Sidechains คืออะไร? การขยายและมอบฟังก์ชันพิเศษให้กับ Blockchains ที่มีอยู่

Sidechains เป็นนวัตกรรมที่สำคัญในด้านบล็อกเชนโดยมีผลกระทบและผลกระทบในระยะยาวที่น่าสนใจต่อความสามารถในการทำงานร่วมกันและความสามารถในการปรับขนาดของเครือข่ายบล็อกเชนในวงกว้าง.

เป็นส่วนขยายที่มีประสิทธิภาพของบล็อกเชนที่มีอยู่ซึ่งเพิ่มฟังก์ชันการทำงานและอนุญาตให้มีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลจากบล็อกเชนอื่น ๆ และเพื่อให้สามารถถ่ายโอนสินทรัพย์ระหว่างกันได้อย่างราบรื่น.

มีการพัฒนาล่าสุดในการใช้งานจริงซึ่งรวมถึง DPoS sidechains ของ Loom Network สำหรับ dapps ที่ปรับขนาดได้และการเล่นเกมบน Ethereum ตลอดจน Liquid sidechain ของ Blockstream เพื่อให้สามารถโอน Bitcoin ได้อย่างรวดเร็วเป็นความลับและปลอดภัย.

ความเป็นมาและวิธีการทำงาน

Sidechains เป็นแนวคิดมานานแล้วในพื้นที่ cryptocurrency แนวคิดดังกล่าวเกิดขึ้นในปี 2014 เมื่อมีการเผยแพร่ตัวเลขที่โดดเด่นในการเข้ารหัสและนวัตกรรมสกุลเงินดิจิทัลยุคแรก ๆ เอกสารวิชาการแนะนำ Pegged Sidechains.

ผู้เขียนหลายคนเป็นบุคคลสำคัญของ Blockstream ซึ่งอยู่ในระดับแนวหน้าของนวัตกรรมด้าน sidechains และการพัฒนา Bitcoin อื่น ๆ.

Blockstream นำแนวคิดของ Sidechains

บทความนี้สรุปพัฒนาการที่สำคัญและปัญหาที่เกี่ยวข้องซึ่งมีทั้งแนวโน้มและการคิดไปข้างหน้าในเวลานั้นหลายคนยังคงมีความเกี่ยวข้องอย่างมากในปัจจุบัน.

ในเวลานั้น altcoins ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วและปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความผันผวนความปลอดภัยและการขาดการทำงานร่วมกันกับ Bitcoin ทำให้เกิดความกังวล.

เอกสารฉบับนี้กล่าวถึง 6 ประเด็นหลักที่ตรึงไว้ซึ่ง sidechains โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้แนวทางแก้ไข:

1. การแลกเปลี่ยนระหว่างการกระจายอำนาจและความสามารถในการปรับขนาดตลอดจนความปลอดภัยและต้นทุน.
2. การแลกเปลี่ยนในคุณลักษณะบล็อกเชนที่เฉพาะเจาะจง (เช่นภาษาสคริปต์ของ Bitcoin เทียบกับความสมบูรณ์ของ Turing ของ Ethereum)
3. สินทรัพย์นอกเหนือจากสกุลเงินที่สามารถซื้อขายบนบล็อคเชน (เช่นสัญญาอัจฉริยะพันธบัตรหุ้นอนุพันธ์อสังหาริมทรัพย์)
4. ความเสี่ยงของการปลูกพืชเชิงเดี่ยวใน Bitcoin
5. ศักยภาพของคุณลักษณะใหม่ ๆ ที่มีเทคโนโลยีก้าวหน้าซึ่งไม่เคยมีมาก่อนในการสร้าง Bitcoin
6. จำเป็นต้องมีฉันทามติอย่างกว้างขวางในการอัปเกรด Bitcoin ส่งผลให้กระบวนการทำงานช้าและระมัดระวัง.

อย่างที่คุณเห็นความต้องการในโลกแห่งความเป็นจริงหลายประการสำหรับวิวัฒนาการของการใช้งาน Bitcoin เริ่มต้นยังคงมีความเกี่ยวข้องสูง การแลกเปลี่ยนระหว่างความสามารถในการปรับขนาดและการกระจายอำนาจแสดงให้เห็นด้วยการให้ความสำคัญกับการกระจายอำนาจของ Ethereum ก่อนและทำให้เกิดความซับซ้อนในการพัฒนาโซลูชันที่ปรับขนาดได้.

