Tiger)$TIGER( emitido na Ethereum para a rede Base.

Ryan primeiro implanta um contrato Hyperlane Warp Route no Ethereum e deposita o token $TIGER nesse contrato )EvmHypCollateral(. Em seguida, o Mailbox do Ethereum gera e envia uma mensagem, instruindo a rede Base a cunhar uma versão embrulhada do token Tiger.

Após receber a mensagem, a rede Base utiliza o módulo de segurança entre cadeias )ISM( para verificar a sua autenticidade. Se a verificação for bem-sucedida, a rede Base irá diretamente cunhar o token encapsulado Tiger )$wTIGER( para a carteira do usuário.

A Rota de Warp da Hyperlane desempenha um papel crucial na expansão da visão de interoperabilidade modular e sem permissão da Hyperlane entre diferentes cadeias. Os desenvolvedores só precisam configurar os contratos de acordo com as características de cada cadeia. O restante do processo, incluindo a transmissão de mensagens, validação e entrega, é tratado pela infraestrutura da Hyperlane, permitindo que os desenvolvedores realizem conexões entre ambientes sem precisar lidar com mecanismos de tradução complexos.

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) 2.3. Segurança modular: Módulo de segurança entre blocos (ISM)

Embora o Hyperlane permita a movimentação sem costura de mensagens e ativos entre diferentes cadeias, o que é uma vantagem chave em termos de escalabilidade, também traz um desafio crucial: como a cadeia receptora pode ter certeza de que uma mensagem realmente se origina da fonte que afirma ser? Transmitir mensagens é uma coisa, verificar sua veracidade é outra.

Para resolver este problema, o Hyperlane introduziu o Módulo de Segurança Intercadeias (Interchain Security Module, ISM), um sistema de segurança modular que valida a autenticidade das mensagens antes que a cadeia de destino as aceite. O ISM é um contrato inteligente em cadeia, utilizado para verificar se as mensagens foram realmente geradas na cadeia de origem, proporcionando garantias de imutabilidade e origem.

Em resumo, quando a Mailbox da cadeia de destino recebe uma mensagem, ela primeiro pergunta: "Esta mensagem realmente vem da cadeia original?" Somente após uma verificação bem-sucedida, a mensagem será enviada ao destino esperado. Se a verificação falhar ou parecer suspeita, a mensagem será rejeitada.

Este processo é semelhante ao funcionamento do controle fronteiriço durante viagens internacionais. Antes de entrar em um país, os oficiais de imigração verificam a autenticidade do seu passaporte, "Este passaporte realmente foi emitido pelo seu país de origem?" O passaporte contém características de segurança e elementos criptográficos para provar sua legalidade. Embora qualquer pessoa possa falsificar documentos, apenas aqueles passaportes que podem ser autenticados de forma adequada e criptograficamente comprovados quanto à sua origem serão aceitos para entrada.

É importante que o ISM possa configurar o seu modelo de segurança de forma flexível, com base nas necessidades do serviço. Na prática, os requisitos de segurança variam significativamente de acordo com o contexto. Por exemplo, uma transferência de token de baixo valor pode apenas precisar de uma assinatura de um validador básico para uma execução mais rápida. Em contraste, uma transferência de ativos de milhões de dólares pode exigir uma abordagem de segurança em camadas, incluindo validadores Hyperlane, pontes externas ### como Wormhole ( e validação adicional por múltiplas assinaturas.

Desta forma, a estrutura ISM reflete uma decisão de design crucial: o Hyperlane prioriza a conectividade e a segurança através da validação modular. As aplicações podem personalizar o seu modelo de segurança, mantendo ao mesmo tempo a natureza sem permissão do protocolo.

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3. Ferramentas para desenvolvedores e acessibilidade: a forma mais simples de conectar

A Hyperlane prioriza a experiência do desenvolvedor, oferecendo um alto nível de acessibilidade e facilidade de uso. Sua interface de linha de comando )CLI( e o kit de ferramentas de desenvolvimento de software baseado em TypeScript )SDK( são ferramentas essenciais para integrar novas cadeias ao ecossistema Hyperlane, enviar mensagens entre cadeias e configurar a Rota Warp da Hyperlane.

CLI e SDK são totalmente open source e estão disponíveis para qualquer pessoa. Os desenvolvedores podem instalar o código do GitHub e começar a integração sem necessidade de acordos de licença ou processos de aprovação. A documentação oficial inclui tutoriais passo a passo, que são fáceis de seguir mesmo para desenvolvedores com experiência limitada em Blockchain.

) 3.1. Hyperlane CLI: ferramenta de integração direta

Hyperlane CLI é a ferramenta de linha de comando oficial, destinada a permitir que os desenvolvedores implantem contratos Hyperlane e interajam com eles através de comandos simples. Suporta uma ampla gama de operações, incluindo a transferência de