Czym są sidechainy?

Czym są łańcuchy boczne i jak działają?

Sidechain (łańcuch boczny) to oddzielny łańcuch bloków, który jest tworzony w celu skalowania sieci głównej i jest z nią połączony za pomocą dwukierunkowego mostu transakcyjnego.

Koncepcja działania łańcucha bocznego została po raz pierwszy opisana przez Adama Backa w jego artykule z 2014 r. zatytułowanym Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains:

“[Wykorzystanie łańcuchów bocznych] daje użytkownikom dostęp do innowacyjnych systemów kryptowalutowych. Mogą one [systemy] łatwiej współdziałać ze sobą i z bitcoinem, unikając niedoborów płynności lub wahań rynkowych, które są związane z pojawieniem się nowych aktywów”.

Łańcuchy boczne działają autonomicznie, ponieważ wykorzystują własny mechanizm konsensusu. Technologia ta może być łatwo dostosowana do konkretnych celów każdego projektu.

Łańcuchy boczne mogą również przyspieszyć czas przetwarzania transakcji i obniżyć koszty prowizji w sieci.

Do głównego blockchaina można podłączyć więcej niż jeden sidechain. Możliwe jest również połączenie wielu łańcuchów bocznych i wykorzystanie głównej sieci jako przekaźnika.

Należy zauważyć, że aktywa nie są przenoszone z jednej sieci do drugiej. Mechanizm działa w ten sposób, że wymagana ilość tokenów jest blokowana w głównym blockchainie, a równoważna ilość jest emitowana w sidechainie.

Ponadto niektóre łańcuchy boczne są kompatybilne z EVM. Cecha ta pozwala technologii na wykonywanie inteligentnych kontraktów napisanych w języku programowania Solidity i nie tylko.

Zalety i wady łańcuchów bocznych

Wdrożenie łańcuchów bocznych znacznie poprawia wrażenia użytkowników blockchainów:

• zwiększa się przepustowość sieci bazowej;
• elastyczność łańcuchów bocznych pozwala deweloperom eksperymentować z technologią bez narażania bezpieczeństwa i niezawodności łańcucha bloków;
• funkcjonalność sieci bazowych jest zwiększona dzięki łańcuchom bocznym. Dzięki temu ostatniemu, zespoły projektowe mogą budować i testować dApps, które nie są obsługiwane przez macierzysty blockchain.
• testowanie nowych rozwiązań na łańcuchu bocznym wiąże się z niższymi kosztami finansowymi ze względu na mniejsze wykorzystanie sieci.

Pomimo znaczących korzyści płynących z sidechainów, ich wdrożenie wiąże się z pewnym ryzykiem.

Ponieważ łańcuchy boczne działają autonomicznie, ich bezpieczeństwo jest niezależne. Nie mogą one zagwarantować takiego samego poziomu niezawodności jak sieć podstawowa.

Aby utrzymać wysoką przepustowość i niskie opłaty, łańcuchy boczne musiały poświęcić odpowiedni poziom decentralizacji. Istnieje 51% szans na atak, w którym atakujący mogą kontrolować generowanie bloków i walidację transakcji.

Warto również zauważyć, że wdrażanie, konfigurowanie i utrzymywanie łańcuchów bocznych jest uważane za proces wymagający dużej ilości zasobów.

Przykłady implementacji łańcuchów bocznych

Przyjrzyjmy się kilku implementacjom łańcuchów bocznych.

Liquid Network

Liquid Network (L-BTC) to łańcuch boczny dla bitcoina, który został opracowany w celu zwiększenia wydajności pracy z pierwszą kryptowalutą dla handlowców i giełd. Projekt zwiększa szybkość transakcji i zapewnia prywatność.

Ten sidechain ma jednak niską decentralizację. Sieć jest zarządzana przez grupę organizacji zrzeszonych w Liquid Federation.

Dzięki dwukierunkowemu mostowi pierwsza kryptowaluta może być przenoszona między sieciami. Mechanizm działania jest jednak nieco bardziej skomplikowany:

• określona ilość bitcoinów przelewana jest na adres multisig zarządzany przez Liquid Federation;
• po potwierdzeniu użytkownik może zażądać równoważnej ilości tokenów L-BTC.

Gdy bitcoiny są przesyłane z powrotem do sieci głównej, następuje proces spalania L-BTC, a następnie pierwsza kryptowaluta jest przesyłana z adresu Liquid Federation do użytkownika.