การให้ความสำคัญกับฟังก์ชันสัญญาอัจฉริยะที่เพิ่มขึ้นการตรึงสินทรัพย์ในโลกแห่งความเป็นจริงไว้ที่บล็อกเชนและการทดลองใช้ altcoins ที่กำลังดำเนินอยู่ในปัจจุบันยังแสดงถึงแนวคิดการคิดล่วงหน้าที่ระบุไว้ในเอกสาร.

Sidechains เป็นบล็อกเชนที่อนุญาตให้ใช้สินทรัพย์ดิจิทัลจากหนึ่งบล็อกเชนได้อย่างปลอดภัยในบล็อกเชนที่แยกจากกันและส่งกลับไปยังห่วงโซ่เดิม.

คำว่า “sidechain” ในกรณีนี้ใช้สำหรับบริบทโดยในตอนแรกกระดาษกล่าวถึง Bitcoin ว่าเป็น “ห่วงโซ่หลัก” และบล็อกเชนที่เชื่อมต่อกัน (altcoins) เป็น “sidechains” แต่คำนี้สามารถใช้แทนกันได้เพื่อให้ altcoins มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน แต่ละคนสามารถเป็นลูกโซ่แม่ที่โต้ตอบกับ sidechains ได้ คุณอาจเคยได้ยินคำว่า “ห่วงเด็ก” ซึ่งก็คือ sidechains เช่นกัน.

ความแตกต่างที่สำคัญที่ต้องทำเกี่ยวกับไซเดชาอินที่ต้องเข้าใจก็คือไซเดชาอินนั้นช่วยขับเคลื่อนนวัตกรรมผ่านการทดลอง แทนที่จะให้ความสามารถในการปรับขนาดได้โดยตรงพวกเขาอนุญาตให้ทำการทดลองเล็กน้อยบนไซเดออินด้วยกลไกการปรับขนาดต่างๆ.

การใช้ sidechains เราสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาของการกระจายเริ่มต้นความผันผวนของตลาดและอุปสรรคในการเข้ามาเมื่อทดลองใช้ altcoins เนื่องจากได้มาจากความขาดแคลนและอุปทานจาก Bitcoin โดยธรรมชาติ ดังที่ได้กล่าวมาแล้วไซเดอรินแต่ละตัวมีความเป็นอิสระและยืดหยุ่นต่อเครื่องมือที่มีคุณสมบัติต่างๆ.

sidechain ที่ถูกตรึงมีคุณสมบัติสำคัญหลายประการที่ควรคำนึงถึง:

• ทรัพย์สินที่ย้ายไปมาระหว่างไซเดอรินควรจะย้ายกลับไปที่เชนเดิมได้โดยผู้ถือสินทรัพย์เดิมเท่านั้น.
• ควรเคลื่อนย้ายทรัพย์สินโดยไม่มีความเสี่ยงจากคู่สัญญา.
• การถ่ายโอนควรเป็นแบบปรมาณู.
• Sidechains ควรเป็นอิสระหมายถึงการเปลี่ยนแปลงหรือจุดบกพร่องในไซเดออินเดียวไม่ควรส่งผลกระทบต่อไซเดเชนอื่น ๆ แม้ว่าจะเชื่อมต่ออยู่ก็ตาม นอกจากนี้ยังรวมถึงการจัดโครงสร้างใหม่ของบล็อกเชน (เช่นเด็กกำพร้าใน PoW blockchains).
• ผู้ใช้ไม่ควรต้องติดตาม sidechains ที่พวกเขาไม่ได้ใช้.

Pegged sidechains ใช้หมุดสองทางเพื่อถ่ายโอนทรัพย์สินระหว่างเครือข่ายและประกอบด้วยการแสดงหลักฐานการครอบครองในธุรกรรมการโอน.

แนวคิดคือการเปิดใช้งานความสามารถในการล็อคเนื้อหาบนห่วงโซ่หลักดั้งเดิมซึ่งสามารถโอนไปยังไซเดออินก่อนที่จะถูกไถ่ถอนบนโซ่เดิมในที่สุด.

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื้อหาดั้งเดิมบนห่วงโซ่หลักถูกล็อคไว้ในที่อยู่เอาต์พุตที่เฉพาะเจาะจงและไม่ถูกทำลายเหมือนการใช้งาน sidechains ในช่วงต้น.

