Что такое Sidechain в блокчейне?

Как работает сайдчейн?

Сайдчейн — это отдельный блокчейн, который связан с основной сетью (mainchain) через специальный механизм, позволяющий безопасно перемещать активы и данные между двумя сетями. Он разработан для расширения возможностей основного блокчейна, обеспечивая более высокую производительность, низкие комиссии и специализированные функции, не нагружая mainnet.

Спустя несколько лет после запуска сеть биткоина столкнулась с ограничениями масштабируемости: на фоне этого начали появляться криптопроекты, способные предложить значительно более высокую скорость обработки транзакций и существенно меньшие комиссии.

Концепция сайдченов была описана еще в 2014 году разработчиками компании Blockstream. Они предложили концепцию дополнительного, независимого блокчейна, который сохраняет двустороннюю связь с родной сетью и позволяет безопасно переводить активы между ними.

Как мосты в блокчейне помогают взаимодействовать с сайдчейном?

Мосты позволяют пользователям переводить активы и данные из основного блокчейна в сайдчейн и обратно, сохраняя общий баланс и безопасность. Это достигается с помощью механизма двусторонней привязки (two-way peg), где активы в основной сети блокируются, а их эквивалент создаётся или разблокируется в сайдчейне.

Механизм двусторонней привязки (Two-Way Peg)

В основе механизма Two-Way Peg лежит принцип блокировки и разблокировки активов: при передаче токенов из основного блокчейна они «замораживаются» в главной сети, и эквивалентное количество токенов создаётся или разблокируется в сайдчейне. Смарт-контракты контролируют этот процесс, они автоматически фиксируют блокировку активов и инициируют их создание в другой сети. Обратный процесс работает аналогично — токены «сжигаются» или снова блокируются в сайдчейне, а смарт-контракты разблокируют их эквивалент в основной сети. Такой подход обеспечивает прозрачность, безопасность и децентрализованность всей процедуры.

Безопасность сайдчейна

Безопасность сайдчейнов во многом зависит от их архитектуры и механизма консенсуса. В отличие от основной сети, сайдчейны могут использовать собственные алгоритмы консенсуса, такие как Proof-of-Stake или Delegated Proof-of-Stake, которые иногда менее децентрализованы и уязвимы для атак, атака 51% тому примером. Также важным элементом безопасности является механизм двусторонней привязки, о котором мы говорили выше. Несмотря на все меры предосторожности, мосты между сетями могут становиться целью атак, поэтому их реализация должна быть тщательно протестирована и защищена.

Зачем нужны сайдчейны в блокчейне?

Сайдчейны открывают перед блокчейном новые возможности, предлагая решения для самых актуальных задач. Рассмотрим каких именно.

Масштабируемость

Сайдчейны помогают разгрузить основную сеть, позволяя обрабатывать больше транзакций за меньшее время. Это особенно важно для крупных блокчейнов, таких, как Bitcoin и Ethereum, где высокая нагрузка приводит к увеличению времени подтверждения операций и росту комиссий.

Гибкость

Сайдчейны позволяют использовать различные механизмы консенсуса и уникальные правила, которые можно настроить под конкретные задачи. Это делает их идеальными для разработки решений, требующих индивидуального подхода, таких как игровые приложения или корпоративные системы.

Возможность модернизации

Сайдчейны дают возможность тестировать новые функции и обновления без риска для безопасности и стабильности основной сети. Это позволяет блокчейну эволюционировать, минимизируя вероятность сбоев или уязвимостей.

Функциональность

Благодаря сайдчейнам блокчейны могут поддерживать новые сценарии использования, такие как DeFi, смарт-контракты или токенизация активов. Это расширяет возможности основной сети и делает её более универсальной для пользователей и разработчиков.

Масштабирование Ethereum: как сайдчейны сохраняют совместимость с EVM

Главное отличие сайдчейнов от основной сети Ethereum — возможность применять альтернативные алгоритмы консенсуса, такие как Byzantine Fault Tolerance, Proof-of-Authority или Delegated Proof-of-Stake (DPoS). Это позволяет повысить производительность и улучшить параметры блоков, но зачастую требует снижения уровня децентрализации за счёт уменьшения количества полных нод, что может отразиться на безопасности.

*Нода в криптовалюте — это любой компьютер, являющийся частью блокчейн-сети.

