Що таке сайдчейн у блокчейні?

Як працює сайдчейн?

Сайдчейн — це окремий блокчейн, який пов’язаний з основною мережею (mainchain) через спеціальний механізм, що дає змогу безпечно переміщати активи та дані між двома мережами. Він розроблений для розширення можливостей основного блокчейна, забезпечуючи більш високу продуктивність, низькі комісії та спеціалізовані функції, не навантажуючи mainnet.

За кілька років після запуску мережа біткоїна зіткнулася з обмеженнями масштабованості: на тлі цього почали з’являтися криптопроєкти, здатні запропонувати значно вищу швидкість оброблення транзакцій і суттєво менші комісії.

Концепція сайдченів була описана ще 2014 року розробниками компанії Blockstream. Вони запропонували концепцію додаткового, незалежного блокчейна, який зберігає двосторонній зв’язок із рідною мережею і дає змогу безпечно переводити активи між ними.

Як мости в блокчейні допомагають взаємодіяти з сайдчейном?

Мости дають змогу користувачам переводити активи і дані з основного блокчейна в сайдчейн і назад, зберігаючи загальний баланс і безпеку. Це досягається за допомогою механізму двосторонньої прив’язки (two-way peg), де активи в основній мережі блокуються, а їхній еквівалент створюється або розблоковується в сайдчейні.

Механізм двосторонньої прив’язки (Two-Way Peg)

В основі механізму Two-Way Peg лежить принцип блокування і розблокування активів: під час передання токенів з основного блокчейна вони «заморожуються» в головній мережі, і еквівалентна кількість токенів створюється або розблоковується в сайдчейні. Смартконтракти контролюють цей процес, вони автоматично фіксують блокування активів та ініціюють їх створення в іншій мережі. Зворотний процес працює аналогічно — токени «спалюються» або знову блокуються в сайдчейні, а смартконтракти розблокують їхній еквівалент в основній мережі. Такий підхід забезпечує прозорість, безпеку та децентралізованість усієї процедури.

Безпека сайдчейну

Безпека сайдчейнів багато в чому залежить від їхньої архітектури та механізму консенсусу. На відміну від основної мережі, сайдчейни можуть використовувати власні алгоритми консенсусу, як-от Proof-of-Stake або Delegated Proof-of-Stake, які інколи є менш децентралізованими та вразливими до атак, атака 51% є прикладом цього. Також важливим елементом безпеки є механізм двосторонньої прив’язки, про який ми говорили вище. Попри всі запобіжні заходи, мости між мережами можуть ставати ціллю атак, тому їхня реалізація має бути ретельно протестована і захищена.

Навіщо потрібні сайдчейни в блокчейні?

Сайдчейни відкривають перед блокчейном нові можливості, пропонуючи рішення для найактуальніших завдань. Розглянемо яких саме.

Масштабованість

Сайдчейни допомагають розвантажити основну мережу, даючи змогу обробляти більше транзакцій за менший час. Це особливо важливо для великих блокчейнів, таких, як Bitcoin і Ethereum, де високе навантаження призводить до збільшення часу підтвердження операцій і зростання комісій.

Гнучкість

Сайдчейни дають змогу використовувати різні механізми консенсусу та унікальні правила, які можна налаштувати під конкретні завдання. Це робить їх ідеальними для розроблення рішень, що вимагають індивідуального підходу, таких як ігрові додатки або корпоративні системи.

Можливість модернізації

Сайдчейни дають можливість тестувати нові функції та оновлення без ризику для безпеки та стабільності основної мережі. Це дозволяє блокчейну еволюціонувати, мінімізуючи ймовірність збоїв або вразливостей.

Функціональність

Завдяки сайдчейнам блокчейни можуть підтримувати нові сценарії використання, такі як DeFi, смартконтракти або токенізація активів. Це розширює можливості основної мережі та робить її більш універсальною для користувачів і розробників.

Масштабування Ethereum: як сайдчейни зберігають сумісність з EVM

Головна відмінність сайдчейнів від основної мережі Ethereum — можливість застосовувати альтернативні алгоритми консенсусу, як-от Byzantine Fault Tolerance, Proof-of-Authority або Delegated Proof-of-Stake (DPoS). Це дає змогу підвищити продуктивність і поліпшити параметри блоків, але часто вимагає зниження рівня децентралізації шляхом зменшення кількості повних нод, що може позначитися на безпеці.

*Нода в криптовалюті — це будь-який комп’ютер, який є частиною блокчейн-мережі.