หมุดสองทางมีความสำคัญต่อแนวคิดโดยรวมดังนั้นเรามาตรวจสอบเพิ่มเติมกัน.

สองทางตรึง Sidechains

หมุดสองทางเป็นกลไกในการถ่ายโอนสินทรัพย์ระหว่าง sidechains และกำหนดไว้ในอัตราคงที่หรือที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ลายเซ็นหลายพรรคแบบไดนามิกของสมาชิกแบบไดนามิก (DMMS) ของ Bitcoin มีบทบาทสำคัญในการทำงานของหมุดสองทาง.

DMMS เป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จัก แต่มีความสำคัญอย่างไม่น่าเชื่อของ Bitcoin เป็นลายเซ็นดิจิทัลของกลุ่มซึ่งประกอบด้วยส่วนหัวของบล็อกใน Bitcoin ซึ่งไม่มีขนาดคงที่เนื่องจากลักษณะ PoW ที่ขับเคลื่อนด้วยการคำนวณของบล็อกเชน.

กระดาษ Pegged Sidechain อธิบายเพิ่มเติมว่า:

“ นอกจากนี้การมีส่วนร่วมจะถ่วงน้ำหนักด้วยพลังในการคำนวณมากกว่าการสนับสนุนลายเซ็นหนึ่งเกณฑ์ต่อฝ่ายซึ่งช่วยให้การเป็นสมาชิกแบบไม่เปิดเผยตัวตนโดยไม่เสี่ยงต่อการโจมตีของ Sybil (เมื่อฝ่ายหนึ่งเข้าร่วมหลายครั้งและมีการป้อนข้อมูลในลายเซ็นที่ไม่ได้สัดส่วน) ด้วยเหตุนี้ DMMS จึงได้รับการอธิบายว่าเป็นวิธีแก้ปัญหา Byzantine Generals [AJK05]”

DMMS ยังเป็นแบบสะสมดังนั้นเนื่องจากการใช้ DMMS เป็นลายเซ็นตามอำนาจการคำนวณมากกว่าความรู้ที่เป็นความลับผู้ลงนามของ DMMS จึงเรียกว่าคนงานเหมืองและมีส่วนช่วยว่าเหตุใดจึงไม่มีขนาดคงที่ของลายเซ็นดิจิทัลของกลุ่ม.

ในบริบทของหมุดสองทาง DMMS จะแสดงโดย Simplified Payment Verification Proof (SPV Proof) ซึ่งเป็น DMMS ที่ยืนยันว่ามีการดำเนินการเฉพาะกับ PoW blockchain.

SPV Proof ทำหน้าที่เป็นหลักฐานการครอบครองในห่วงโซ่แม่เริ่มต้นสำหรับการถ่ายโอนอย่างปลอดภัยไปยังไซเดออิน หมุดสองทางสมมาตรเป็นประเภทหลักของหมุดสองทางดังนั้นเราจะอ้างอิงเฉพาะกับหมุดสมมาตร (เทียบกับไม่สมมาตร) ในชิ้นนี้.

เราสามารถแยกกระบวนการตรึงสองทางเพื่อโอนสินทรัพย์จากห่วงโซ่แม่ไปยังไซเดออินออกเป็น 4 ขั้นตอน:

1. เนื้อหา (นั่นคือเหรียญดั้งเดิมของบล็อกเชน) จะถูกส่งไปยังที่อยู่เอาต์พุตพิเศษที่ล็อคเนื้อหาบนห่วงโซ่นั้น สามารถล็อคได้โดย SPV Proof บน sidechain เท่านั้น.
2. ระยะเวลาการยืนยัน – ช่วงเวลาที่เหรียญถูกล็อคบนห่วงโซ่หลักและธุรกรรมอ้างอิงจะถูกสร้างขึ้นในภายหลังบนไซเดอรินที่อ้างถึงเอาต์พุตพิเศษบนห่วงโซ่แม่หรือที่เรียกว่า SPV Proof.
3. ระยะเวลาการแข่งขัน – ช่วงเวลาที่ไม่สามารถใช้เนื้อหาที่สร้างขึ้นใหม่บนไซเดออินได้ ออกแบบมาเพื่อป้องกันการใช้จ่ายซ้ำซ้อนจากการปรับโครงสร้างบล็อกเชนใหม่ของเครือข่ายหลัก.
4. แลกบนเครือข่ายผู้ปกครอง – กระบวนการนี้สะท้อนขั้นตอนที่ 1-3 แต่ส่งเนื้อหาไปยังเนื้อหาที่ล็อก SPV บนไซเดออินและปลดล็อกเอาต์พุตที่ล็อกไว้ในขั้นต้นบนพาเรนต์เชน.

