Wat is een crypto bridge?

Korte samenvatting

• Crypto bridges laten verschillende blockchains met elkaar 'praten'.

• Ze werken als een soort valutawissel voor je digitale munten.

• Ze helpen om de drukte en hoge kosten op netwerken zoals Ethereum te verminderen.

• Maar let op: ze kunnen doelwit zijn voor hackers.

• Je hebt 'trusted' en 'trustless' bridges, afhankelijk van hoeveel je op ze wilt vertrouwen.

Wat is een crypto bridge?

Een crypto bridge is een service die het mogelijk maakt om tussen blockchains waarde over te dragen. Ze worden vrijwel altijd gebouwd om de snelheid omhoog en de transactiekosten omlaag te brengen van een layer1 blockchain. Bridges zijn vooral gebouwd in de DeFi hoogtijdagen om het Ethereum netwerk sneller en goedkoper te maken via deze omweg. Later zijn er nog een aantal gebouwd voor andere blockchains.

Wat betekent de term crypto bridge?

Letterlijk betekent het cryptocurrency brug. Een brug is een verbinding tussen twee plaatsen. De crypto bridge verbindt dus twee plaatsen, in dit geval twee blockchains.

De blockchain bridge wordt ook vaak een cross chain bridge genoemd. Met deze terminologie wordt de volledige kern uitgebeeld. Een bridge verbindt verschillende blockchains, die zonder een bridge niet met elkaar zouden kunnen communiceren.

Over het algemeen hebben we het over de brug tussen layer1 en layer2 blockchains.

Een bridge is overigens heel wat anders dan een sidechain, die meestal gemaakt wordt om de hoofdblockchain of main chain te ontlasten.

Hoe werkt een crypto bridge?

Elke blockchain heeft zijn eigen systeem van variabelen als consensus, cryptocurrency, transactiekosten, smart contracts, snelheid, veiligheid, enzovoorts. Je zou dit kunnen zien als een taal die alleen op deze ene blockchain gesproken wordt.

Als je op die blockchain wat wilt doen moet je dus de “taal” spreken. Wie op Ethereum wil handelen moet dus kunnen communiceren op die blockchain. Dat gaat je niet lukken met Bitcoin of BNB coins. Die werken met een heel ander systeem.

Een bridge kan dit probleem oplossen. Hij werkt als een soort wisselkantoor. Wie op Ethereum wil gaan handelen, maar valuta heeft van een ander netwerk, moet ze eerst omwisselen naar valuta van het Ethereum netwerk. Een bridge kan dit voor je doen. Ook kan hij een NFT overbrengen van de huidige blockchain naar een andere blockchain. Dit wordt ook wel interoperabiliteit genoemd. Als je gaat omwisselen doe je dat meestal via het smart contract van de bridge.

Als je bijvoorbeeld een populaire coin op het ene netwerk hebt, dat natuurlijk ook op het andere netwerk veel verhandeld wordt, kun je bijvoorbeeld je Polygon Tether omzetten in Ethereum Tether, zodat je kunt gaan handelen op Ethereum, hetgeen zonder bridge niet zou kunnen. Dan zou je de dure handelskosten moeten betalen van het Ethereum netwerk. De bridge geeft aan welke transactiekosten er zijn en houdt dit af van de totale som. Soms komen er kosten bij, zoals extra gas fees of slippage kosten.

Een bridge kan dus elke populaire coin die het ondersteunt sturen naar de desbetreffende netwerken. Als het gaat over minder populaire en liquide coins kan het zijn dat je deze coins eerst moet omwisselen naar een populaire, voordat je de waarde kunt versturen naar een andere blockchain via een bridge. Coins die weinig verhandeld worden op de verschillende netwerken krijgen vaak te maken met hoge slippage, omdat er weinig aanbieders zijn en er weinig liquiditeit in de coin zit. Soms krijg je ze zelfs helemaal niet omgewisseld.

Zo ziet een contract van Polygon Tether er zo uit:

0xc2132D05D31c914a87C6611C10748AEb04B58e8F

Het contract van Ethereum Tether ziet er zo uit:

0xdAC17F958D2ee523a2206206994597C13D831ec7

De bridge zorgt ervoor dat je, na aftrek van transactiekosten, coins krijgt die onder het Ethereum contract vallen en je dus op de blockchain van Ethereum kunt gebruiken om bijvoorbeeld andere tokens of coins te kopen of om te betalen voor transactiekosten op het Ethereum platform. Zonder dat zou je de Polygon Tether niet kunnen gebruiken op Ethereum, omdat de taal van het contract niet op Ethereum gebruikt wordt.

Wrapped tokens

Je ziet vaak dat er bij bridges gebruik gemaakt wordt van wrapped tokens. Zo is een wrapped Bitcoin evenveel waard als een BTC, maar dan omgezet in de “taal” van de blockchain waar hij naartoe wordt gestuurd. Je stuurt dan eerst fondsen naar de bridge, die als onderpand gebruikt worden. Een bridge wrapped token wordt gemaakt op de blockchain waar je naar toe wilt met als onderpand je fondsen van de bron. Validatoren of multisigs zouden dan je fondsen moeten beschermen in de omwisselpool, dit is de tussenstap die bridges een target voor een aanval kunnen maken. Na afhandeling zijn de fondsen verdwenen op de bronblockchain en verschenen op de doelblockchain.

Een andere manier om te wisselen is een liquiditeitspool, waarbij de cross chain bridge een pool bijhoudt van populaire coins die dan omgewisseld kunnen worden vanuit die fondsen en waarbij de liquiditeitsverschaffers een beloning krijgen per transactie voor het vullen van de pool.

Waarom zijn er eigenlijk crypto bridges?

Daarvoor moeten we feitelijk terug naar de hoogtijdagen van DeFi. Er werd toen ontzettend veel verhandeld op DeFi platformen. Heel veel handel vond plaats op de blockchain van Ethereum. Dit was geen toeval. Heel veel nieuwe applicaties en tokens werden gemaakt met ERC-20, een simpele techniek van standaardisatie van smart contracts, waardoor het maken van een token erg eenvoudig was. Door de toenemende populariteit was er een bridge nodig om congestie te temperen.

Vrijwel alle nieuwe tokens verschenen via DeFi protocollen en op platforms waar met ETH betaald moest worden voor transactiekosten, omdat een ERC-20 token alleen werkt op de blockchain van Ethereum. UniSwap en SushiSwap waren de bekendste vertegenwoordigers van zulke platforms, gedecentraliseerde exchanges waar je kon handelen in bekende, maar ook in nieuwe en obscure tokens en coins.

Dit was erg goed nieuws voor Ethereum miners, die zich suf verdienden aan de transactiekosten voor elke trade. Doordat er zo veel verkeer was op Ethereum en de transactiesnelheid daar te wensen overliet, konden miners, die transacties moesten valideren, torenhoge kosten in rekening brengen, zelfs voor de meest minieme overdracht van waarde. 50 euro betalen om 1 Tether (of 1 miljoen) te versturen over het Ethereum netwerk was volkomen normaal.

Het werkte zo: in elke periode waren er traders die een transactie wilden doen. Er was niet genoeg snelheid op het Ethereum platform om de vraag aan te kunnen. Miners gaven de handelaren die de hoogste transactiekosten boden voorrang en zo kreeg je steeds hogere transactiekosten, want handelaren die minder boden konden zelfs niet meer handelen, omdat het eindeloos duurde voor je trade afgehandeld was, als het er ooit al van kwam.

Dit was een typisch geval van slachtoffer worden van je eigen succes. Met de oplopende transactiekosten en de wachtrijen op vooral het Ethereum platform kwam er behoefte aan een oplossing.

De terminologie “Ethereum killer” werd in deze tijd ook gemunt. De reden daarvoor was voor de hand liggend. Iedereen ergerde zich aan de traagheid en peperdure transactiekosten op het Ethereum netwerk, behalve de miners. Dit is er echter nooit van gekomen. Bovendien werkt Ethereum nu met proof of stake, dus is dit nu veel minder een issue.

De oplossing kwam tijdens de DeFi hype. Eigenlijk kwamen er twee. De ene oplossing was concurrentie voor het Ethereum platform. Dat was bijvoorbeeld het platform van Binance, de Binance Smart Chain, dat met BNB en Cake werkte als basis cryptocurrency en PancakeSwap als thuisbasis had.

De andere oplossing werd een bridge genoemd.

