Сайдчейн — его роль, функции, сфера применения и перспективы в криптовалюте

Сайдчейн (sidechain) — это побочная блокчейн-сеть, которая может быть присоединена или связана с главной цепочкой. Идея состоит в том, чтобы создать альтернативный набор блоков, который работает параллельно с главной группой, но имеет собственные правила и функциональность.

Сайдчейн позволяет выполнять сделки или умные контракты, не перегружая основную блокчейн-сеть. Это полезно в случаях, когда главный blockchain имеет ограничения по масштабируемости или скорости обработки транзакций. Sidechain могут быть разработаны для решения конкретных задач или предоставления функций: повышение приватности, улучшение производительности или внедрение новых протоколов.

Ниже подробно разберемся, как появились сайдчейны, для чего они нужны, из каких элементов состоят и как работают. Поговорим об их влиянии на цену Биткоина, отличиях с блокчейном, плюсах и минусах, а также перспективах развития. Дополнительно приведем вопросы и ответы по теме, которые помогут разобраться в нюансах.

Что такое sidechain 

Сайдчейн (англ. sidechain) — это понятие, используемое в контексте блокчейн-технологии. Представляет собой побочную цепочку, которая связана с базовым блокчейном, но имеет некоторую степень независимости.

Представим, что основная цепочка — это главная дорога, а сайдчейн — дополнительная трасса. Первая имеет правила и ограничения, и все участники следуют им. На второй можно применять другие правила и условия, которые могут отличаться.

Сайдчейны используются для решения некоторых проблем, связанных с блокчейнами. Например, они могут применяться для улучшения масштабируемости и скорости переводов. Вместо того чтобы каждая транзакция проходила через главную цепь блокчейна, они могут быть обработаны на сайдчейне, что ускоряет процесс.

Sidechain используются для реализации дополнительных функций. Например, можно создать побочную цепь для выпуска и обмена токенов, который может быть связан с главной группой блоков, но иметь собственные правила.

Хронология развития

Сайдчейны появились как концепция в блокчейн-сообществе в начале 2010-х годов. Идея предложена в 2014-м в рамках проекта Bitcoin, чтобы решить проблему масштабируемости и повысить эффективность сети.

Первая платформа, которая представила концепцию, стала Blockstream. В 2015-м она предложила разработку сайдчейнов для Bitcoin и создания побочной сети, способной обрабатывать транзакции вне главной группы блоков и тем самым снизить нагрузку на blockchain.

Базовая идея состояла в том, чтобы создать параллельный блокчейн, называемый сайдчейном, способный взаимодействовать с сетью Bitcoin. Здесь могут выполняться транзакции и умные контракты, после чего результаты передаются обратно в главную сеть.

Sidechain также предлагали решение проблемы приватности, поскольку транзакции могли быть более конфиденциальными, чем операции в главной цепи. После предложения Blockstream другие проекты и команды стали разрабатывать собственные реализации сайдчейнов.

Ethereum, вторая по популярности криптовалюта после Bitcoin, также начала исследования в области sidechain и представила собственную концепцию — “Plasma”. Она предназначена для создания масштабируемых сайдчейнов на базе Ethereum.

С течением времени сайдчейны стали популярными и нашли применение не только в Bitcoin и Ethereum, но и в других блокчейн-платформах. Они использовались для создания платежных каналов, масштабируемых DApp (децентрализованных приложений) и решения иных проблем, связанных с производительностью и функциональностью блокчейна.

Назначение

• Решение проблемы масштабируемости, что позволяет обрабатывать транзакции вне базовой цепочки блоков и тем самым увеличивать пропускную способность сети.
• Предоставление более конфиденциальных и анонимных операций по сравнению с главной сетью. Это важно для пользователей, которые хотят сохранить инкогнито при проведении финансовых операций или передаче персональных данных.
• Создание и развертывание умных контрактов.
• Связь и обмена информацией между блокчейн-сетями. 
• Расширение возможностей блокчейна.

Общее назначение сайдчейнов заключается в повышении эффективности, масштабируемости и функциональности блокчейн-технологии, а также в обеспечении большей гибкости для приложений.