При цьому важливою перевагою сайдчейнів Ethereum є їхня сумісність із віртуальною машиною Ethereum (EVM). Це означає, що такі мережі підтримують смартконтракти, написані мовою Solidity, і дають змогу без додаткових складнощів розгортати додатки, створені для екосистеми Ethereum. Таким чином, сайдчейни допомагають не тільки розв’язувати проблему масштабування, а й зберігати тісну інтеграцію з основною мережею, розширюючи її функціональні можливості.

Сайдчейн і L2: у чому різниця?

Sidechain — це автономні блокчейни з власним алгоритмом консенсусу

• Пов’язані з основною мережею через мости (Two-Way Peg).
• Мають гнучкі налаштування, які можна адаптувати під конкретні завдання.
• Безпека залежить від архітектури сайдчейна, а не основної мережі.
• Приклади: Polygon (POL) і Liquid Network.

Сайдчейни забезпечують незалежність і гнучкість, але вимагають самостійної безпеки. Вони підходять для завдань, що вимагають автономності та кастомізації.

Layer 2 — це рішення, що функціонують поверх основної мережі та покладаються на її безпеку.

• Працюють поверх основної мережі, зберігаючи її децентралізацію і безпеку.
• Використовують технології, такі як rollups (Optimistic Rollups, ZK-Rollups) і state channels.
• Обробляють транзакції поза основним ланцюжком, а результати записують у блокчейн, що знижує навантаження.
• Приклади: Arbitrum (ARB), Optimism (OP), ZKsync (ZK).

Layer 2 безпечніші та децентралізованіші, але менш гнучкі в налаштуванні. L2 оптимальні для проєктів, яким важлива тісна інтеграція з основною мережею.

Приклади реалізації sidechain у популярних блокчейн-проєктах

Polygon (POL)

Polygon (раніше Matic) — один із найвідоміших сайдчейнів для Ethereum. Він надає масштабовану інфраструктуру з підтримкою смартконтрактів і сумісністю з EVM. Polygon забезпечує високу швидкість обробки транзакцій і низькі комісії, що робить його популярним для децентралізованих застосунків (dapp) і DeFi платформ.

Liquid Network

Liquid Network — це сайдчейн біткоіна, розроблений компанією Blockstream. Він орієнтований на швидкі та конфіденційні транзакції BTC, особливо корисні для великих переказів і трейдингу. Liquid також підтримує випуск токенів, що розширює функціональність біткоїна.

Rootstock (RSK)

Rootstock — сайдчейн блокчейн, пов’язаний з біткоїном, який додає можливість використання смартконтрактів. Сумісність з EVM дає змогу запускати децентралізовані додатки, використовуючи безпеку основної мережі біткоїна.

Gnosis Chain

Gnosis Chain (раніше xDai Chain) — це сайдчейн, сумісний з Ethereum, спочатку створений для мікроплатежів, але згодом став універсальною платформою для децентралізованих додатків. Завдяки алгоритму Proof-of-Stake, Gnosis Chain забезпечує низькі комісії, високу швидкість транзакцій і екологічність. Сумісність з EVM дає змогу запускати смартконтракти та додатки Ethereum, роблячи його популярним вибором для DeFi, DAO, NFT та ігрових проєктів, де важливі масштабованість і доступність.

Переваги та недоліки сайдчейну

Розглянемо основні плюси та мінуси сайдчейна

Як приєднатися до сайдчейнів?

Доступ до сайдчейнів зазвичай здійснюється через мости (бриджі), які дають змогу переказувати активи та дані між основним блокчейном і сайдчейном. Інструменти доступу включають криптогаманці, що підтримують роботу з сайдчейнами, такі, як MetaMask або спеціалізовані інтерфейси, які надають проєкти (наприклад, Polygon Bridge). Процес залежить від конкретного проєкту, але здебільшого він включає підключення гаманця, вибір мережі та виконання транзакції через міст.

Потенціал криптовалютних сайдчейнів

Сайдчейни в криптовалюті відкривають перспективи для постійного розвитку і впровадження інновацій, які будуть спрямовані на подолання поточних обмежень технології блокчейн. У майбутньому сайдчейни, ймовірно, продовжать удосконалюватися в аспектах сумісності, безпеки та продуктивності, що дасть їм змогу стати ще більш ефективними інструментами для масштабованості та функціонального розширення блокчейнів.

Висновок

Сайдчейни стали важливим кроком на шляху до масштабованості та багатофункціональності блокчейнів. Вони допомагають знижувати навантаження на основну мережу, забезпечуючи швидкі та дешеві транзакції, а також створюючи простір для інновацій. Використання сайдчейнів відкриває нові можливості для розробників, інвесторів і користувачів, формуючи майбутнє децентралізованих технологій.