Voordelen van een bridge

Je kunt dus coins en tokens overhevelen van het ene naar het andere platform. Nou en? Wel, de belangrijkste redenen voor de toetreding van de bruggenbouwers tot de cryptowereld zijn kostenreductie en tijdbesparing. Interoperabiliteit is een andere belangrijke toevoeging.

Wie in die tijd op een Ethereum netwerk zag hoeveel transactiekosten hij moest betalen had een aantal opties. Hij kon woest worden, omdat hij 50 euro moest betalen om 5 euro aan waarde te kopen of verkopen. Deze traders hielden het snel voor gezien.

De tweede optie was om dan maar morrend te betalen en vrijwel altijd redelijk grote verliezen te lijden, puur vanwege de transactiekosten.

De derde optie was om groot geld in te zetten, waardoor de transactiekosten relatief minder uitmaakten. Deze derde optie was eigenlijk de reden dat de kleine trader uit de markt werd gedrukt door de big bags.

Met de komst van de bridge kon de kleinere trader ook meedoen aan de duurdere netwerken. Je legt je geld in op een bridge, deze wisselt je valuta in voor valuta van het dure en trage netwerk tegen aanzienlijk lagere transactiekosten en in een veel hogere snelheid en je kunt ook meedoen met het feestje op het Ethereum netwerk. Dat wil zeggen dat je allerlei zaken op de Ethereum blockchain kunt doen die eerst buiten je bereik lagen.

Ook kun je dApps gebruiken tussen blockchains, waardoor ze met behulp van bridges interoperabel worden.

Doordat mensen toegang krijgen tot meerdere blockchains is de hoeveelheid potentiële gebruikers voor elke verbonden blockchain groter. Adaptatie door de massa is dan veel meer voor de hand liggend. Zo kun je bijvoorbeeld met Bitcoin veel meer dan alleen aanhouden als store of value als hij verbonden is met bridges.

Door samenwerking en innovatie kunnen platforms geavanceerder en gebruiksvriendelijker worden. Hierdoor kunnen er steeds gemakkelijker applicaties worden gemaakt die belangrijk zijn voor gebruikers en blockchains.

Bridges zijn in de hoogtijdagen van DeFi heel snel populair geworden, omdat ze een enorme behoefte vervulden. Zonder bridges was DeFi veel minder populair geweest. Het ontlasten van de populairste netwerken zorgde ervoor dat de show door kon gaan.

Nadelen van een bridge

De beveiliging van bridges is een essentieel probleem. Smart contracts moeten stevig dichtgetimmerd worden, voordat je een bridge opstart. Vooral vroege bridges uit de DeFi hoogtijdagen zijn mislukt, omdat ze wel veel geld uitgaven aan promotie, maar een stuk minder aan de veiligheid.

Zo werd bij Harmony de buffer waar het virtuele geld lag opgeslagen leeggeroofd, voor een bedrag van $100 miljoen. Ronin verloor $600 miljoen en Wormhole $320 miljoen, ook Polygon, BNB en Nomad ondergingen een aanval. Er is voor miljarden gestolen van bridges in de loop van de tijd. Cross chain bridges schuiven dan ook tientallen miljarden heen en weer tussen blockchains.

Cross chain bridges zouden eigenlijk eerst genoeg audits moeten ondergaan, voordat ze hun brug neer zetten. Ga je gebruik maken van bridges dan zou het handig zijn om alleen die te gebruiken die al een tijdje online zijn en geen last hebben van hacks en dergelijke. Bridges zijn populaire targets voor aanvallers, omdat er vaak veel geld zit in de buffers en veel ervan de veiligheid niet volledig dichtgetimmerd hebben.

Een bridge kan op allerlei manieren bestolen worden, als je maar slim genoeg bent om de kwetsbaarheid van het slimme contract of de techniek van een brug te doorzien.

Aangezien smart contracts heel fraudegevoelig zijn bij populaire en rijke bridges moet er heel veel tijd en geld gestoken worden in het voorkomen van diefstal en een stopprotocol in het geval dat het toch gebeurt. De valkuilen van smart contracts zijn te veel om op te noemen en dus een big point of concern bij bridges.

Ook als er gebruik wordt gemaakt van cross chain messaging protocollen moet de code en het ontwerp van het protocol constant in de gaten worden gehouden. Een simpele vergeten update kan al een aanval provoceren.