Виды

• Масштабирование транзакций. Предназначены для обработки большего количества сделок и повышения производительности блокчейна. Позволяют проводить операции вне главной цепи, что снижает нагрузку на главную цепочку и увеличивает пропускную способность.
• Обеспечение приватности за счет проведения анонимных транзакций. Используют протоколы для сокрытия информации об отправителе, получателе и сумме операции.
• Разработка и развертывание смарт-контрактов. 
• Межблокчейн-взаимодействие. Подходят для обеспечения связи и обмена информацией между сетями. Позволяют передавать активы и данные, улучшают взаимодействие и совместимость между ними.
• Для специального применения. Создаются для решения конкретных задач или предоставления конкретных функций. Например, sidechain разрабатываются для создания системы голосования, управления цифровыми идентификаторами, реализации сетей поставок или разработки децентрализованных приложений.

Устройство

Структура сайдчейна варьируется в зависимости от выбранной блокчейн-платформы и требований проекта:

• Клиентские узлы, которые подключаются к цепи. Каждый из них выполняет функции участника, хранит копию сайдчейн-блокчейна и обрабатывает транзакции.
• Блокчейн. Содержит записи о транзакциях и состоянии sidechain. Использует протоколы консенсуса Proof-of-Stake (PoS) или Proof-of-Authority (PoA) для подтверждения и добавления новых блоков.
• Смарт-контракты. Определяют логику и условия выполнения операций. Позволяют автоматизировать и контролировать различные функции и операции.
• Мосты (Bridges). Представляют механизмы связи между сайдчейном и блокчейном. Обеспечивают передачу активов и информации, используются для обмена токенов и данных между sidechain и blockchain.
• Механизмы управления сайдчейном. Например, цепь может иметь комитет или набор узлов-валидаторов, которые принимают решения относительно протокола, обновлений и иных аспектов управления.
• Пользовательские интерфейсы: веб-приложение, мобильная программа или другой тип ПО, который позволяет создавать операции, взаимодействовать со смарт-контрактами и просматривать состояние.

Как работают

Работа сайдчейна варьируется в зависимости от конкретной реализации и целей, но главные этапы имеют следующий вид:

• Установка и инициализация. Сайдчейн должен быть создан и проверен, что включает настройку параметров сети, определение правил и инсталляцию начальных блоков.
• Сторона взаимодействия. Связь с блокчейн-сетью, чтобы обеспечить передачу активов и информации. Это достигается с помощью механизма 2-стороннего пеггинга (two-way pegging). Он позволяет замораживать активы в главной сети и создавать эквивалентные инструменты в sidechain, и наоборот.
• Транзакции и умные контракты. Выполняются с учетом правил и функциональности. Операции и данные, созданные в сайдчейне, обрабатываются и хранятся в сети, но могут передаваться обратно в базовую цепочку при появлении такой потребности.
• Безопасность и консенсус. Sidechain должен обеспечить защиту транзакций и данных. Это достигается использованием различных протоколов консенсуса, таких как Proof-of-Stake (PoS) или Proof-of-Authority (PoA). В зависимости от реализации сайдчейн может иметь собственные механизмы безопасности или полагаться на защиту блокчейна.
• Взаимодействие с главной цепочкой, передача результатов сделок и обновление состояния. Обеспечивает связь между сайдчейном и базовой сетью, а также позволяет передвигаться между ними.

Сфера применения

• Обработки платежей, переводов средств и создание финансовых инструментов.
• Разработка и развертывание децентрализованных приложений с расширенными возможностями и производительностью. Могут использоваться для создания DApp в различных областях, включая финансы, игры, социальные сети, здравоохранение и другие.
• Предоставление среды для создания и выполнения умных контрактов. Используются для автоматизации бизнес-процессов, управления цифровыми активами, цепочками поставок и иных сделок.
• Применение для создания системы цифровой идентификации, где данные пользователей хранятся и контролируются самими клиентами. Обеспечивают безопасное хранение и обмен данных в различных областях, таких как здравоохранение и интернет вещей (IoT).
• Использование для оптимизации процессов логистики, отслеживания поставок, управления инвентарем и обеспечения прозрачности в цепочке поставок.
• Предоставление безопасного и надежного решения для систем голосования и управления. Могут использоваться для проведения выборов, принятия решений в коммерческих и общественных организациях, и для создания децентрализованных систем управления.

