Что, если бы блокчейн мог работать быстрее, дешевле и одновременно обрабатывать миллионы транзакций без перегрузок? Звучит как фантастика, но это реальность, которую привносят сайдчейны.
Сайдчейны — один из ключевых концептов в развитии блокчейн-технологий. Это независимые блокчейны, функционирующие в экосистеме основной сети, и они играют важную роль, особенно в повышении масштабируемости блокчейнов.
Данная статья поможет вам лучше понять, что такое сайдчейны и какую роль они играют в увеличении масштабируемости блокчейн-сетей — одной из самых востребованных функций в современной блокчейн-индустрии.
Проще говоря, сайдчейны — это блокчейны, которые работают параллельно с более крупным блокчейном, называемым основной сетью (mainchain). Они подключаются к основной сети через блокчейн-мосты, но в основном остаются независимыми, обладая собственной технологией, токенами, смарт-контрактами, валидаторами и прочими элементами. Фактически, они могут существовать как отдельные экосистемы, однако остаются связаны с основной сетью.
Примером может служить Polygon, являющийся сайдчейном Ethereum. Polygon был создан для решения проблем масштабируемости Ethereum, позволяя обрабатывать большое количество транзакций на сайдчейне, тем самым разгружая основную сеть. Это сокращает время ожидания и уменьшает комиссии.
Однако это лишь один из примеров. Сайдчейны также могут использоваться для других целей:
Сайдчейны обладают рядом ключевых характеристик.
Поскольку старые блокчейны часто не соответствуют современным требованиям индустрии, сайдчейны помогают решать эту проблему. Например, Polygon был создан для обработки большого объема транзакций отдельно от основной сети. Это делает сайдчейны отличным выбором для запуска децентрализованных приложений (dApps), блокчейн-игр, DeFi-приложений и других проектов, требующих высокой пропускной способности.
Сайдчейны могут добавлять функции, повышающие приватность, такие как защищенные транзакции или конфиденциальные смарт-контракты, что позволяет улучшить конфиденциальность, не нарушая прозрачности.
С ростом Web3, межблокчейновая совместимость становится одной из самых желанных функций. Многие новые сайдчейны создаются с расчетом на возможность кросс-чейн транзакций. Примером может служить новый проект Solaxy (SOLX) в сети Solana, который станет первым сайдчейном в этой экосистеме. При этом он будет работать и в экосистеме Ethereum, выступая мостом между двумя сетями, обеспечивая при этом большую скорость и масштабируемость.
Для выполнения своих функций сайдчейны должны взаимодействовать с основной сетью (mainchain). Это осуществляется с помощью механизма, называемого двусторонним пегом (two-way peg). Этот механизм позволяет данным свободно перемещаться между цепочками, сохраняя их состояние и ценность неизменными.
Если пользователь хочет перевести актив с основной сети на сайдчейн, механизм блокирует желаемое количество токенов на основной сети, а на сайдчейне создается (или «чеканится») соответствующее количество токенов. В экосистеме сайдчейна пользователь может использовать эти токены для транзакций, которые, как правило, быстрее и дешевле.
Если пользователь решает вернуть средства обратно на основную сеть, токены на сайдчейне сжигаются, а на основной сети разблокируются исходные токены, которые снова становятся доступными пользователю.
Помимо механизма двустороннего пега, важную роль в взаимодействии между основной сетью и сайдчейном играют смарт-контракты. На основной сети они выполняют такие задачи, как блокировка активов, проверка транзакций, создание новых токенов на сайдчейне и поддержание работы двустороннего пега.
Для выполнения своих функций сайдчейны используют несколько ключевых компонентов, каждый из которых выполняет определенную задачу.
Смарт-контракты — это самоисполняющиеся программы, которые играют ключевую роль в большинстве блокчейнов, включая сайдчейны. Их основные задачи на сайдчейне:
Сайдчейны предоставляют множество преимуществ, но стоит выделить три основных.
Сайдчейны часто обладают более высокой пропускной способностью, чем их основная сеть. Это позволяет перенести часть транзакций с основного блокчейна на сайдчейн, что значительно снижает уровень перегрузки сети и повышает ее эффективность.
Например, в экосистеме Ethereum огромное количество транзакций, связанных с играми, децентрализованными приложениями (dApps), протоколами DeFi и NFT, приводит к перегруженности сети. Сайдчейн Polygon позволяет перераспределить нагрузку, обеспечивая бесперебойную работу Ethereum, минимизируя сбои и сокращая очереди.
Рост числа транзакций приводит к увеличению комиссий, так как пользователи готовы платить больше за приоритетную обработку их операций. Это создает эффект «спирали», где средняя стоимость транзакций постоянно растет.
Обработка транзакций на сайдчейнах, которые быстрее справляются с нагрузкой, помогает избежать этого сценария, позволяя пользователям платить гораздо меньшие комиссии.
Сайдчейны открывают больше возможностей для разработчиков dApps благодаря своей скорости и масштабируемости. Это дает возможность внедрять дополнительные функции, тестировать инновации и адаптировать приложения к уникальным сценариям.
Сайдчейны также позволяют использовать различные механизмы консенсуса, отличные от основной сети, и внедрять новые модели управления, оптимизированные для конкретных задач. Такая гибкость способствует развитию инноваций и экспериментальных подходов, позволяя открывать новые горизонты в разработке блокчейн-решений.
