Что такое сайдчейны и как они работают?

Главное

• Сайдчейн — технология масштабирования блокчейна путем создания параллельной сети с двусторонней привязкой к основной.
• Основная проблема, которую решает сайдчейн — повысить скорость транзакций и снизить их стоимость для криптоактивов «родительской» сети.
• Главный недостаток сайдчейна — сниженная безопасность из-за ограниченной децентрализации сайдчейна.
• Сейчас сайдчейны работают в основном для двух блокчейнов: биткоина и Ethereum.

Как работает сайдчейн?

Через несколько лет после запуска сеть биткоина начала достигать пределов масштабируемости: появилось множество криптопроектов, которые предлагали гораздо большую скорость работы и намного низкие комиссии за транзакции.

В 2014 году разработчики компании Blockstream впервые описали концепцию сайдчейнов (буквальный перевод с английского — «боковая цепь»), которая бы позволила обойти недостатки биткоина. 

Они описали идею создания отдельного, дополнительного блокчейна, который при этом будет иметь двустороннюю привязку к «родительской» сети с возможностью перевода активов.

Согласно исходной концепции, пользователь родительского блокчейна должен сначала отправить монеты на выходящий адрес. Там они блокируются на короткий период времени для проверки, которая призвана исключить возможность двойной траты.

После подтверждения перевода монеты передаются в сайдчейн, где их можно свободно использовать. При желании держатель монет может аналогичным образом вернуть их в исходный блокчейн.

Сегодня технологию сайдчейнов применяют в основном для биткоина и Ethereum — двух самых популярных проектов криптоиндустрии, испытывающих сложности с пропускной способностью.

Какие есть сайдчейны биткоина?

Наиболее известный на сегодняшний сайдчейн на базе биткоина — Liquid Network от компании Blockstream, построенный на исходном коде проекта Elements. Для создания последнего использовали кодовую базу биткоина, однако в Liquid время создания блока снижено с 10 минут до 1 минуты за счет снижения децентрализации.

В Liquid нет нативного актива. Вместо этого в нем используется подобие «обернутого» токена L-BTC, который выпускается при переводе биткоинов из «родного» блокчейна в сайдчейн. L-BTC обеспечены биткоином в соотношении 1:1. Кроме того, в сайдчейне от Blockstream есть функции конфиденциальных транзакций.

Вместе с тем, Liquid нельзя назвать настолько же децентрализованным блокчейном, как и биткоин. Проектом управляет «федерация» — относительно небольшая группа организаций, распределенных по миру и независимых друг от друга. 

Они голосуют за обновления протокола, управляют нодами и так называемыми «функционариями». Это ключи для кошелька с мультиподписью, который требует по крайней мере 11 из 15 ключей-функционариев для подтверждения транзакции биткоинов. Каждый из доверенных членов «федерации» управляет одним из ключей. 

По состоянию на 2022 год Liquid не получил широкого распространения на рынке криптовалют и работает скорее как приватный блокчейн: сайдчейн используют институциональные инвесторы, приложения и кошельки. 

В блокчейне Liquid выпущен небольшой объем стейблкоинов Tether (USDT). В начале сентября 2022 года стало известно о планах Blockstream запустить децентрализованную биткоин-биржу XDAX, пользователи которой смогут обменивать активы на базе Liquid.

Еще одним известным сайдчейном биткоина является Rootstock, в который встроена виртуальная машина, позволяющая создавать смарт-контракты. В августе 2022 года WakeUpLabs и Kilimo объявили о планах выпустить в сети Rootstock невзаимозаменяемые токены.

В чем особенности сайдчейнов для Ethereum?

Проблема масштабирования стоит перед блокчейн-платформой Ethereum особенно остро. В той или иной форме ее решения предлагает целый ряд криптопроектов. Одним из таких направлений являются сайчдейны.

Их принципиальное отличие от Ethereum — возможность использования другого алгоритма консенсуса, например Byzantine Fault Tolerance, Proof-of-Authority или Delegated Proof-of-Stake (DPoS). При этом более совершенные параметры блока требуют снизить уровень децентрализации путем сокращения числа полных нод. Это также сказывается на безопасности.

Важной особенностью сайдчейнов Ethereum является совместимость с Ethereum Virtual Machine. Такие сети поддерживают контракты, написанные на языке Solidity. Благодаря этому приложения для экосистемы Ethereum можно легко разворачивать в его сайдчейне.

Какие существуют сайдчейны для Ethereum?

На данный момент на крипторынке есть несколько сайдчейнов Ethereum. Один из них — Polygon Proof of Stake (PoS), который входит в экосистему Polygon. Polygon PoS состоит из трех уровней:

1. Bor. Уровень, ответственный за распределение транзакций нодами сайдчейна в новые блоки. Периодически узлы «перемешиваются» с помощью системы комитетов для большей безопасности.
2. Heimdall. «Слой» консенсуса Proof-of-Stake, который подтверждает блоки, произведенные уровнем Bor и агрегирует их в Дерево Меркла, а затем публикует его в мейннете Ethereum с целью достижения финальности.
3. Смарт-контракты стейкинга.

Polygon PoS обладает пропускной способностью, во много раз превосходящую «родительскую» сеть. Разработчики оценивают скорость сайдчейна в 7000 Tx/s против 15 Tx/s у Ethereum. Нативная криптовалюта Polygon PoS — MATIC.

Перевод активов из Ethereum в Polygon PoS осуществляется через мост, который блокирует криптовалюту и выпускает ее в сайдчейне Polygon. За это отвечает механизм «реле»: чтобы подтвердить кроссчейн-перевод, требуется согласие двух третей валидаторов сайдчейна.

Помимо Polygon PoS среди сайдчейнов Ethereum можно выделить Loom Network. Это мультичейн-платформа для децентрализованных приложений, запущенная еще в 2017 году. Loom Network использующая в качестве базового уровня EVM-совместимую сеть под названием Basechain, которая работает на базе алгоритма DPoS. Нативный токен проекта — токен LOOM стандарта ERC-20.

Также в список сайдчейн-проектов Ethereum входят Skale и Gnosis Chain. Разработчики популярной блокчейн-игры Axie Infinity развивают сайдчейн Ronin, связанный с Ethereum через кроссчейн-мост, который перезапустили летом 2022 года после масштабного взлома. Ronin используется для транзакций внутриигровых активов, в частности NFT и токенов SLP и AXS.

Насколько безопасно использование сайдчейнов?

Сайдчейны опираются на собственную систему безопасности. Ограниченная децентрализация, необходимая для большей масштабируемости, повышает вероятность взлома валидаторов, майнеров и других ключевых участников сайдчейнов. Именно это и произошло в случае с Ronin.

Поскольку каждый сайдчейн является независимым, в случае, если он взломан или скомпрометирован, ущерб остается в рамках этой цепи и не затрагивает основной блокчейн. Eсли будет скомпрометирован основной блокчейн, сайдчейн продолжит работать, но его привязка к родительской цепи обесценится.

Некоторые сайдчейны биткоина работают на базе механизма «совмещенного майнинга» — одновременной добычи двух отдельных криптовалют, основанных на одном и том же алгоритме консенсуса.

Что еще почитать?

Как работает майнинг биткоина?

Что такое токены ERC-20?

Что такое Hedera Hashgraph (HBAR)?

Что такое GameFi?

Что такое стейкинг и как на нем заработать?

Что такое рикардианские контракты?