В чем отличия от блокчейна

Сайдчейны отличаются от блокчейн-сети в нескольких аспектах. Сведем их в таблицу:

Влияние на цену Биткоина

Сайдчейны оказывают влияние на цену Биткоина и других криптовалют в следующих аспектах:

• Решение проблемы масштабируемости и повышение производительности блокчейна, такого как Биткоин. Это приводит к улучшению возможностей сети, увеличению пропускной способности и снижению комиссий за сделки. Улучшение этих параметров повышает интерес к использованию Биткоина и, следовательно, влияет на его цену.
• Улучшение функциональности, что позволяет разрабатывать и развертывать умные контракты, выполнять различные операции и предоставлять дополнительные возможности. Улучшение функциональности привлекает больше пользователей и инвесторов, что влияет на цену Биткоина.
• Инновации и новые применения. Сайдчейны предлагают новые возможности, что привлекает внимание инвесторов, спрос на Биткоин и другие криптовалюты.
• Повышение интереса к блокчейн-технологии. Развитие и применение сайдчейнов свидетельствует о продвижении blockchain. Это также повышает интерес, привлекает инвесторов и пользователей, что сказывается на курсе BTC.

Влияние сайдчейнов нас стоимость Bitcoin — сложный процесс, который зависит от принятия новых технологий, рыночной ситуации и конкуренции с другими криптовалютами.

Примеры

Приведем примеры проектов на сайдчейне:

• Polygon (ранее Matic Network). Sidechain для Ethereum, предоставляющий масштабируемость и улучшенную производительность. Предлагает недорогие транзакции, поддерживает выполнение умных контрактов.
• Binance Smart Chain (BSC). Параллельная цепь к сети Binance Chain. Обеспечивает высокую пропускную способность и низкие комиссии, позволяя разработчикам создавать децентрализованные приложения и выпускать токены.
• Polkadot. Мультичейн-блокчейн, который позволяет сетям взаимодействовать и обмениваться информацией. Предоставляет инфраструктуру для создания сайдчейнов и поддерживает интероперабельность между ними.
• Cosmos. Цель — обеспечение взаимодействия между независимыми блокчейнами. Позволяет разрабатывать сайдчейны и связывать их с другими blockchain в экосистеме.
• Ardor. Представляет собой блокчейн-платформу, которая использует sidechain для разделения функциональности и обеспечения масштабируемости. Предлагает разработку цепей с собственными правилами и функциональностью.

Как создать

Разработка сайдчейна требует технических навыков и ресурсов, проходит в несколько этапов:

1. Определите цели создания сайдчейна и установите требования к его функциональности, масштабируемости, безопасности и другим аспектам.
2. Исследуйте блокчейн-платформы, которые предоставляют функциональность для разработки sidechain. Некоторые из платформ, таких как Ethereum, Polkadot или Cosmos, имеют инструменты и протоколы, позволяющие развертывать сайдчейны.
3. Определите архитектуру и протокол сайдчейна, включая форму консенсуса, механизмы безопасности, способы взаимодействия с сетью и иные детали.
4. Создайте и разверните смарт-контракты, которые будут использоваться в сайдчейне для выполнения определенных функций и операций.
5. Разработайте пользовательский интерфейс (UI), через который пользователи смогут взаимодействовать. Это может включать создание веб-приложений, мобильного софта или иных форм интерфейса.
6. Проведите тестирование sidechain, чтобы убедиться в его функциональности, безопасности и производительности. Рекомендуется также провести аудит кода, чтобы выявить уязвимости и ошибки.
7. Разверните цепочку на выбранной платформе, настройте соответствующие параметры и подключите его к главной сети, если необходимо.

В дальнейшем следите за работой и обслуживайте sidechain, обновляйте его, внедряйте новые функции и решения по мере необходимости.

Использование в трейдинге

Сайдчейны имеют потенциал для применения в трейдинге и помогают решать следующие задачи:

• Обработка большего количества транзакций и повышение производительности сети блокчейна.
• Снижение операционных расходов трейдеров, обеспечение оперативного проведения сделок.
• Создание децентрализованных бирж (DEX), где трейдеры могут безопасно и непосредственно обмениваться активами без необходимости доверять централизованным посредникам. Это повышает безопасность и удобство торговли.
• Поддержка выполнения смарт-контрактов, которые могут использоваться для автоматизации торговых стратегий и операций. Трейдеры могут создавать собственные смарт-контракты, которые автоматически выполняют заданные условия торговли, управляют стоп-лоссами и тейк-профитами.
• Расширение доступа к рынкам и активам. Например, с помощью рассматриваемого инструмента можно создать мост между блокчейнами и позволить трейдерам легко перемещать средства между ними.

