Сайдчейны все еще новшество на блокчейне. Это сети, которые настраиваются поверх основного блокчейна. Такая концепция в долгосрочной перспективе может быть интересна, так как работает на масштабируемость и расширение функциональности криптовалют. Они наделяют блокчейн возможностями проводить смарт-контракты или передавать активы с разных площадок, и это не конечный перечень.
Уже реализованы проекты DPoS Loom Network для Ethereum, Liquid Blockstream для Bitcoin, RSK в разработке.
Как работает сайдчейн
Боковая цепь долгое время оставалась просто концепцией. Первые идеи высказывались в 2014 году: тогда был опубликован технический документ о «Pegged Sidechains».
Blockstream наиболее полно представила концепцию сайдчейна. В документе компании изложены актуальные проблемы, которые нужно решать. Пока альткоины набирают популярность, проблемы, связанные с безопасностью и оторванностью от биткоина, только нарастают. В итоге Blockstream выделяет 6 основных направлений:
- компромисс между децентрализацией и масштабируемостью, а также безопасностью и стоимостью;
- разные функции на разных блокчейнах (например, язык биткоина и эфириума);
- активы, кроме денег, которые могут передаваться на блокчейне (смарт-контракты, недвижимость, облигации и т. д.)
- риск доминирования биткоина;
- потенциал новых разработок, которых не было в момент создания BTC и поэтому они не предусмотрены в его архитектуре;
- большое сообщество биткоина требует долгого согласования и взвешенных нововведений.
Сайдчейны — это цепи, которые позволяют использовать цифровые активы из одного блокчейна в другом; и впоследствии безопасно возвращаться к исходному блокчейну. Термин «боковая цепь» появился по тому, что предполагается родительская цепь (на тот момент только биткоина), а к ней привязывались другие цепи в качестве “боковых”. Синонимом термина также является “дочерняя цепь”.
Боковая цепь отличается от основной тем, что сама она не самостоятельна, а помогает работать главному блокчейну. Она вводит инновации и помогает экспериментировать, дает новые функции на проверку.
У привязанной боковой цепи есть несколько важных свойств, которые стоит учитывать:
- активы, которые перемещаются между цепями, должны возвратиться в главную цепь владельцем актива,
- перемещение должно проходить без контрагента,
- передачи — атомарные,
- сайдчейн должен быть независимым, ошибки в одной цепи не должны влиять на другие, пусть и подконтрольные,
- сайдчейны можно перегруппировывать,
- от пользователей не требуется следить за всеми сайдчейнами, если они не используют их функции.
- Пользователям не требуется отслеживать боковые цепи, которые они не используют.
Сайдчейн связывается двусторонне, чтобы можно было передавать активы. В качестве доказательства используется «доказательство владения» для транзакций. В исходной цепи средства блокируются, пока на сайдчейне с ними идет работа. При возвращении активы как бы выкупаются и разблокируются. Но это не свопы, это блокировка: сайдчейн повторяет главную цепь.
Двусторонняя привязка — это механизм для передачи активов между цепями. В биткоине для привязки с определенным интервалами используется Bitcoin Multi-Party Signature (DMMS). Это групповая цифровая подпись: она состоит из заголовков блоков в BTC, а подписывается не секретными ключами, а майнингом. Она используется для предотвращения атак на цепь.
В контексте двухсторонней привязки DMMS представляет собой упрощенное подтверждение проверки платежей (SPV Proof). Оно подтверждает, что произошло определенное действие на цепочке PoW. SPV Proof функционирует как доказательство владения в исходной цепи.
Процесс переноса активов проходит в 4 этапа:
- актив (родная монета этого блокчейна) отправляется на специальный адрес, который блокирует этот актив на блокчейне. Разблокировать может только SPV Proof с сайдчейна.
- Идет период подтверждения, монета блокируется в родительской цепочке, а на сайдчейне создается новая транзакция со ссылкой на специальный выход в родительской цепочке (SPV Proof).
- Заморозка, в течение которой новый актив на сайдчейне не может использоваться. Это защищает от двойных расходов и других проблем.
- Выкуп — процесс, когда актив отправляется обратно на родную цепь, то есть средства разблокируются.
Такие операции решают недостаток функциональности. Например, если с родительского блокчейна биткоина передать актив на Эфириум, можно выполнить смарт-контракт. Но актив в основе будет BTC.
Потенциальные проблемы
Сайдчейны сталкиваются с проблемами безопасности, в частности, потенциальными рисками софт-форков из-за сложности. Другой крупный риск — централизация добычи из-за слиния.
Несмотря на то, что боковые цепи не зависят друг от друга, они должны сохранять собственную безопасность. Это требует высококачественного проекта.
Плюс, боковые цепи нуждаются в необходимой мощности для майнинга. Блокчейн биткоина обладает достаточной мощью сети, чтобы оставаться в безопасности даже от самых скоординированных атак, но другие у других цепей нет такой аудитории.
Эта потребность в мощности может повлиять на централизацию майнеров, поскольку создаст высокий барьер для входа небольшим майнерам. Они не могут конкурировать с теми, кто добывает сразу на наскольких блокчейнах и получает больше вознаграждения.
Примеры
Сайдчейны разрабатываются на самых разных платформах и предлагают различные функции не только для биткоина.
Rootstock — платформа для смарт-контрактов с BTC. Использует двустороннюю привязку к биткоину. С ее помощью можно проводить смарт-контракты, а майнеры получают вознаграждение.
Сеть Loom недавно выпустила SDK, который поддерживает «Dappchains». Это уровни поверх Ethereum с собственным механизмом консенсуса DPoS. На таких сайдченах можно запускать масштабируемые dapps, например, игры. Loom дает использовать инновации в вопросах масштабируемости, не внедряя в основной блокчейн. Loom имеют собственный набор, поэтому приложение нужно разрабатывать с учетом Loom.
Ardor — это блокчейн, основанный на дочерних цепях, которые используют PoS. Он использует основную цепочку как безопасную и дочерние цепи для обработки транзакций. Это сделано с целью повысить скорость и перегрузку блокчейна.
Есть еще много проектов и разработок, в которых используются боковые цепи в той или иной форме, включая Plasma от разработчиков Ethereum и эксперименты Hyperledger.