Double spending kan een probleem zijn als dezelfde transactie op beide verbonden blockchains uitgezonden worden en er geen fatsoenlijke partijen zijn die dit kunnen checken.

Als er een derde partij aan te pas komt ben je altijd afhankelijk van hun betrouwbaarheid. Een onbetrouwbare en nieuwe bridge kan zo maar opgezet zijn om er een rug pull mee uit te voeren.

Trusted bridges en trustless bridges

Een trusted bridge is een brug tussen blockchains die werkt via een derde partij. Deze moet de veiligheid van de brug garanderen en de gebruiker moet deze partij vertrouwen.

Een trustless bridge maakt gebruik van blockchain technologie om netwerken te verbinden. Het vertrouwen in deze brug is gebaseerd op de correcte codering en betrouwbare validatie door consensus.

Trusted bridges zijn meestal gemakkelijker in gebruik en sneller, maar ze zijn wel gecentraliseerd. Bovendien ben je van een enkele partij afhankelijk voor de veiligheid van je fondsen, in tegenstelling tot trustless bridges, waar transacties gevalideerd worden door vele nodes en afgehandeld via een publiek in te zien smart contract.

De trustless bridge is vaak minder gebruiksvriendelijk en langzamer, maar wordt het meest gebruikt vanwege het decentrale karakter.

Interoperabiliteit van blockchains

De wereld van blockchain staat nooit stil. Er komen steeds meer belangrijke protocollen bij die noodzakelijk zijn voor andere blockchains. Om met deze andere blockchains te kunnen werken zijn bridges nodig voor de interoperabiliteit.

Sommige blockchains lossen dit op door ingebouwde bridges te creëren, zoals Cardano die verbonden is met Ethereum of zo. De meeste blockchains kunnen dit niet of hebben daar het geld niet voor en zullen dus gebruik moeten maken van een bridge om technieken als oracles, dApps of smart contracts te importeren in hun blockchain.

Uiteindelijk zal er wel een wat handigere oplossing gevonden worden, maar tot die tijd is een bridge essentieel om interoperabiliteit te genereren tussen blockchains.

De toekomst van cross chain bridges

Bridges hebben relatief lang een belangrijke functie vervuld in de wereld van blockchains. Ze waren essentieel om blockchains met elkaar te kunnen laten “praten”.

Ook hebben ze ervoor gezorgd dat de snelheid van vooral Ethereum transacties en de kosten ervan een stuk acceptabeler werden voor de gemiddelde gebruiker. Dit gaf DeFi een extra boost die noodzakelijk was om iedereen de kans te geven om mee te doen.

Bridges zullen waarschijnlijk nog lang een onderdeel blijven van de cryptowereld, maar hun belang neemt wel af. Dit komt omdat er steeds nieuwe dingen verzonnen worden om bottlenecks aan te pakken. Zo is Ethereum flink aan de weg aan het timmeren om de transactiekosten stevig omlaag te brengen door gebruik te maken van roll ups.

Een ander probleem is het overmatige netwerkverkeer. Hierbij neemt Ethereum weer een voortrekkersrol op zich door de hoeveelheid data die via een transactie op de Ethereum Virtual Machine terecht komt aanmerkelijk te reduceren met hun Proto-Danksharding.

Andere netwerken maken ook al dankbaar gebruik van sharding om de workload te reduceren. Het is dus duidelijk dat de cryptowereld heel goed in de gaten heeft waar de schoen wringt.

Naarmate het probleem van te grote drukte en hoge transactiekosten steeds beter aangepakt wordt zal de bridge steeds meer gaan fungeren als een “vertaler”. Het zou ons dan ook niets verwonderen als er op een gegeven moment een nieuwe techniek komt die zich puur gaat richten op het interoperabel maken.

Of dat nog een bridge genoemd zal worden is nog maar de vraag. De bridge kan dus zijn langste tijd gehad hebben, maar het kan ook dat hij doorgaat als een one trick pony in een nieuw jasje. Hoe het ook zij, de bridge heeft een hele belangrijke functie vervuld tijdens de hoogtijdagen van DeFi en vele handelaren hebben een standbeeld staan op hun desktop in de vorm van een brug.