Сайдчейн — это технология, которая позволяет улучшить производительность и масштабируемость блокчейнов, добавляя к основной сети (L1) дополнительные цепочки второго уровня (L2).
В этой статье мы разберем, каким образом функционирует сайдчейн, какие сайдчейны бывают, а также в чем их преимущества и недостатки. 👇
Что такое сайдчейн и как он работает
С английского «sidechain» переводится как «боковая цепь», которая, в свою очередь, прикрепляется к основной сети с помощью механизма двусторонней привязки.
Сайдчейн был создан разработчиками и криптографами компании Blockstream в 2014 году. Именно они описали принцип работы сайдчейна: создать отдельную независимую сеть, которая решала бы проблемы масштабируемости биткоина.
По задумке Blockstream, токены между уровнями должны передаваться по следующей методике:
- Сначала пользователь отправляет свои активы на специальный смарт-контракт в основном блокчейне, где они замораживаются.
- Затем на сайдчейне создаются эквивалентные токены, представляющие замороженные активы, которые могут использоваться в сайдчейне.
- Когда пользователь захочет вернуть средства обратно в основной блокчейн, токены на сайдчейне сжигаются, а замороженные активы разблокируются и отправляются обратно на кошелек пользователя в основном блокчейне.
Самые известные блокчейны первого уровня, нуждающиеся в «боковых цепях», — это Bitcoin и Ethereum. В момент их появления необходимость в быстрой обработке транзакций и масштабируемости в целом не была такой актуальной, как сегодня. Криптоиндустрия только набирала популярность, пользователей и участников сети было не так много. Но со временем ситуация изменилась: транзакции стали более дорогими и долгими. Чтобы улучшить масштабируемость и производительность блокчейнов, требовалось новое техническое решение, которое позволило бы улучшить эти децентрализованные сети — таким решением и стал сайдчейн.
Нельзя сказать, что sidechain и основной блокчейн — это единое целое. «Боковая цепь», хоть и связана с L1 двусторонним мостом для передачи активов, все же имеет свой собственный механизм консенсуса и структуру блоков, которые заточены под выполнение определенных задач.
Чтобы повысить масштабируемость, некоторые sidechain начали использовать другие модели консенсуса. Кроме PoW и PoS появились Proof of Authority (PoA) и Delegated Proof of Stake (DPoS) — более современные и технологичные варианты.
Изменение консенсуса и структуры блоков позволило достичь высоких показателей масштабируемости и производительности блокчейна. Но за счет того, что у сайдчейна не так много нод как у родительской сети, уровень безопасности сети снизился.
Сайдчейн – это сеть второго уровня, которая, как и «материнская», может иметь свой собственный нативный токен. Но некоторые сайдчейны не имеют своих криптовалют и используют «обертку» токенов основной сети.
Какую проблему решает сайдчейн
L1 блокчейны часто сталкиваются с перегрузкой сети, что негативно сказывается на скорости и стоимости транзакций: они замедляются, а комиссии растут. В этом контексте сайдчейны выступают как эффективное решение, позволяя перераспределить нагрузку и направить часть транзакций в параллельные цепи. Таким образом, разгружается основная сеть, что повышает общую пропускную способность и значительно снижает задержки.
Также сайдчейны обладают уникальным преимуществом гибкости и скорости внедрения новых функций. В отличие от основной сети, где любые изменения требуют длительных согласований и обновлений, сайдчейны могут свободно экспериментировать с новыми алгоритмами консенсуса, функциями и улучшениями. Это открывает возможности для безопасного тестирования инноваций, которые могут быть впоследствии интегрированы в основную сеть, минимизируя риски и ускоряя процесс развития всей экосистемы.
Обзор сайдчейна Bitcoin
Давайте разберем сайдчейны, которые предназначены для масштабирования сети Bitcoin:
Внедрение данного сайдчейна позволило снизить время обработки транзакций с 10 минут до 1 минуты благодаря уменьшению децентрализации. Как и другие сайдчейны биткоина, Liquid Network не имеет собственной криптовалюты. Вместо этого он использует «обертку» биткоина и представляет собой токен L-BTC. Стоимость такого токена эквивалентна стоимости биткоина.
Liquid Network менее децентрализован, чем «материнская сеть», так как данный сайдчейн управляется несколькими крупными компаниями. В нем нет множества узлов, как в блокчейне биткоина.
Есть еще один популярный сайдчейн для сети биткоина — Rootstock, разработанный компанией Rootstock Labs. Ему удалось снизить время ожидания транзакций до 30 секунд и добиться более низких комиссий путем внедрения EVM в блокчейн биткоина.
Обзор сайдчейна Ethereum
С биткоином разобрались, теперь давайте поговорим о том, какие решения проблемы масштабирования есть у блокчейна Ethereum. Перед этим важно отметить, что все сайдчейны на Ethereum должны быть совместимы с Ethereum Virtual Machine, которая написана на языке программирования Solidity.
Самый популярный сайдчейн Ethereum — Polygon с нативным токеном MATIC. Этот сайдчейн обладает большей пропускной способностью по сравнению с основной сетью: 7000 Tx/s против 15 Tx/s у Ethereum. Все благодаря уникальному механизму консенсуса — Polygon PoS, который делится на три уровня:
- Bor. На этом этапе происходит распределение транзакций между всеми нодами в сайдчейне.
- Heimdall. Здесь срабатывает механизм PoS, где происходит проверка блоков и их структурирование по принципу дерева Меркла с дальнейшим добавлением в сеть.
- На этом этапе проходит смарт-контракт стейкинга.
Среди других сайдчейнов Ethereum можно выделить Loom Network — перспективный проект для децентрализованных приложений с нативным токеном LOOM. В качестве первоначального уровня EVM Loom Network использует Basechain.
Плюсы и минусы сайдчейна
Мы разобрались, что такое сайдчейн и как он работает, поговорили об истории его создания и основных типах. Теперь давайте обсудим положительные и отрицательные стороны этой технологии:
