¿Qué es la interoperabilidad blockchain? Cómo funcionan los puentes y la mensajería entre cadenas

Bitcoin, Ethereum, Solana y otras redes blockchain funcionan con sus propias reglas, datos e infraestructura. De forma predeterminada, una blockchain no sabe qué está ocurriendo en otra, por lo que la interoperabilidad blockchain se ha convertido en un tema importante para usuarios y desarrolladores.

La interoperabilidad blockchain es el conjunto de tecnologías que permite a distintas redes, aplicaciones y sistemas intercambiar información o activos. Para los usuarios, esto puede significar mover activos entre redes compatibles o utilizar aplicaciones que funcionan en varias cadenas. Para los desarrolladores, la interoperabilidad permite crear productos que no se limitan a un único ecosistema. Esta guía explica cómo las redes entre cadenas conectan blockchains, en qué se diferencian los puentes de los protocolos de mensajería, qué sistemas conocidos existen y qué riesgos deben tener en cuenta los usuarios antes de utilizarlos.

¿Qué es la interoperabilidad blockchain?

La interoperabilidad blockchain es la capacidad de distintas redes blockchain o sistemas basados en blockchain para comunicarse e interactuar entre sí. Sin ella, las blockchains funcionan en gran medida como entornos aislados. Un activo emitido en una red no puede aparecer simplemente en otra, y un contrato inteligente de una cadena no puede leer automáticamente los datos de otra ni actuar en función de ellos.

Las tecnologías de interoperabilidad crean formas para que estos sistemas intercambien información, transfieran representaciones de activos o activen acciones entre redes compatibles. El objetivo no es fusionar muchas blockchains en una sola. En su lugar, las cadenas independientes siguen separadas, pero hay mecanismos que les permiten trabajar juntas.

Por qué es importante la interoperabilidad blockchain

El ecosistema blockchain incluye muchas redes creadas para distintos fines. Algunas se centran en los contratos inteligentes, mientras que otras lo hacen en los pagos, la escalabilidad, la privacidad o tipos concretos de aplicaciones descentralizadas. Esto genera fragmentación: los usuarios tienen activos en varias redes y los desarrolladores deben llegar a usuarios y liquidez repartidos entre distintos ecosistemas.

La interoperabilidad reduce algunas de estas barreras. Un usuario puede mover activos entre cadenas compatibles, mientras que una aplicación puede utilizar información o funciones de más de una blockchain. También hace que las aplicaciones sean más flexibles, ya que los servicios ya no tienen que permanecer dentro de un único ecosistema.

Cómo conectan las redes entre cadenas las blockchains

No existe una única forma de lograr la interoperabilidad entre blockchains. Los distintos sistemas utilizan mecanismos diferentes según lo que haya que transferir entre redes. Los tres métodos más comunes son los puentes, los protocolos de mensajería y los ecosistemas diseñados desde el principio para ser interoperables.

Los puentes se centran en transferir valor o representaciones de activos. Los protocolos de mensajería se enfocan en enviar información o instrucciones entre aplicaciones. Algunos ecosistemas, como Cosmos y Polkadot, integran la interoperabilidad en su arquitectura para que las cadenas conectadas puedan comunicarse mediante estándares compartidos. En todos los casos, el reto fundamental es el mismo: una blockchain necesita una forma fiable de reconocer la información que se origina en otra y responder a ella.

Puentes entre cadenas: bloquear y acuñar, quemar y acuñar y pools de liquidez

Un puente entre cadenas es un sistema que conecta dos o más redes blockchain para que el valor pueda moverse entre ellas. Los puentes se diferencian por su funcionamiento. En un diseño de bloqueo y acuñación, el activo original se bloquea en la cadena de origen y se crea una versión envuelta en la cadena de destino. Cuando el usuario vuelve a la cadena de origen, el activo envuelto se destruye y se libera el original.

En un diseño de quema y acuñación, el token se destruye en una cadena y se crea una cantidad equivalente en otra. El protocolo de transferencia entre cadenas de Circle para USDC es un ejemplo citado con frecuencia. Los puentes con pools de liquidez funcionan de otra manera: se deposita capital de antemano en cada cadena, de modo que los usuarios reciben tokens rápidamente de un pool en vez de esperar a que se complete un proceso de bloqueo y acuñación. Cada diseño presenta distintas ventajas e inconvenientes en cuanto a velocidad, coste y riesgo.

Los modelos de confianza son tan importantes como los mecanismos. Algunos puentes dependen de un pequeño grupo de validadores o de un monedero multifirma, mientras que otros utilizan verificación mediante clientes ligeros o pruebas criptográficas. Por lo general, los analistas describen los puentes multifirma como el modelo más débil, y la verificación mediante clientes ligeros o pruebas como una opción más sólida, pero más costosa de operar.

Mensajería entre cadenas y protocolos de interoperabilidad

La mensajería entre cadenas responde a una pregunta más amplia que la de cómo mover tokens. En lugar de preguntarse cómo puede llegar un token a otra cadena, plantea cómo puede comunicarse una aplicación de una blockchain con otra aplicación de otra blockchain. Un mensaje puede contener la información necesaria para activar la ejecución de un contrato inteligente en otro lugar, lo que permite distribuir la lógica y los activos de las aplicaciones entre varias cadenas.

Varios sistemas conocidos abordan esta cuestión de distintas maneras. Cosmos IBC utiliza la verificación mediante clientes ligeros entre cadenas. Polkadot utiliza una cadena de retransmisión que proporciona seguridad compartida a sus parachains conectadas, con XCM como formato de mensajería. LayerZero depende de oráculos y relayers; Wormhole, de un comité de validadores; Axelar, de su propia red de validadores; y Chainlink CCIP, de la verificación basada en oráculos. Estas descripciones son simplificaciones, y las premisas de seguridad de cada protocolo son distintas, por lo que los usuarios y desarrolladores deberían consultar la documentación actualizada antes de confiar en cualquiera de ellos.

