Profundidade de análise do Hyperlane: protocolo de cadeia cruzada sem licença que conecta mais de 150 blocos

pontos-chave

• Hyperlane permite que qualquer desenvolvedor implemente e conecte instantaneamente a diferentes cadeias, sem necessidade de processo de aprovação, criando um novo modo de acesso.

• O módulo de segurança entre cadeias do Hyperlane (ISM) permite que as aplicações personalizem os requisitos de segurança, desde a validação básica até a validação em múltiplas camadas, alcançando uma segurança modular flexível.

• O SDK TypeScript, a ferramenta CLI e a documentação abrangente da Hyperlane reduzem significativamente a barreira técnica para integração em cadeia cruzada, permitindo a comunicação entre cadeias através de uma API simples.

1. Ponto de viragem da conectividade da Blockchain

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

No entanto, a maioria das integrações atuais ainda é manual e dispersa. Novos projetos devem negociar separadamente com cada provedores de ponte ou interoperabilidade, o que frequentemente resulta em altos custos, atrasos e sobrecarga administrativa. Mesmo para equipes tecnicamente avançadas, isso cria barreiras estruturais à participação, impedindo a escalabilidade de todo o ecossistema.

Este desafio não é uma novidade. No início da década de 90, as empresas operavam suas próprias redes internas independentes, com regras e permissões de acesso próprias. A comunicação entre redes era possível, mas exigia coordenação técnica demorada e autorização mútua.

O ponto de viragem surgiu com a introdução de protocolos padrão como HTTP e TCP/IP, que tornaram possível o acesso aberto e sem permissões à Internet unificada. Esses padrões, ao substituir a complexidade pela simplicidade, libertaram um crescimento exponencial e a participação global, estabelecendo as bases para a revolução digital.

A indústria de Blockchain agora enfrenta um ponto de virada semelhante. Para desbloquear a próxima fase de inovação, ela deve ir além da integração fragmentada e baseada em permissões, avançando para conectividade padronizada e sem permissões. Reduzir as barreiras de entrada é crucial para a ampla participação e 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 permissões, que é um modelo fundamentalmente diferente, permitindo que qualquer projeto se conecte livremente. Nesta abordagem, há apenas um requisito: compatível com o ambiente da máquina virtual suportada (VM), como Ethereum/EVM, Solana/SVM ou Cosmos/CosmWasm. Uma vez que essa condição é atendida, a integração pode ser realizada sem processos de aprovação complexos.

Portanto, o limiar de entrada para projetos de Blockchain foi significativamente reduzido. O que antes levava meses para ser concluído, agora pode ser feito imediatamente desde que a compatibilidade técnica seja atendida.

Para ilustrar isso, vamos olhar para 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 mover ativos do Ethereum para a cadeia Tiger, bem como da cadeia Tiger para outras cadeias para desbloquear mais liquidez. Para alcançar isso, Ryan deve conectar a cadeia Tiger a várias redes blockchain.

Passo 1: Instalar o Hyperlane CLI

Primeiro passo, Ryan instalou a ferramenta Hyperlane CLI para configurar o ambiente de integração da cadeia. 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. Essa facilidade de uso destaca o valor central da arquitetura sem licença da Hyperlane.

Passo 2: Implantar Mailbox e ISM

A seguir, Ryan implantou diretamente dois componentes principais na cadeia Tiger: Mailbox( um contrato que implementa a transmissão de mensagens entre blocos) e o módulo de segurança entre cadeias(Interchain Security Module, ISM)( para validar a autenticidade de cada mensagem). Estes dois componentes são de código aberto e estão disponíveis publicamente, permitindo que os desenvolvedores integrem de acordo com suas próprias condições. Uma vez que esses elementos estejam no lugar, o sistema pode ser testado.

