Аналіз архітектури Analog: інтеграція обміну повідомленнями та індексації даних

Вступ

Блокчейн-екосистема входить у мультиланкову епоху з постійним виникненням апланчейнів на базі Cosmos Network, мереж Layer 2 на базі Ethereum та підйомом монолітних мереж, представлених Solana, Sui та Aptos. Хоча створюються інноваційні та ефективні сервіси, що використовують характеристики цих різноманітних мереж, питання фрагментації ліквідності та проблеми з користувацьким досвідом стали все більш помітними. У відповідь з'явилися протоколи міжланкових повідомлень для взаємодії між ланцюгами, представлені Wormhole та LayerZero, які закріплюють свої позиції через співпрацю з різними мережами та застосунками. Однак ці протоколи спеціалізуються переважно на передачі міжланкових повідомлень та створенні додатків на їх основі, не забезпечуючи повноцінного доступу до даних у різних мережах. Тому при розробці міжланкових dApps, які потребують даних з кількох мереж, розробники мусять або прийняти ризики централізації і дозволити протоколу безпосередньо витягувати та обробляти дані, або мати справу зі складністю використання окремих протоколів, таких як:

Децентралізовані протоколи індексації даних: Протоколи, що обробляють і роблять запитуваними дані в ланцюжку, необхідні певним суб'єктам, дозволяючи dApps швидко та легко отримувати доступ до потрібної інформації (наприклад, The Graph). Децентралізовані оракульські протоколи: Розподілені протоколи, що надають зовнішні дані до певної блокчейн-мережі у безпечному та надійному mannerі, що дозволяє смарт-контрактам виконуватися на основі зовнішньої інформації (наприклад, Chainlink).

Отже, розробникам міжланкових dApps потрібні як міжланкові повідомлення, так і безпечний, зручний доступ до даних в ланцюжку. Analog має на меті встановити себе як комплексну платформу рішень для взаємодії, надаючи розробникам інтегрований доступ до цих двох основних функцій. У цій статті ми розглянемо структуру Analog та проаналізуємо, як вона пропонує рішення для взаємодії розробникам міжланкових dApps.

Analog, універсальне рішення для взаємодії

Як зазначалося вище, Analog — це платформа, яка надає розробникам зручне середовище розробки завдяки як функціям прямої взаємодії між мережами, таким як бріджінг/міжланкові повідомлення, так і можливості агрегувати, індексувати та запитувати дані в ланцюжку з різних блокчейнів. Наразі працює стимульований тестнет перед запуском мейннету, запланованим на кінець 2024 року, Analog нагороджує користувачів, які виконають різні квести, балами ATP, своєю внутрішньою системою балів. Користувачі, які накопичили ATP, отримають право на аірдроп $ANLOG, нативного токена Analog, на основі накопичених балів. Після запуску мейннету Analog планує поступово розширювати свої з'єднання, починаючи з мереж на базі EVM, таких як Ethereum, BNB Chain, Polygon та Astar, і поступово поширюючись на інші мережі. Перш ніж детально зануритися у функції взаємодії Analog, давайте спочатку зрозуміємо його ключові компоненти: Timechain та вузли Chronicle.

2.1. Timechain

В основі Analog лежить блокчейн-мережа під назвою Timechain. Timechain валідує та записує всі взаємодії, що відбуваються в межах протоколів на базі Analog, забезпечуючи децентралізацію та безпеку протоколу. Побудований на Substrate SDK, фреймворку створення блокчейнів Polkadot, Timechain приймає той самий механізм консенсусу NPoS (Nominated Proof of Stake), що й Polkadot. Це дозволяє власникам нативного токена ($ANLOG) брати участь у валідації мережі, стейкаючи свої токени на валідаторів свого вибору. Хоча структура консенсусу мережі, що передбачає вибір конкретних валідаторів для стейкінгу токенів, схожа на DPoS (Delegated Proof of Stake), є ключова відмінність: у DPoS при слешингу стейкованої суми зловмисного валідатора користувачі, які стейкали з цим валідатором, не втрачають свій стейк. Проте в NPoS слешингу підлягають як стейк валідатора, так і стейки користувачів, які номінували цього валідатора.