Principales usos de la interoperabilidad blockchain

Las transferencias de activos son uno de los usos más habituales. Los usuarios pueden querer mover criptomonedas entre ecosistemas para acceder a distintas aplicaciones o servicios. Las finanzas descentralizadas también utilizan la interoperabilidad para conectar activos y aplicaciones de redes separadas, lo que permite que las aplicaciones DeFi compatibles funcionen más allá de una sola cadena.

Los NFT, los juegos blockchain, los monederos y otras aplicaciones Web3 también pueden beneficiarse de la comunicación multicadena. Una aplicación puede reconocer activos o información de otra cadena compatible, en lugar de exigir que todo exista en una única red. Para los desarrolladores, la interoperabilidad facilita el acceso a usuarios, activos y funciones repartidos entre varios ecosistemas.

Retos y riesgos de seguridad de la interoperabilidad blockchain

Conectar blockchains independientes plantea retos técnicos y de seguridad. Las redes utilizan distintos sistemas de consenso, formatos de transacción, entornos de contratos inteligentes y modelos de seguridad, por lo que un sistema de interoperabilidad debe salvar estas diferencias sin dar por sentado que todas las cadenas funcionan del mismo modo. También puede añadir contratos inteligentes, validadores o relayers adicionales, y cualquier vulnerabilidad en ellos puede generar riesgos incluso cuando las blockchains subyacentes funcionan con normalidad.

El historial de hackeos de puentes muestra hasta qué punto puede ser grave. En 02/2022, el puente Wormhole perdió más de 300 M $ tras un fallo en la verificación de firmas de un contrato de Solana. En 03/2022, el puente Ronin perdió aproximadamente 600 M $ después de que los atacantes consiguieran controlar suficientes claves de validadores. En 06/2022, el puente Horizon de Harmony perdió unos 100 M $ y, en 08/2022, un error de inicialización permitió a los atacantes sustraer unos 190 M $ de Nomad. Las cantidades varían ligeramente según la fuente, y se estima que las pérdidas totales en puentes ascienden a miles de millones de dólares.

Cómo usar de forma segura un puente entre cadenas

Los usuarios pueden reducir los riesgos comprobando algunos aspectos básicos antes de transferir fondos. Deben acceder al puente desde su sitio web oficial o desde los enlaces oficiales de un monedero, ya que las páginas falsas de puentes son una estafa habitual. También deben confirmar que tanto la red de origen como la de destino son compatibles, y que la dirección de destino y el token son correctos, porque un error en una transferencia entre cadenas puede ser difícil o imposible de revertir.

Es recomendable empezar con una transferencia de prueba pequeña y, cuando llegue, transferir cantidades mayores. Los usuarios también pueden comprobar cómo verifica las transferencias el puente, si se ha sometido a una auditoría y si tiene antecedentes de incidentes. Los permisos concedidos a los tokens deberían limitarse y revisarse periódicamente, y las transferencias pueden tardar más o costar más de lo previsto cuando las redes están congestionadas. Ninguna comprobación elimina por completo el riesgo, por lo que los usuarios nunca deberían transferir a un puente más de lo que puedan permitirse perder.

Conclusión

La interoperabilidad blockchain permite que redes y aplicaciones independientes se comuniquen, intercambien información y faciliten el movimiento de activos entre cadenas. Los puentes son un ejemplo habitual, mientras que los protocolos de mensajería ofrecen una comunicación más amplia entre aplicaciones. En conjunto, reducen la fragmentación de los ecosistemas blockchain.

La contrapartida es el riesgo. La forma en que un sistema de interoperabilidad verifica la información entre cadenas importa tanto como las redes que conecta, y los hackeos de puentes del pasado demuestran que una verificación débil puede salir cara. Comprender el modelo de confianza de un puente o protocolo es un primer paso práctico antes de utilizarlo.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué es la interoperabilidad blockchain?
La interoperabilidad blockchain es la capacidad de distintas redes o sistemas blockchain para comunicarse e interactuar. Permite funciones como las transferencias de activos entre cadenas y el intercambio de datos.

2. ¿Es lo mismo un puente blockchain que la interoperabilidad blockchain?
No. Un puente es una forma de proporcionar interoperabilidad. La interoperabilidad es un concepto más amplio que también incluye la mensajería entre cadenas y otros métodos de comunicación entre blockchains.

3. ¿Por qué necesitan interoperabilidad las blockchains?
Las distintas blockchains funcionan como redes independientes, lo que fragmenta los activos, las aplicaciones y los usuarios. La interoperabilidad permite que las redes y aplicaciones compatibles interactúen a través de estos límites.

4. ¿Cómo funcionan los puentes entre cadenas?
Los puentes conectan blockchains mediante diseños como el bloqueo y acuñación, la quema y acuñación o los pools de liquidez. Cada diseño mueve el valor de forma distinta y conlleva diferentes ventajas e inconvenientes en velocidad, coste y seguridad.

5. ¿Son seguros los puentes entre cadenas?
Los puentes pueden conllevar riesgos adicionales porque incorporan contratos inteligentes, validadores o relayers, y en 2022 se produjeron varios hackeos importantes de puentes. La seguridad depende del diseño concreto, el método de verificación y el historial de auditorías, por lo que los usuarios deberían investigar un puente antes de utilizarlo.