Что такое сайдчейны?

Что такое сайдчейны и как они работают? 

Сайдчейн —  отдельный блокчейн, который создается для масштабируемости основной сети и связан с ней двусторонним мостом для совершения транзакций.

Впервые концепцию работы сайдчейна описал Адам Бэк в статье Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains, опубликованной в 2014 году:

«[Использование сайдчейнов] предоставляет пользователям доступ к инновационным криптовалютным системам. Они [системы] могут легче взаимодействовать друг с другом и с биткоином, избегая дефицита ликвидности или колебаний рынка, которые связаны с [появлением] новых активов».

Сайдчейны работают в автономном режиме, поскольку используют свой механизм достижения консенсуса. Технология легко адаптируется под конкретные цели каждого проекта.

Также сайдчейны способны ускорить время обработки транзакций и снизить стоимость комиссий в сети.

К основному блокчейну могут быть подключены более одного сайдчейна. Также есть возможность связать между собой несколько сайдчейнов, а основную сеть использовать как ретранслятор.

Важно отметить, что в процессе активы не перемещаются из одной сети в другую. Механизм работает таким образом, что необходимое количество токенов блокируется в основном блокчейне, а в сайдчейне выпускается эквивалентный объем.

Кроме того, некоторые сайдчейны совместимы с EVM. Такая характеристика позволяет технологии выполнять смарт-контракты, написанные на языке программирования Solidity и не только.

Преимущества и недостатки сайдчейнов

Внедрение сайдчейнов значительно улучшает пользовательский опыт работы с блокчейнами:

• повышается пропускная способность основной сети;
• гибкость сайдчейнов позволяет разработчикам экспериментировать с технологией, не подвергая риску безопасность и надежность блокчейна;
• расширяется функциональность основных сетей через сайдчейны. Благодаря последним команды проектов могут создавать и тестировать dApps, которые не поддерживаются материнским блокчейном.
• тестирование новых разработок в сайдчейне сопрягается с более низкими финансовыми затратами, что обуславливается меньшей загруженностью сети.

Несмотря на значительные преимущества, которыми обладают сайдчейны, их внедрение несет в себе и некоторые риски.

Поскольку сайдчейны работают автономно, то и система безопасности у них независимая. Они не могут гарантировать обеспечение такого же уровня надежности как основные сети.

Для поддержания высокой пропускной способности и невысоких комиссий, сайдчейнам пришлось пожертвовать должным уровнем децентрализации. Существует вероятность атаки 51%, при которой злоумышленники могут контролировать генерацию блоков и проверку транзакций.

Также стоит отметить, что внедрение, настройка и поддержание работы сайдчейнов считается ресурсозатратным процессом.

Примеры реализации сайдченов

Рассмотрим несколько вариантов реализации сайдчейнов.

Liquid Network

Liquid Network (L-BTC) — сайдчейн для биткоина, который разработали для повышения эффективности работы с первой криптовалютой для трейдеров и бирж. Проект повышает скорость проведения транзакций и обеспечивает конфиденциальность.

Однако этот сайдчейн обладает низкой децентрализацией. Сетью управляет группа организаций, которая объединена в Liquid Federation.  

Благодаря двустороннему мосту первую криптовалюту можно передавать между сетями. Однако механизм работы немного сложнее:

• определенное количество биткоинов перечисляется на мультисиг-адрес под управлением Liquid Federation;
• после подтверждения пользователь может запросить эквивалентное количество токенов L-BTC.

При передаче биткоинов назад в основную сеть, происходит процесс сжигания L-BTC, а после этого первая криптовалюта перечисляется с адреса Liquid Federation пользователю.

Токены L-BTC обеспечены биткоином в соотношении 1:1.

Rootstock

Rootstock (SBTC) — сайдчейн, который позволяет создавать смарт-контракты и dApps на базе биткоина. Первоначально первая криптовалюта не имеет таких функциональных возможностей.

Во время транзакций определенное количество первой криптовалюты блокируется в основной сети, одновременно с этим в сайдчейне выпускается актив SBTC.

Rootstock также совместим с EVM-сетями. В результате, проекты на базе Ethereum могут развертываться в сети RSK, используя надежность и вычислительные возможности биткоина.

Polygon

Polygon (MATIC) — решение для масштабирования Ethereum. Проект объединил в себе два метода повышения пропускной способности — сайдчейн на механизме консенсуса Proof-of-Stake и Polygon zkEVM.

Сайдчейн поддерживает работу децентрализованной платформы Uniswap и De-Fi-протокола Aave. Актив MATIC используется для покрытия комиссий, а также выполняет роль токена управления.

Сравнение сайдченов с другими методами масштабирования

Существует несколько способов масштабирования блокчейна. Один из вариантов — имплементировать обновления в самой сети. Для этого группа разработчиков активируют хардфорк или софтфорк вроде SegWit в случае с биткоином.

Альтернативным методом решения проблемы масштабируемости может выступать шардинг. Этот метод разделяет блокчейн на меньшие части, повышая таким образом производительность сети и скорость обработки транзакций.

Такой подход требует значительных вложений времени и ресурсов и может нести в себе риски для дальнейшего функционирования блокчейна.

Для сохранения надежности и стабильности работы основной сети разработчики создали сайдчейны и протоколы второго уровня (L2). Эти технологии эффективно помогают масштабироваться блокчейнам и при этом не нести угрозу их безопасности.

Неопытный пользователь может считать их тождественными понятиями, однако между этими методами есть принципиальное различие.

Их отличительная особенность — система безопасности. Сайдчейн работает как параллельная сеть и отвечает за свою надежность. L2-протоколы развернуты поверх основного блокчейна. Поскольку они тесно взаимосвязаны между собой, решения второго уровня «наследуют» систему безопасности материнской сети.

Командам протоколов второго уровня не нужно создавать свою инфраструктуру с нуля, поскольку за проверку транзакций и создание блоков отвечает основная сеть.

Будущее сайдчейнов и их влияние на индустрию

Сайдчейны уже значительно влияют на криптовалютную индустрию, упрощая и ускоряя процесс обработки транзакций. Технология позволяет объединить в одну общую экосистему блокчейны, которые ранее были изолированы. При этом сохраняется главная характеристика распределенных реестров — независимость.

Несмотря на возможные угрозы безопасности сайдчейна, если он сеть будет скомпрометирована, на основной блокчейн инцидент не повлияет.

В то же время межсетевое взаимодействие, которое обеспечивает внедрение сайдчейнов, позволяет пользователям беспрепятственно перемещаться между проектами. В будущем такая полная система будет способствовать массовому внедрению блокчейн-технологии, убирая необходимость разбираться в технических нюансах.

Выводы

Сайдчейны выступают одним из удобных вариантов масштабирования блокчейна, который также снижает и затраты пользователей на транзакции.

Преимущество такого способа могут оценить разработчики, поскольку автономность работы сайдчейна позволяет экспериментировать с децентрализованным приложениями и протоколами без страха нанести вред основной сети. В сайдчейнах можно тестировать новые функции и внедрять дополнительные возможности.