Идея сайдчейнов пользуется популярностью в криптовалютном сообществе с момента её первого публичного освещения в СМИ в 2014 году. По сути, создание сайдчейна позволяет пользователям перемещать биткоины в другие совместимые блокчейны и обратно.
В число разрабатываемых сейчас сайдчейнов входит RSK – платформа в духе Эфириума, предназначенная для более гибких смарт-контрактов; MimbleWimble, представляющий собой экспериментальный метод улучшения конфиденциальности и масштабируемости блокчейна Биткоина; и основанная на блокчейне платформа абстрактного рынка Bitcoin Hivemind.
Чтобы «переместить» биткоины из основного блокчейна в сайдчейн, монеты сначала нужно заморозить в главном блокчейне, а затем активировать во вторичной цепочке; это называется двусторонней фиксацией (two-way peg). По поводу того, кому или чему следует осуществлять контроль над заблокированными в основном блокчейне Биткоина средствами, на данный момент известно пять вариантов.
1. Единственный хранитель
Самый простой способ реализации двусторонней фиксации между сетью Биткоина и сайдчейном – это отправление средств на хранение единственному хранителю в главном блокчейне, при том, что они становятся активными в сайдчейне. Очевидная проблема этого решения – его полная централизация.
В самом деле, при одностороннем контроле отправленные в сайдчейн замороженные средства мало чем отличаются от обычных депозитных средств в "банках" биткоинов, таких как Coinbase или Xapo. В таком случае, внутренние реестры этих банков могут рассматриваться как сайдчейны Биткоина.
В случае осуществления контроля над замороженными средствами одной централизованной стороной, функционал этих средств лучше расширить через централизованный сервер, чем через новый блокчейн.
2. Федерация
Ситуация становится немного интереснее, если заменить единственного хранителя на "федерацию нотариусов" при помощи технологии мультиподписи. В этой модели при перемещениях в сайдчейн и из сайдчейна федерация субъектов должна выходить из системы, поэтому в случае неудачной попытки узнать место хранения замороженных биткоинов в главном блокчейне страдает большее количество участников.
Недавно компания Blockstream выпустила Whitepaper по «сильным федерациям», представляющий их взгляд на систему федераций двусторонней фиксации. Модель сильных федераций применяется в созданном Blockstream сайдчейне Liquid. Этот сайдчейн используется для перемещения биткоинов между централизованными крптовалютными институтами, например, биржами, со скоростью большей, чем в публичном блокчейне.
Очень привлекательным в моделях единственного хранителя и федераций является то, что они не требуют дополнительных изменений протокола Биткоина.
3. Сайдчейн SPV
Сайдчейн SPV представляет собой оригинальную концепцию децентрализованной двусторонней фиксации. Для того, чтобы перемещать монеты из сайдчейна и обратно, этот тип сайдчейна использует доказательства SPV. Доказательство SPV - это способ доказать существование транзакции в блоке через небольшое количество данных, связанных с существованием этой транзакции в определённом блоке.
Другими словами, сайдчейн SPV перемещает биткоины между главным блокчейном и сайдчейном после получения доказательства того, что транзакция, сообщающая о перемещении биткоинов между двумя цепочками, была помещена в блок. Для функционирования сайдчейнам SPV необходим софтфорк Биткоина.
В отличие от двух предыдущих механизмов двусторонней фиксации, сайдчейны SPV не предоставляют хранителю прямого контроля над средствами в главном блокчейне; тем не менее, способность большинства майнеров создавать мошеннические доказательства SPV предоставляет им непрямой контроль над средствами, в том числе возможность отправлять их самим себе. Тем не менее, существуют способы уменьшить эту проблему.
4. Drivechain
Драйвчейн (drivechain) - это альтернативная сайдчейну концепция, описанная в оригинальном Whitepaper. В драйвчейне майнеры сообщают о текущем состоянии сайдчейна. Другими словами, майнеры являются хранителями средств, они могут разморозить их для пользователей, желающих переместить свои монеты назад в основной блокчейн.
Концепция драйвчейна была разработана экономистом Bloq и создателем Bitcoin Hivemind Полом Шторцем (Paul Sztorc).
Одно из главных правил драйвчейнов – то, что майнеры являются наименее проблематичными хранителями средств, используемых в сайдчейне, с точки зрения теории игр. По мнению Шторца, драйвчейны можно структурировать способом, при котором любая кража монет, замороженных в основном блокчейне, инициируется майнерами.
«Такая наглая кража будет означать, [1] что (в ближайшем будущем) Биткоин лишится всех сайдчейнов, и [2] что сам Биткоин может оказаться в опасности со стороны майнеров (и нам придётся задуматься об использовании альтернативной функции доказательства работы)», - объясняет он.
Аналогично сайдчейнам SPV, драйвчейнам требуется софтфорк протокола Биткоина.
5. Гибридные комбинации
Кроме того, возможны комбинации описанных выше методов достижения двусторонней фиксации. Например, концепция, которую исследует RSK Labs, представляет собой комбинацию драйвчейна с моделью федерации. Другими словами, и майнеры, и члены федерации должны будут выйти из системы назад в основной блокчейн Биткоина.
Как уже говорилось, для активации драйвчейну требуется софтфорк Биткоина, поэтому RSK в настоящее время использует модель, основанную только на федерации.
Несмотря на то, что федерация будет использоваться в комбинации с моделью драйвчейна, роль федерации в блокчейне RSK уже не будет обязательной, если 90% майнеров Биткоина решат совместно добывать RSK.
Бонус: расширенные блоки и сайдчейны для софтфорка
Ещё одна идея, похожая на концепцию сайдчейнов, называется расширенными блоками. Аналогично сайдчейнам, расширенные блоки позволяют пользователям присоединяться к блокам транзакций с другими правилами подтверждения.
Основным отличием между традиционным сайдчейном и расширенным блоком является то, что обновлённые полные узлы Биткоина подтверждают транзакции в расширенныом блоке. Это означает, что расширенный блок связан с основной сетью Биткоина гораздо теснее, чем традиционный сайдчейн.
Границы между расширенными блоками и сетью Биткоина практически не существует, поэтому проблемы в расширенных блоках, вероятнее всего, вызовут проблемы во всей сети Биткоина.
В случае с сайдчейнами такая граница присутствует, то есть основной блокчейн защищён от проблем в сайдчейне. Поэтому, вполне очевидно, что большее количество экспериментальных венчурных продуктов наподобие RSK, будут имплементироваться в сайдчейне, а не в расширенных блоках.
Если пользователи могут свободно присоединиться к расширенным блокам, то для того, чтобы продолжать добывать блоки в главном блокчейне, майнерам необходимо будет обновиться для их поддержки.