การทำธุรกรรม Sidechain โดยใช้หมุดสองทางอย่างมีประสิทธิภาพอนุญาตให้ทำธุรกรรมภายในลูกโซ่เท่านั้น.

การโอนจาก Bitcoin (เครือข่ายหลัก) ไปยัง Ethereum (sidechain) จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้ฟังก์ชันของ Ethereum ได้ (เช่นสัญญาอัจฉริยะที่แสดงออกอย่างสมบูรณ์) แต่สินทรัพย์ดั้งเดิมจะยังคงอยู่อย่างแม่นยำนั่นคือ Bitcoin ดังนั้น Bitcoin บน Ethereum sidechain ในทางเทคนิคยังคงเป็น Bitcoin.

สหพันธรัฐ Sidechains

สหพันธรัฐคือกลุ่มที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างห่วงโซ่แม่และลูกโซ่ที่เกี่ยวข้อง เป็นเลเยอร์เพิ่มเติมในโปรโตคอล แต่ทำหน้าที่หลักและเป็นสิ่งที่ Blockstream’s Liquid sidechain ใช้.

เนื่องจากไม่มีการแสดงออกของภาษาสคริปต์ของ Bitcoin ชุดสมาชิกที่ใช้งานจากภายนอกและไม่ไว้วางใจซึ่งกันและกันจึงรวมตัวกันเป็นศูนย์กลาง.

รูปแบบการตรึงแบบรวมศูนย์จงใจลดความไว้วางใจสำหรับฟังก์ชันการทำงานที่เพิ่มขึ้นรวมถึงความเป็นส่วนตัวที่ดีขึ้นความเร็วที่เร็วขึ้นและประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยโดยรวม.

อย่างไรก็ตามพวกเขาเป็นชั้นตัวกลางเพิ่มเติมและสวนทางกับแนวโน้มทั่วไปในการยอมรับ Bitcoin แม้ว่าจะมีการอัปเกรดประสิทธิภาพที่มีคุณค่าก็ตาม.

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้น

Sidechains มาพร้อมกับข้อกังวลด้านความปลอดภัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับความเสี่ยงของส้อมที่อ่อนนุ่มซึ่งเป็นผลมาจากความซับซ้อนและความเสี่ยงของการรวมศูนย์การขุดเนื่องจากมีการทำเหมืองแบบรวม.

ยิ่งไปกว่านั้นแม้ว่า sidechains จะเป็นอิสระจากกัน แต่พวกเขาก็ต้องรับผิดชอบต่อความปลอดภัยของแต่ละคนและต้องการพลังในการขุดที่จำเป็นเพื่อรักษาความปลอดภัย.

blockchain ของ Bitcoin มีพลังในการขุด PoW เพียงพอที่จะรักษาความปลอดภัยแม้จากการโจมตีที่ประสานกันมากที่สุด แต่อีกหลาย ๆ ตัวที่เพิ่งเกิดใหม่นั้นไม่มีเอฟเฟกต์เครือข่ายที่จำเป็นและพลังในการขุดเพื่อรับประกันความปลอดภัยให้กับผู้ใช้.

ความต้องการพลังในการขุดนี้อาจส่งผลต่อการรวมศูนย์ของคนงานในที่สุดเพราะมันจะสร้างอุปสรรคสูงในการเข้ามาสำหรับคนงานเหมืองขนาดเล็กที่ไม่สามารถแข่งขันกับคนงานเหมืองที่ขุดในหลายบล็อกเชนได้และได้รับผลตอบแทนที่มากขึ้น.

ใช้เคสและ Sidechains วันนี้

Sidechains มีมาอย่างยาวนานนับตั้งแต่มีการเปิดตัว sidechain แบบตรึงในปี 2014 ไม่เพียง แต่ใช้ใน Bitcoin เท่านั้น แต่ sidechains ยังได้รับการใช้งานโดยเฉพาะและอยู่ในการพัฒนาในหลากหลายแพลตฟอร์มพร้อมกรณีการใช้งานที่น่าสนใจ.

