Що таке сайдчейни?
Масштабованість — один із головних викликів, що стоїть на шляху успішного впровадження блокчейна в масове користування. Робота над підвищенням пропускної здатності мереж триває безперервно. Команди проєктів створюють різноманітні технології для розв’язання цієї проблеми, наприклад, сайдчейни.
Що таке сайдчейни і як вони працюють?
Сайдчейн — окремий блокчейн, який створюють для масштабованості основної мережі та пов’язують із нею двостороннім мостом для здійснення транзакцій.
Уперше концепцію роботи сайдчейна описав Адам Бек у статті Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains, опублікованій 2014 року:
«[Використання сайдчейнів] надає користувачам доступ до інноваційних криптовалютних систем. Вони [системи] можуть легше взаємодіяти одна з одною і з біткоїном, уникаючи дефіциту ліквідності або коливань ринку, які пов’язані з [появою] нових активів».
Сайдчейни працюють в автономному режимі, оскільки використовують свій механізм досягнення консенсусу. Технологія легко адаптується під конкретні цілі кожного проєкту.
Також сайдчейни здатні прискорити час обробки транзакцій і знизити вартість комісій у мережі.
До основного блокчейну можуть бути підключені більше одного сайдчейна. Також є можливість зв’язати між собою кілька сайдчейнів, а основну мережу використовувати як ретранслятор.
Важливо зазначити, що в процесі активи не переміщуються з однієї мережі в іншу. Механізм працює таким чином, що необхідна кількість токенів блокується в основному блокчейні, а в сайдчейні випускається еквівалентний обсяг.
Крім того, деякі сайдчейни сумісні з EVM. Така характеристика дозволяє технології виконувати смарт-контракти, написані мовою програмування Solidity і не тільки.
Переваги та недоліки сайдчейнів
Впровадження сайдчейнів значно покращує користувацький досвід роботи з блокчейнами:
- підвищується пропускна здатність основної мережі;
- гнучкість сайдчейнів дає змогу розробникам експериментувати з технологією, не наражаючи на ризик безпеку та надійність блокчейна;
- розширюється функціональність основних мереж через сайдчейни. Завдяки останнім команди проєктів можуть створювати й тестувати dApps, які не підтримуються материнським блокчейном.
- тестування нових розробок у сайдчейні пов’язане з нижчими фінансовими витратами, що зумовлюється меншою завантаженістю мережі.
Попри значні переваги, якими володіють сайдчейни, їхнє впровадження несе в собі і деякі ризики.
Оскільки сайдчейни працюють автономно, то й система безпеки в них незалежна. Вони не можуть гарантувати забезпечення такого ж рівня надійності як основні мережі.
Для підтримки високої пропускної здатності та невисоких комісій, сайдчейнам довелося пожертвувати належним рівнем децентралізації. Існує ймовірність атаки 51%, за якої зловмисники можуть контролювати генерацію блоків і перевірку транзакцій.
Також варто зазначити, що впровадження, налаштування та підтримання роботи сайдчейнів вважається ресурсозатратним процесом.
Приклади реалізації сайдченів
Розглянемо кілька варіантів реалізації сайдчейнів.
Liquid Network
Liquid Network (L-BTC) — сайдчейн для біткоїна, який розробили для підвищення ефективності роботи з першою криптовалютою для трейдерів і бірж. Проєкт підвищує швидкість проведення транзакцій і забезпечує конфіденційність.
Однак цей сайдчейн має низьку децентралізацію. Мережею керує група організацій, яка об’єднана в Liquid Federation.
Завдяки двосторонньому мосту першу криптовалюту можна передавати між мережами. Однак механізм роботи трохи складніший:
- певна кількість біткоїнів перераховується на мультисиг-адресу під управлінням Liquid Federation;
- після підтвердження користувач може запросити еквівалентну кількість токенів L-BTC.
Під час передачі біткоїнів назад в основну мережу, відбувається процес спалювання L-BTC, а після цього перша криптовалюта перераховується з адреси Liquid Federation користувачеві.
Токени L-BTC забезпечені біткоїном у співвідношенні 1:1.
Rootstock
Rootstock (SBTC) — сайдчейн, який дає змогу створювати смарт-контракти і dApps на базі біткоїна. Первісно перша криптовалюта не має таких функціональних можливостей.
Під час транзакцій певна кількість першої криптовалюти блокується в основній мережі, одночасно з цим у сайдчейні випускається актив SBTC.
Rootstock також сумісний з EVM-мережами. Як наслідок, проєкти на базі Ethereum можуть розгортатися в мережі RSK, використовуючи надійність і обчислювальні можливості біткоїна.
Polygon
Polygon (MATIC) — рішення для масштабування Ethereum. Проєкт об’єднав у собі два методи підвищення пропускної здатності — сайдчейн на механізмі консенсусу Proof-of-Stake і Polygon zkEVM.
Сайдчейн підтримує роботу децентралізованої платформи Uniswap і De-Fi-протоколу Aave. Актив MATIC використовується для покриття комісій, а також виконує роль токена управління.
Порівняння сайдченів з іншими методами масштабування
Існує кілька способів масштабування блокчейна. Один із варіантів — імплементувати оновлення в самій мережі. Для цього група розробників активують хардфорк або софтфорк на кшталт SegWit у випадку з біткоїном.
Альтернативним методом розв’язання проблеми масштабованості може виступати шардинг. Цей метод розділяє блокчейн на менші частини, підвищуючи в такий спосіб продуктивність мережі та швидкість обробки транзакцій.
Такий підхід вимагає значних вкладень часу та ресурсів і може нести в собі ризики для подальшого функціонування блокчейна.
Для збереження надійності та стабільності роботи основної мережі розробники створили сайдчейни та протоколи другого рівня (L2). Ці технології ефективно допомагають масштабуватися блокчейнам і при цьому не нести загрозу їхній безпеці.
Недосвідчений користувач може вважати їх тотожними поняттями, проте між цими методами є принципова відмінність.
Їхня відмінна риса — система безпеки. Сайдчейн працює як паралельна мережа і відповідає за свою надійність. L2-протоколи розгорнуті поверх основного блокчейна. Оскільки вони тісно взаємопов’язані між собою, рішення другого рівня «успадковують» систему безпеки материнської мережі.
Командам протоколів другого рівня не потрібно створювати свою інфраструктуру з нуля, оскільки за перевірку транзакцій і створення блоків відповідає основна мережа.
Майбутнє сайдчейнів та їхній вплив на індустрію
Сайдчейни вже значно впливають на криптовалютну індустрію, спрощуючи та прискорюючи процес обробки транзакцій. Технологія дає змогу об’єднати в одну загальну екосистему блокчейни, які раніше були ізольовані. При цьому зберігається головна характеристика розподілених реєстрів — незалежність.
Попри можливі загрози безпеці сайдчейна, якщо його мережу буде скомпрометовано, на основний блокчейн інцидент не вплине.
Водночас міжмережева взаємодія, яку забезпечує впровадження сайдчейнів, дає змогу користувачам безперешкодно переміщатися між проєктами. У майбутньому така повна система сприятиме масовому впровадженню блокчейн-технології, прибираючи необхідність розбиратися в технічних нюансах.
Висновки
Сайдчейни виступають одним зі зручних варіантів масштабування блокчейна, який також знижує і витрати користувачів на транзакції.
Перевагу такого способу можуть оцінити розробники, оскільки автономність роботи сайдчейна дає змогу експериментувати з децентралізованими додатками й протоколами без страху завдати шкоди основній мережі. У сайдчейнах можна тестувати нові функції та впроваджувати додаткові можливості.