Как и любая технология, сайдчейны имеют свои сложности и риски, которые необходимо учитывать.
Основные блокчейны, такие как Ethereum и Solana, считаются надежными благодаря большому количеству валидаторов. Сайдчейны же работают независимо, с меньшим числом валидаторов и иногда с отличным механизмом консенсуса. Это снижает уровень безопасности и повышает риск успешных хакерских атак.
Кроме того, существует риск «внутреннего сговора», когда небольшая группа валидаторов может манипулировать сетью.
Еще одной уязвимостью являются мосты, соединяющие основную цепь с сайдчейнами. В прошлом они неоднократно становились целью атак из-за своих слабых мест.
Создание сайдчейна требует значительных технических знаний и ресурсов. Необходимо обеспечить стабильную связь между основным блокчейном и сайдчейном, а также поддерживать их функциональность, включая обновления, исправление ошибок и регулярное обслуживание.
Это сложный процесс, который выходит за рамки стандартных шагов внедрения.
Применение сайдчейнов можно условно разделить на три основные категории:
Сайдчейны доказали свою эффективность в улучшении масштабируемости и производительности DeFi-протоколов. Они позволяют быстрее и дешевле совершать транзакции, что особенно важно для платформ, использующих микротранзакции.
Пример: Polygon, сайдчейн Ethereum, стал предпочтительным выбором для DeFi-разработчиков благодаря своей высокой скорости и низким комиссиям. Даже такие крупные проекты, как Uniswap v3, полностью функционируют на Polygon, предоставляя пользователям доступные и быстрые услуги.
Сайдчейны стали важным инструментом для криптовалютных игр и операций с невзаимозаменяемыми токенами (NFT). Высокая скорость транзакций и низкие комиссии делают их идеальными для проектов, которые зависят от частых небольших переводов, будь то игровые процессы или операции с NFT, такие как выпуск и торговля.
Примером может служить сеть Ronin, сайдчейн Ethereum, который стал домом для популярной игры Axie Infinity. Эта игра использует множество процессов, зависящих от блокчейна, и для её успешной работы требуются высокая скорость и низкая стоимость транзакций.
Другой пример — Gnosis Chain, также сайдчейн Ethereum, который зарекомендовал себя как надежная платформа для выпуска и торговли NFT. Эта сеть отличается низкими затратами и позволяет обходить высокие комиссии в сети Ethereum.
Сайдчейны также играют ключевую роль в обеспечении совместимости между различными блокчейнами и создании мостов между их сетями. Это важный шаг на пути к построению Web3, где данные и активы могут свободно перемещаться между экосистемами.
Примером является сайдчейн Bitcoin под названием Liquid Network, который позволяет быстро и приватно проводить BTC-транзакции. В этой сети используется привязанный токен L-BTC, который обеспечивает операции в сайдчейне, после чего актив может быть возвращён в основную сеть в своей изначальной форме. Liquid Network помогает обойти ограниченную масштабируемость, высокие комиссии и медленную скорость основной сети Bitcoin.
Распространённое заблуждение заключается в том, что сайдчейны и решения второго уровня (L2) — это одно и то же. На самом деле, они существенно различаются, хотя обе технологии направлены на улучшение масштабируемости и эффективности блокчейнов.
Эти различия делают каждую технологию уникальной и подходящей для определённых задач в экосистеме блокчейнов.
Не имеют собственного механизма консенсуса и зависят от механизма основной сети. Это позволяет наследовать безопасность основной сети.
Используют собственный механизм консенсуса, который может полностью отличаться от механизма основной сети, но это может снизить уровень безопасности.
Комиссии значительно ниже, так как транзакции агрегируются и затем завершаются в основной сети.
Комиссии могут быть выше или ниже в зависимости от дизайна сети, но обычно они ниже, чем в основной сети, благодаря большей скорости и масштабируемости.
Транзакции выполняются практически мгновенно благодаря обработке вне основной цепи и последующему заверению в основной сети.
Скорость зависит от дизайна конкретного сайдчейна, но обычно они быстрее, чем основная сеть.
Высокая совместимость с основной сетью благодаря прямой интеграции.
Требуют моста для связи с основной сетью, что добавляет риски и требует ресурсов для создания и поддержания.
Сайдчейны обладают значительным потенциалом для развития блокчейн-сетей, благодаря чему их влияние и возможности заслуживают изучения. Хотя технологии сайдчейнов продолжают совершенствоваться, прогресс в этой области ускоряется за счет инноваций, новых сценариев использования и улучшения производительности. Работы в таких сферах, как безопасность и расширение совместимости, ведутся постоянно, а сами сайдчейны начинают находить специализированные применения и интегрироваться с решениями второго уровня (L2).
Иными словами, сайдчейны открывают возможность для основных блокчейнов создавать специализированные сектора: цепь для NFT, другую для быстрых и дешевых переводов, третью — для DeFi, децентрализованных приложений, игр и других задач. Они предлагают множество преимуществ, но также сталкиваются с вызовами, которые могут затруднить их массовое внедрение.
Тем не менее, принятие сайдчейнов постепенно растет. Они начинают строить связи как с решениями второго уровня, так и с основными блокчейнами, создавая обширную и сложную сеть, которая в будущем станет полноценной частью Web3.