Tokeny L-BTC są zabezpieczone bitcoinami w stosunku 1:1.

Rootstock

Rootstock (SBTC) to łańcuch boczny, który umożliwia inteligentne kontrakty i aplikacje dApps oparte na bitcoinach. Początkowo pierwsza kryptowaluta nie posiadała takiej funkcjonalności.

Podczas transakcji pewna ilość pierwszej kryptowaluty jest blokowana w głównej sieci, podczas gdy w tym samym czasie zasób SBTC jest emitowany w łańcuchu bocznym.

Rootstock jest również kompatybilny z sieciami EVM. W rezultacie projekty oparte na Ethereum mogą być wdrażane w sieci RSK, wykorzystując niezawodność i moc obliczeniową bitcoina.

Polygon

Polygon (MATIC) to rozwiązanie do skalowania Ethereum. Projekt łączy w sobie dwie metody zwiększania przepustowości – łańcuch boczny oparty na konsensusie Proof-of-Stake i Polygon zkEVM.

Łańcuch boczny obsługuje zdecentralizowaną platformę Uniswap i protokół Aave De-Fi. Aktywa MATIC są wykorzystywane do pokrycia prowizji, a także działają jako token zarządzania.

Porównanie łańcuchów bocznych z innymi metodami skalowania

Istnieje kilka sposobów skalowania łańcucha bloków. Jedną z opcji jest wdrożenie aktualizacji w samej sieci. W tym celu grupa deweloperów aktywuje hardfork lub softfork, taki jak SegWit w przypadku bitcoina.

Sharding może być alternatywną metodą rozwiązania problemu skalowalności. Metoda ta dzieli blockchain na mniejsze części, zwiększając w ten sposób wydajność sieci i szybkość przetwarzania transakcji.

Podejście to wymaga jednak znacznych nakładów czasu i zasobów oraz może stwarzać ryzyko dla przyszłego funkcjonowania łańcucha bloków.

Aby zachować niezawodność i stabilność sieci rdzeniowej, deweloperzy stworzyli łańcuchy boczne i protokoły warstwy 2 (L2). Technologie te skutecznie pomagają skalować blockchainy bez narażania ich bezpieczeństwa.

Niedoświadczony użytkownik może uważać je za identyczne koncepcje, ale istnieje zasadnicza różnica między tymi metodami.

Ich cechą wyróżniającą jest system bezpieczeństwa. Sidechain działa jako równoległa sieć i jest odpowiedzialny za własną niezawodność. Protokoły L2 są wdrażane na szczycie bazowego łańcucha bloków. Ponieważ są one ściśle ze sobą połączone, rozwiązania warstwy 2 “dziedziczą” system bezpieczeństwa sieci macierzystej.

Zespoły zajmujące się protokołami warstwy 2 nie muszą budować swojej infrastruktury od podstaw, ponieważ sieć podstawowa jest odpowiedzialna za walidację transakcji i tworzenie łańcucha bloków.

Przyszłość łańcuchów bocznych i ich wpływ na branżę

Łańcuchy boczne już teraz mają znaczący wpływ na branżę kryptowalut, upraszczając i przyspieszając przetwarzanie transakcji. Technologia ta pozwala na połączenie łańcuchów bloków, które wcześniej były odizolowane, w jeden wspólny ekosystem. Jednocześnie zachowana zostaje główna cecha rozproszonych rejestrów – niezależność.

Pomimo możliwych zagrożeń bezpieczeństwa dla łańcucha bocznego, jeśli sieć zostanie naruszona, incydent nie będzie miał wpływu na główny łańcuch bloków.

Jednocześnie komunikacja międzysieciowa, którą zapewniają implementacje sidechain, pozwala użytkownikom na płynne przemieszczanie się między projektami. W przyszłości taki kompletny system ułatwi masowe przyjęcie technologii blockchain, eliminując potrzebę zrozumienia niuansów technicznych.

Wnioski

Sidecoiny są wygodną opcją skalowania łańcucha bloków, która zmniejsza również koszty transakcji dla użytkowników.

Zaletę tej metody mogą docenić deweloperzy, ponieważ autonomia łańcucha bocznego pozwala im eksperymentować ze zdecentralizowanymi aplikacjami i protokołami bez obawy o uszkodzenie głównej sieci. Łańcuchy boczne mogą być wykorzystywane do testowania nowych funkcji i wprowadzania dodatkowych możliwości.