2.2. Вузли Chronicle

Окрім Timechain, Analog має Gateway Contracts, які існують у вигляді смарт-контрактів в інших мережах і слугують шлюзами повідомлень між Analog та іншими мережами, а також вузли Chronicle, які відстежують транзакції, що надходять у гейтвей-контракти на підключених ланцюгах, і ретранслюють їх в інші гейтвей-контракти. Для обробки запитів на міжланкові повідомлення паралельно Timechain групує певну кількість вузлів Chronicle у шарди. Після конфігурації шарда вузли Chronicle всередині шарда повинні періодично підтверджувати свій онлайн-статус перед Timechain через онлайн-докази. Якщо вузол Chronicle не надає онлайн-доказ і виявляється офлайн, він видаляється з шарда, а його стейкована сума підлягає слешингу. Крім того, Analog використовує TSS (Threshold Signature Scheme) для конкретних запитів на міжланкові транзакції, вимагаючи від певної кількості вузлів підтвердити чинність транзакції та досягти консенсусу 2/3, що запобігає зловмисним діям з боку вузлів Chronicle. Хоча команда Analog наразі оперує 24 вузлами Chronicle в тестнеті, вони планують оновити систему, щоб дозволити користувачам оперувати вузлами Chronicle шляхом стейкінгу певної кількості $ANLOG. Завдяки цій структурі, з Timechain, що забезпечує безпеку та децентралізацію в центрі, та вузлами Chronicle, що виявляють та виконують транзакції, відправлені в Analog з інших мереж, Analog надає функції міжланкової взаємодії, такі як Analog GMP, Analog Watch та Analog Automation.

Функції взаємодії Analog

3.1. Analog GMP (General Message Passing)

Analog GMP — це функція міжланкових повідомлень Analog, яка підтримує виклики функцій смарт-контрактів між різними ланцюгами. Розробники можуть використовувати GMP для реалізації різноманітних міжланкових функцій, що виходять за межі простого бріджінгу, наприклад:

Міжланковий своп: Виконання бріджингу активів та свопу між двома мережами в одній транзакції користувача. Міжланкове кредитування: Використання активів з однієї мережі як забезпечення для кредитів в іншій мережі. Міжланкові NFT: Емісія NFT, які можна вільно передавати і які сумісні між мережами. Міжланкове управління: Виконання інтегрованого управління на кількох ланцюгах.

Frax Finance є яскравим прикладом проектів, які планують використовувати Analog GMP, з наміром реалізувати єдине управління за допомогою токена управління veFXS, розподіленого між кількома мережами.

3.1.1.

Як працює Analog GMP

Коли транзакція, що містить запит на міжланкове повідомлення, подається до міжланкового dApp з використанням Analog, повідомлення доставляється в іншу мережу через такий процес:

Міжланковий dApp, із яким взаємодіє користувач, ініціює міжланковий обмін повідомленнями шляхом подання транзакції до шлюзового контракту Analog, розгорнутого в певній мережі. Шард вузла Chronicle, відповідальний за шлюзовий контракт цієї мережі, валідує транзакцію, виконує TSS (пороговий підпис) і подає її в Timechain. Timechain виконує фінальну валідацію та запис транзакції, поданої шардом, потім генерує транзакцію для виконання в мережі призначення і доставляє її до шарду, що взаємодіє зі шлюзовим контрактом у цій мережі. Шард подає транзакцію, отриману від Timechain, до шлюзового контракту в мережі призначення. Під час цього процесу, хоча користувачам потрібні комісії в нативних токенах для початкової транзакційної мережі, Timechain та мережі призначення, Analog забезпечує безшовний досвід користувача, подібний до роботи в одній мережі, включаючи комісії для двох інших мереж у комісію за транзакцію початкової мережі.

3. 2. Analog Watch

Analog Watch — це підпротокол Analog, який надає можливості індексації даних та запитів, дозволяючи розробникам ефективно збирати та використовувати дані on-chain з різних мереж, підключених до Analog.