При этом важным преимуществом сайдчейнов Ethereum является их совместимость с виртуальной машиной Ethereum (EVM). Это означает, что такие сети поддерживают смарт-контракты, написанные на языке Solidity, и позволяют без дополнительных сложностей разворачивать приложения, созданные для экосистемы Ethereum. Таким образом, сайдчейны помогают не только решать проблему масштабирования, но и сохранять тесную интеграцию с основной сетью, расширяя её функциональные возможности.

Сайдчейн и L2: в чем разница?

Sidechain — это автономные блокчейны с собственным алгоритмом консенсуса

• Связаны с основной сетью через мосты (Two-Way Peg).
• Обладают гибкими настройками, которые можно адаптировать под конкретные задачи.
• Безопасность зависит от архитектуры сайдчейна, а не основной сети.
• Примеры: Polygon (POL) и Liquid Network.

Сайдчейны обеспечивают независимость и гибкость, но требуют самостоятельной безопасности. Они подходят для задач, требующих автономности и кастомизации.

Layer 2 — решения, функционирующие поверх основной сети и полагающиеся на её безопасность.

• Работают поверх основной сети, сохраняя её децентрализацию и безопасность.
• Используют технологии, такие как rollups (Optimistic Rollups, ZK-Rollups) и state channels.
• Обрабатывают транзакции вне основной цепочки, а результаты записывают в блокчейн, что снижает нагрузку.
• Примеры: Arbitrum (ARB), Optimism (OP), ZKsync (ZK).

Layer 2 более безопасны и децентрализованы, но менее гибки в настройке. L2 оптимальны для проектов, которым важна тесная интеграция с основной сетью.

Примеры реализации sidechain в популярных блокчейн-проектах

Polygon (POL)

Polygon (ранее Matic) — один из самых известных сайдчейнов для Ethereum. Он предоставляет масштабируемую инфраструктуру с поддержкой смарт-контрактов и совместимостью с EVM. Polygon обеспечивает высокую скорость обработки транзакций и низкие комиссии, что делает его популярным для децентрализованных приложений (dapp) и DeFi платформ.

Liquid Network

Liquid Network — это сайдчейн биткоина, разработанный компанией Blockstream. Он ориентирован на быстрые и конфиденциальные транзакции BTC, особенно полезные для крупных переводов и трейдинга. Liquid также поддерживает выпуск токенов, что расширяет функциональность биткоина.

Rootstock (RSK)

Rootstock — сайдчейн, связанный с биткоином, который добавляет возможность использования смарт-контрактов. Совместимость с EVM позволяет запускать децентрализованные приложения, используя безопасность основной сети биткоина.

Gnosis Chain

Gnosis Chain (ранее xDai Chain) — это сайдчейн, совместимый с Ethereum, изначально созданный для микроплатежей, но впоследствии ставший универсальной платформой для децентрализованных приложений. Благодаря алгоритму Proof-of-Stake, Gnosis Chain обеспечивает низкие комиссии, высокую скорость транзакций и экологичность. Совместимость с EVM позволяет запускать смарт-контракты и приложения Ethereum, делая его популярным выбором для DeFi, DAO, NFT и игровых проектов, где важны масштабируемость и доступность.

Преимущества и недостатки сайдчейна

Рассмотрим основные плюсы и минусы сайдчейна

Как подключиться к сайдчейнам?

Доступ к сайдчейнам обычно осуществляется через мосты (бриджи), которые позволяют переводить активы и данные между основным блокчейном и сайдчейном. Инструменты доступа включают криптокошельки, поддерживающие работу с сайдчейнами, такие, как MetaMask или специализированные интерфейсы, предоставляемые проектами (например, Polygon Bridge). Процесс зависит от конкретного проекта, но в большинстве случаев он включает подключение кошелька, выбор сети и выполнение транзакции через мост.

Потенциал криптовалютных сайдчейнов

Сайдчейны в криптовалюте открывают перспективы для постоянного развития и внедрения инноваций, которые будут направлены на преодоление текущих ограничений технологии блокчейн. В будущем сайдчейны, вероятно, продолжат совершенствоваться в аспектах совместимости, безопасности и производительности, что позволит им стать ещё более эффективными инструментами для масштабируемости и функционального расширения блокчейнов.

Вывод

Сайдчейны стали важным шагом на пути к масштабируемости и многофункциональности блокчейнов. Они помогают снижать нагрузку на основную сеть, обеспечивая быстрые и дешевые транзакции, а также создавая пространство для инноваций. Использование сайдчейнов открывает новые возможности для разработчиков, инвесторов и пользователей, формируя будущее децентрализованных технологий.