ต้นตอ

ต้นตอ – แพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะของ Bitcoin – ใช้หมุดสองทางกับ Bitcoin และเพิ่มฟังก์ชันสัญญาอัจฉริยะให้กับ Bitcoin ให้รางวัลแก่ผู้ขุด Bitcoin ผ่านการรวมการขุดและช่วยให้สามารถทำธุรกรรมได้ในทันทีและสามารถปรับขนาดได้ดีขึ้น ขั้นแรกจะใช้โมเดลไซเดอรินแบบรวมศูนย์ก่อนที่จะเปลี่ยนไปใช้การตรึงอัตโนมัติ.

Rootstock (RSK) คืออะไร? Bitcoin Sidechain เพื่อเปิดใช้งานสัญญาอัจฉริยะ

Loom Network

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Loom Network ได้เปิดตัว SDK ซึ่งรองรับสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า“ Dappchains” ซึ่งเป็นโซลูชัน sidechain ของเลเยอร์ 2 ของ Ethereum โดยแต่ละ sidechain ประกอบด้วยกลไกที่เป็นเอกฉันท์ DPoS ของตนเอง.

สิ่งนี้เปิดใช้งาน dapps ที่ปรับขนาดได้สูงโดยเฉพาะเกมที่สร้างโดยใช้เครื่องมือของพวกเขา Loom เน้นย้ำความคิดเห็นก่อนหน้านี้เกี่ยวกับ sidechains ที่ทำให้เกิดนวัตกรรมในการปรับขนาดได้แทนที่จะให้ข้อมูลโดยตรง.

sidechains ของ Loom มีชุดกฎของตัวเองและใช้เพื่อลบการคำนวณจากห่วงโซ่ Ethereum หลัก sidechains ของพวกเขาเป็นแอพพลิเคชั่นเฉพาะซึ่งหมายความว่าพวกเขาเปิดใช้งาน dapps ที่ปรับขนาดได้สูงผ่านกลไกฉันทามติที่มีประสิทธิภาพและสามารถตัดสินเป็นระยะ ๆ บนห่วงโซ่ Ethereum หลักขึ้นอยู่กับความต้องการด้านความปลอดภัย.

อ่าน: คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้นใช้งาน Loom Network

Ardor

Ardor เป็นแพลตฟอร์มบล็อกเชนที่ระบุไว้ในห่วงโซ่ลูก (sidechains) ที่ใช้ฉันทามติพิสูจน์การถือหุ้น (PoS) ใช้ห่วงโซ่หลักเป็นห่วงโซ่ความปลอดภัยและห่วงโซ่ลูกสำหรับการประมวลผลธุรกรรมเพื่อเพิ่มความสามารถในการขยายขนาด.

การออกแบบของพวกเขามุ่งเน้นไปที่ความเร็วและประสิทธิภาพโดยเฉพาะผ่านความเห็นพ้องของ PoS และการกำจัด blockchain ที่ขยายออกด้วยการตัดแต่งกิ่ง.

มีโครงการและการพัฒนาอื่น ๆ อีกมากมายที่ใช้ sidechains ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งรวมถึง Plasma และการทดลองกับแนวคิด Hyperledger.

สรุป

Sidechains เป็นโซลูชันที่มีเอกลักษณ์และหลากหลายสำหรับเครือข่าย blockchain ที่แตกต่างกันเพื่อทดลองและโต้ตอบซึ่งกันและกัน.

การพัฒนาภายใน sidechains จะช่วยเติมเต็มสภาพคล่องที่ดีขึ้นความสามารถในการทำงานร่วมกันและความสามารถในการปรับขนาดของระบบนิเวศ blockchain และ cryptocurrency ที่กว้างขึ้น.

การพัฒนาเพิ่มเติมในการผูกสินทรัพย์ทางการเงินทางกายภาพและแบบดั้งเดิมเข้ากับบล็อกเชนจะเพิ่มความชุกและความจำเป็นในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับไซเดชินในบางรูปแบบ.

สำหรับตอนนี้มีส่วนที่เคลื่อนไหวได้มากมายในการพัฒนา แต่การนำไปใช้งานและข้อดีของพวกเขามาไกลตั้งแต่เริ่มต้น.