Безопасность применения

Безопасность использования сайдчейнов зависит от нескольких факторов и может варьироваться в зависимости от конкретной реализации и протоколов.

К базовым аспектам стоит отнести следующие:

• Применение протоколов консенсуса Proof-of-Stake (PoS) или Proof-of-Authority (PoA) для обеспечения безопасности сети. Важно проводить исследование и проверку, чтобы убедиться в надежности и устойчивости к атакам.
• Контроль безопасности смарт-контрактов. Недостаточно проверенные или уязвимые инструменты становятся целью для кибератак и потенциальной потери средств.
• Применение собственных механизмов безопасности, таких как шифрование данных, контроль доступа и аудит транзакций. Каждый аспект должен тщательно рассматриваться и реализовываться, чтобы минимизировать риски утечки данных или несанкционированного доступа.
• Аудит кода и проверка безопасности. Помогает выявить потенциальные уязвимости и ошибки, которые часто используются злоумышленниками.
• Защита от негативных воздействий, включая 51%-ную, Sybil, атаку воспроизведения и другие. Механизмы защиты должны разрабатываться и реализовываться для обеспечения целостности и безопасности.

Защита сайдчейна — сложный и многогранный вопрос, требующий не только технических мер безопасности, но и внимания к управлению рисками, соблюдению практик безопасности.

Особенность для Эфириума

Нюансом сайдчейнов для Ethereum считается способность расширить функциональность и масштабируемость блокчейн-платформы. «Сторонние» или «параллельные» цепи предоставляют дополнительные возможности для разработки и выполнения смарт-контрактов, а также обработки транзакций вне основной Эфириум-сети.

Особенности sidechain на блокчейне ETH:

• Применение для обработки большего количества транзакций и повышения пропускной способности. Позволяют выполнять сделки параллельно с цепью Ethereum, улучшая производительность и снижая нагрузку.
• Улучшенная гибкость в разработке и развертывании смарт-контрактов. Используются протоколы и правила, отличающиеся от базовой цепи Ethereum, что позволяет создавать и настраивать умные контракты согласно требованиям.
• Взаимодействие с главной цепочкой Эфириум. Позволяет передавать активы и данные между сайдчейном и главной цепочкой. Обеспечивает связь и взаимодействие, расширяя возможности и функциональность ETH.
• Разработка собственных протоколов и правил. Дает возможность экспериментировать с новыми функциональностями и решениями, а также создавать приложения, которые не ограничены стандартными функциями ETH.
• Расширение экосистемы. Позволяют создавать новые приложения и протоколы. Предоставляют дополнительные инструменты и возможности для разработчиков, что способствует инновациям и росту Ethereum.

Плюсы и минусы

Перспективы

• Масштабируемость и производительность. Позволяют обрабатывать больше транзакций и повышать производительность. Помогает устранить ограничения, связанные с пропускной способностью и скоростью базовой блокчейн-сети, что делает технологию привлекательной для использования.
• Расширение функционала. Возможность создания и развертывания умных контрактов с повышенным функционалом и гибкостью. Это способствует развитию новых приложений, протоколов, использования блокчейна в различных сферах: финансы, логистика, здравоохранение, голосование и т. д.
• Улучшение приватности и безопасности. Sidechain предлагают возможность более конфиденциальных и анонимных транзакций, а также повышенной безопасности данных. Это важно для пользователей, которые ценят приватность и защиту информации. Улучшение приватности и безопасности блокчейна приводит к расширению применения в различных областях, таких как финансы, здравоохранение и даже правительственные секторы.
• Усиление возможностей межблокчейн-взаимодействия, что способствует связи и обмену информацией между различными блокчейн-сетями. 
• Развитие экосистемы и инноваций. Привлекаются разработчики и предприниматели к созданию новых приложений и использований. Это способствует продвижению новых технологий, которые могут изменить способ взаимодействия и организации в различных отраслях.

Заключение

Сайдчейн — это побочная цепочка блокчейна, которая связана с главной цепью, но имеет некоторую степень независимости. используется для улучшения масштабируемости и скорости транзакций. Сайдчейны позволяют создавать параллельные цепи с собственными правилами, связанными с базовым blockchain.