Щоб скористатися Analog Watch, спочатку потрібно перелічити смарт-контракти, з яких походять дані, що ви хочете зібрати. Після цього ви можете створити перегляди (views), які визначають діапазон та форму даних для збору з перелічених смарт-контрактів, і виконувати збір даних та запити, сплачуючи певну суму в $ANLOG для активації перегляду.

Хоча виконання запитів до даних, зібраних Analog Watch, спочатку вимагає мови GraphQL та середовища для її виконання (GraphQL IDE), Analog надає Watch SDK, який спрощує запити та допомагає писати та виконувати GraphQL у різних середовищах, пропонуючи зручний доступ до Analog Watch. У результаті користувачі можуть перелічувати смарт-контракти, створювати перегляди та виконувати запити у веб-середовищі через Watch Portal, побудований із використанням SDK.

Інтерфейс Watch Portal, Джерело: Watch Portal

Дані, зібрані та оброблені через Watch, можна використовувати в dApps, які працюють на основі зовнішніх даних, або для відображення даних on-chain, необхідних користувачам, у фронтенді dApp. Frax Finance, згаданий у розділі про GMP, планує використовувати як Analog GMP, так і Analog Watch для надання агрегованих даних про ціни для токенів $FRAX і$ FXS, розподілених по кількох мережах.

Наразі Analog Watch надається як централізована послуга командою Analog, але вони планують запровадити Сервіс валідації даних за запитом (On-Demand Data Validation Service), де вузли Chronicle виконують TSS, а Timechain здійснює фінальну валідацію результатів запитів, аналогічно до GMP, щоб забезпечити стабільність даних.

3. 3. Analog Automation

Усі смарт-контракти блокчейну працюють лише тоді, коли відбувається транзакція, що викликає їхні функції. Тому для автоматизації певних дій on-chain потрібно або використовувати послуги, що надаються централізованими суб'єктами, або протоколи, такі як Chainlink або Gelato, але навіть ці протоколи не автоматизують дії в різних ланцюгах.

Analog Automation — це протокол, який автоматизує певні дії on-chain у міжланковому середовищі. Користувачі можуть використовувати автоматизацію, вказуючи міжланкове повідомлення з дією, яку потрібно виконати, і встановлюючи тригери для подання транзакції.

Автоматизація виявляє тригери через Analog Watch і подає міжланкові повідомлення через Analog GMP. Як протокол, що поєднує ключові функції Analog — GMP та Watch, розробники міжланкових dApp можуть використовувати автоматизацію для реалізації таких функцій:

Лімітні ордери в міжланкових DEX. Автоматизація вимоги винагород та депозитів у міжланковому DeFi. Захист застави через функції автоматичної ліквідації в протоколах міжланкового кредитування. Однак функція автоматизації наразі представлена лише у білій книзі та блозі і недоступна в поточному тестнеті, тому необхідно стежити за прогресом оновлень функцій від Analog.

4. Висновок

З появою рішень для міжланкової сумісності досвід користувача в мультиланковому середовищі покращився порівняно з минулим. Однак, навіть при використанні існуючих рішень сумісності, розробники, які створюють міжланкові dApps, все ще стикаються з викликами у створенні високоякісних додатків із зручними функціями, такими як використання даних on-chain та автоматизація транзакцій.

У відповідь Analog має на меті забезпечити середовище, в якому розробники зможуть створювати різноманітні міжланкові dApps, використовуючи лише Analog, без потреби в кількох протоколах, пропонуючи інтегровані рішення, необхідні для розробки міжланкових dApps, включаючи Analog GMP, Analog Watch та Analog Automation, навколо Timechain.

Хоча Analog чітко презентує вище бачення порівняно з існуючими рішеннями міжланкової сумісності, багато механізмів, зазначених у білій книзі Analog, таких як децентралізація вузлів Chronicle, Сервіс валідації даних за запитом та Analog Automation, ще не реалізовано. Тому успішне оновлення цих функцій буде вирішальним для того, щоб Analog досягла заявленого бачення в майбутньому.

References

Analog Timepaper Analog Youtube Analog Blog Analog (ANLOG) : l'interopérabilité enfin réalité ? The HTTPS for Web3