Що таке сайдчейни і як вони працюють?

За кілька років після запуску мережа біткоїна почала досягати меж масштабованості: з’явилося безліч криптопроєктів, які пропонували набагато більшу швидкість роботи і набагато нижчі комісії за транзакції.

У 2014 році розробники компанії Blockstream вперше описали концепцію сайдчейнів (буквальний переклад з англійської — "бічний ланцюг"), яка б дала змогу обійти недоліки біткойна.

Вони описали ідею створення окремого, додаткового блокчейна, який при цьому матиме двосторонню прив’язку до "батьківської" мережі з можливістю переведення активів.

Згідно з вихідною концепцією, користувач батьківського блокчейна повинен спочатку відправити монети на вихідну адресу. Там вони блокуються на короткий період часу для перевірки, яка покликана виключити можливість подвійної витрати.

Після підтвердження переказу монети передаються в сайдчейн, де їх можна вільно використовувати. За бажання власник монет може аналогічним чином повернути їх у вихідний блокчейн.

Сьогодні технологію сайдчейнів застосовують здебільшого для біткоїна і Ethereum — двох найпопулярніших проєктів криптоіндустрії, що зазнають складнощів із пропускною спроможністю.

Які є сайдчейни біткоїна?

Найвідоміший на сьогоднішній день сайдчейн на базі біткоїна — Liquid Network від компанії Blockstream, побудований на вихідному коді проекту Elements. Для створення останнього використовували кодову базу біткоїна, проте в Liquid час створення блоку знижено з 10 хвилин до 1 хвилини за рахунок зниження децентралізації.

У Liquid немає нативного активу. Замість цього в ньому використовується подоба "обгорнутого" токена L-BTC, який випускають під час переведення біткоїнів із "рідного" блокчейна в сайдчейн. L-BTC забезпечені біткоїном у співвідношенні 1:1. Крім того, у сайдчейні від Blockstream є функції конфіденційних транзакцій.

Разом з тим, Liquid не можна назвати настільки ж децентралізованим блокчейном, як і біткоїн. Проектом керує "федерація" — відносно невелика група організацій, розподілених по світу і незалежних одна від одної.

Вони голосують за оновлення протоколу, керують нодами і так званими "функціонаріями". Це ключі для гаманця з мультипідписом, який вимагає принаймні 11 з 15 ключів-функціонаріїв для підтвердження транзакції біткоїнів. Кожен із довірених членів "федерації" керує одним із ключів.

Станом на 2022 рік Liquid не набув широкого поширення на ринку криптовалют і працює скоріше як приватний блокчейн: сайдчейн використовують інституційні інвестори, додатки та гаманці.

У блокчейні Liquid випущено невеликий обсяг стейблкоїнів Tether (USDT). На початку вересня 2022 року стало відомо про плани Blockstream запустити децентралізовану біткоїн-біржу XDAX, користувачі якої зможуть обмінювати активи на базі Liquid.

Ще одним відомим сайдчейном біткоїна є Rootstock, у який вбудовано віртуальну машину, що дає змогу створювати смарт-контракти. У серпні 2022 року WakeUpLabs і Kilimo оголосили про плани випустити в мережі Rootstock невзаємозамінні токени.

У чому особливості сайдчейнів для Ethereum?

Проблема масштабування стоїть перед блокчейн-платформою Ethereum особливо гостро. У тій чи іншій формі її вирішення пропонує ціла низка криптопроєктів. Одним із таких напрямків є сайчдейни.

Їхня принципова відмінність від Ethereum — можливість використання іншого алгоритму консенсусу, наприклад Byzantine Fault Tolerance, Proof-of-Authority або Delegated Proof-of-Stake (DPoS). При цьому більш досконалі параметри блоку вимагають знизити рівень децентралізації шляхом скорочення числа повних нод. Це також позначається на безпеці.

Важливою особливістю сайдчейнів Ethereum є сумісність з Ethereum Virtual Machine. Такі мережі підтримують контракти, написані мовою Solidity. Завдяки цьому додатки для екосистеми Ethereum можна легко розгортати в його сайдчейні.

Які існують сайдчейни для Ethereum?

Наразі на крипторинку є кілька сайдчейнів Ethereum. Один із них — Polygon Proof of Stake (PoS), який входить в екосистему Polygon. Polygon PoS складається з трьох рівнів:

1. Bor. Рівень, відповідальний за розподіл транзакцій нодами сайдчейна в нові блоки. Періодично вузли "перемішуються" за допомогою системи комітетів для більшої безпеки.
2. Heimdall. "Шар" консенсусу Proof-of-Stake, який підтверджує блоки, вироблені рівнем Bor, і агрегує їх у Дерево Меркла, а потім публікує його в мейннеті Ethereum з метою досягнення фінальності.
3. Смарт-контракти стейкінгу.

Polygon PoS має пропускну спроможність, що у багато разів перевершує "батьківську" мережу. Розробники оцінюють швидкість сайдчейна в 7000 Tx/s проти 15 Tx/s у Ethereum. Нативна криптовалюта Polygon PoS — MATIC.

Переказ активів з Ethereum у Polygon PoS здійснюється через міст, який блокує криптовалюту і випускає її в сайдчейні Polygon. За це відповідає механізм "реле": щоб підтвердити кросчейн-переказ, потрібна згода двох третин валідаторів сайдчейна.

Крім Polygon PoS серед сайдчейнів Ethereum можна виділити Loom Network. Це мультичейн-платформа для децентралізованих додатків, запущена ще в 2017 році. Loom Network використовує як базовий рівень EVM-сумісну мережу під назвою Basechain, яка працює на базі алгоритму DPoS. Нативний токен проекту — токен LOOM стандарту ERC-20.

Також до списку сайдчейн-проектів Ethereum входять Skale і Gnosis Chain. Розробники популярної блокчейн-гри Axie Infinity розвивають сайдчейн Ronin, пов’язаний з Ethereum через кросчейн-міст, який перезапустили влітку 2022 року після масштабного злому. Ronin використовується для транзакцій внутрішньоігрових активів, зокрема NFT і токенів SLP і AXS.

Наскільки безпечним є використання сайдчейнів?

Сайдчейни спираються на власну систему безпеки. Обмежена децентралізація, необхідна для більшої масштабованості, підвищує ймовірність злому валідаторів, майнерів та інших ключових учасників сайдчейнів. Саме це і сталося у випадку з Ronin.

Оскільки кожен сайдчейн є незалежним, у разі, якщо його зламали або скомпрометували, збитки залишаються в межах цього ланцюга і не зачіпають основний блокчейн. Якщо буде скомпрометовано основний блокчейн, сайдчейн продовжить працювати, але його прив’язка до батьківського ланцюга знецінюється.

Деякі сайдчейни біткоїна працюють на базі механізму "суміщеного майнінгу" — одночасного видобутку двох окремих криптовалют, що ґрунтуються на одному й тому самому алгоритмі консенсусу.