Passo 3: Testar a transmissão de mensagens 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" não é uma simples string de texto, 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 cadeia inicia a mensagem, transferindo 100 tokens $TIGER para o Ethereum

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

3. Repetidor ( Relayer ) irá transmitir a mensagem assinada para o Ethereum

4. O ISM valida a mensagem na Ethereum e libera 100 tokens $TIGER para o destinatário.

Desde que a cadeia de origem e a cadeia de destino tenham ambos instalado o Mailbox, não é necessária 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 os identificadores como o ID do domínio (, IDs de domínio ) e o endereço da Mailbox. O objetivo desta lista pública é garantir que outros desenvolvedores possam encontrar facilmente 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 conectar-se sem aprovação, e qualquer cadeia 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 necessidade de coordenação prévia, o Hyperlane permite que qualquer blockchain que tenha o Mailbox instalado se comunique com qualquer outra blockchain. Ele cria um ambiente onde a conexão sem permissão se torna 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 múltiplos ambientes de máquina virtual (VM). Atualmente, suporta a interoperabilidade entre EVM da Ethereum, CosmWasm baseado em cadeia Cosmos SDK e SVM do Solana, e está a aumentar o suporte a cadeias baseadas em Move.

Conectar diferentes ambientes VM é essencialmente complexo. Cada blockchain opera com seu próprio modelo de execução, estrutura de dados, mecanismo de consenso e padrões de ativos. A implementação da interoperabilidade entre esses sistemas requer uma estrutura altamente especializada, capaz de traduzir arquiteturas fundamentalmente diferentes.

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

Hyperlane introduziu o "Hyperlane Warp Route" ( roteamento de curvatura de hiperespaço ) para resolver o desafio de conectar diferentes cadeias. O Hyperlane Warp Route é um conector de ativos em cadeia cruzada modular, que suporta transferências de token sem permissão entre cadeias e permite o movimento de vários ativos entre diferentes ambientes.

Em resumo, a Rota Warp do Hyperlane opera com base na natureza e nos casos de uso dos ativos. Às vezes, ela funciona como um vault(, outras vezes como uma casa de câmbio, e às vezes como uma transferência eletrônica direta, cada tipo de roteamento fornece o método apropriado para cada cenário. Todos esses processos utilizam a comunicação entre cadeias do Hyperlane para operar em diferentes ambientes de máquina virtual.

• Token nativo Warp Routes: suporta o token de combustível nativo ) como ETH( transferência direta em cadeia cruzada, sem necessidade de encapsulamento )wrapping(.

• ERC20 colateralizado: bloquear tokens ERC20 na cadeia de origem como colateral, utilizados para transferência em cadeia cruzada.

• ERC20 sintético: criar novos tokens ERC20 na cadeia de destino para representar o token original.

• Várias garantias Warp Routes: permite que vários 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 de 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 implementa um contrato Hyperlane Warp Route na Ethereum e deposita o token $TIGER nesse contrato (EvmHypCollateral). Em seguida, o Mailbox da Ethereum gera e envia uma mensagem, indicando que a rede Base deve cunhar uma versão encapsulada do token Tiger.

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

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

(# 2.3. Segurança modular: módulo de segurança entre cadeias )ISM###

Embora a Hyperlane tenha conseguido a movimentação sem interrupções de mensagens e ativos entre diferentes cadeias, o que representa uma vantagem crucial em termos de escalabilidade, isso também traz um desafio importante: como a cadeia receptora pode ter certeza de que uma mensagem realmente se origina da fonte que afirma ser? Transmitir mensagens é uma coisa, validar sua autenticidade é outra.

Para resolver este problema, a Hyperlane introduziu o módulo de segurança entre cadeias (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, fornecendo garantias contra adulteração e de 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 a verificação bem-sucedida, a mensagem será entregue ao destino previsto. Se a verificação falhar ou parecer suspeita, a mensagem será rejeitada.

Este processo é semelhante ao funcionamento do controle de fronteira durante viagens internacionais. Antes de entrar em um país, os oficiais de imigração verificam a autenticidade do seu passaporte, "este passaporte foi realmente 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 conseguem provar sua origem de forma criptografada através da verificação adequada serão aceitos para entrada.

É importante que o ISM possa configurar o seu modelo de segurança de forma flexível de acordo com a demanda dos serviços. Na prática, os requisitos de segurança podem variar significativamente dependendo do contexto. Por exemplo, uma transferência de token de baixo valor pode exigir apenas uma assinatura básica de validadores 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 chave: 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.

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

A Hyperlane prioriza a experiência do desenvolvedor ao fornecer 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 completamente open source, disponíveis para qualquer pessoa. Os desenvolvedores podem instalar o código a partir do GitHub e começar a integrar, 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