Vad är sidokedjor? Utöka och tillhandahålla extra funktionalitet till befintliga blockkedjor

Vad är sidokedjor

Sidkedjor är en viktig innovation inom blockchainfältet med några intressanta långsiktiga konsekvenser och effekter på bredare interoperabilitet och skalbarhet i blockchain-nätverk.

De är effektivt förlängningar av befintliga blockkedjor som ökar deras funktionalitet och möjliggör validering av data från andra blockkedjor och för tillgångar som kan överföras sömlöst mellan dem.

Det finns redan en del senaste utvecklingen av deras liveimplementering, inklusive Loom Network’s DPoS-sidokedjor för skalbara dappar och spel på Ethereum samt Blockstreams Liquid-sidokedja för att möjliggöra snabb, konfidentiell och säker Bitcoin-överföring.

Bakgrund och hur de fungerar

Sidkedjor har varit ett koncept under relativt lång tid i kryptovalutautrymmet. Idén tog fart 2014 när flera framstående figurer inom kryptografi och tidiga digitala valutainnovationer publicerades en akademisk uppsats som introducerar Pegged Sidechains.

Flera av författarna är centrala personer i Blockstream, som ligger i framkant av innovation inom sidokedjor och andra Bitcoin-utvecklingar.

BlockstreamBlockstream introducerade konceptet Sidechains

Papperet beskriver några kritiska utvecklingar och tillhörande problem som både för närvarande var trendiga och framåtblickande vid den tiden, många av dem är fortfarande mycket relevanta idag.

Vid den tiden blev altcoins snabbt framträdande och problemen i samband med deras volatilitet, säkerhet och brist på interoperabilitet med Bitcoin väckte oro..

Tidningen behandlade främst sex frågor som kopplade sidokedjor syftade till att ge en lösning:

  1. Avvägningar mellan decentralisering och skalbarhet samt säkerhet och kostnad.
  2. Avvägningar i specifika blockchain-funktioner (dvs. Bitcoins skriptspråk jämfört med Ethereums Turing-fullständighet)
  3. Tillgångar förutom valutor som kan handlas på blockkedjor (dvs. smarta kontrakt, obligationer, aktier, derivat, fastigheter)
  4. Risk för monokultur i Bitcoin
  5. Potentialen för nya funktioner med avancerad teknik som inte ursprungligen förutses med Bitcoins skapande
  6. Det krävs bred enighet för att uppgradera Bitcoin, vilket resulterar i långsamma och försiktiga processer.

Som du kan se är flera av dessa verkliga krav på utvecklingen av den första Bitcoin-implementeringen fortfarande mycket relevanta. Avvägningar mellan skalbarhet och decentralisering demonstreras med Ethereums fokus på decentralisering först och resulterande komplexitet i utvecklingen av skalbara lösningar.

Den ökade tonvikten på smarta kontraktsfunktioner, koppling av verkliga tillgångar till blockkedjor och experiment av altcoins som för närvarande pågår representerar också de framåtriktade idéerna som beskrivs i tidningen.

Sidkedjor är blockkedjor som gör det möjligt att använda digitala tillgångar från en blockchain säkert i en separat blockchain och sedan återvända till den ursprungliga kedjan.

Termen “sidokedja” används i detta fall för sammanhang, i och med att papperet ursprungligen hänvisar till Bitcoin som “moderkedjan” och anslutna blockkedjor (altcoins) som “sidokedjor”, men termen är utbytbar så att altcoins interagerar med varandra kan var och en vara en överordnad kedja som interagerar med sidokedjor. Du kanske har hört talas om ”barnkedjor”, som också är sidokedjor.

En viktig åtskillnad som ska göras om sidokedjor som behöver förstås är att sidokedjor själva hjälper till att driva på innovation genom experiment. I stället för att tillhandahålla skalbarhet direkt tillåter de triviala experiment på sidokedjor med olika skalbarhetsmekanismer.

Med sidokedjor kan man undvika problemen med initial distribution, marknadsvolatilitet och inträdeshinder när man experimenterar med altcoins på grund av den inneboende härledningen av deras brist och tillgång från Bitcoin. Med detta sagt är varje sidokedja oberoende och flexibel att bearbeta med olika funktioner.

En peggad sidokedja har flera viktiga egenskaper som det är värt att ta hänsyn till:

  • Tillgångar som flyttas mellan sidokedjorna bör endast kunna flyttas tillbaka till den ursprungliga kedjan av innehavaren av den ursprungliga tillgången.
  • Tillgångar bör flyttas utan motpartsrisk.
  • Överföringar ska vara atomära.
  • Sidkedjor ska vara oberoende, vilket innebär att ändringar eller buggar i en sidokedja inte ska påverka andra sidkedjor, även om de är anslutna till den. Detta inkluderar också blockchain-omorganisationer (dvs. föräldralösa i PoW-blockkedjor).
  • Användare bör inte vara tvungna att spåra sidokedjor som de inte använder.

Pegged sidechains använder en tvåvägspinne för att överföra tillgångar mellan kedjor, och de består av att tillhandahålla bevis för innehav i de överförande transaktionerna.

Tanken är att möjliggöra möjligheten att låsa en tillgång i en ursprunglig moderkedja, som sedan kan överföras till en sidokedja innan den så småningom löses in i den ursprungliga kedjan.

Särskilt är den ursprungliga tillgången i moderkedjan låst i en specifik utgångsadress och förstörs inte som tidiga implementeringar av sidokedjor.

Tvåvägspinnen är avgörande för det övergripande konceptet, så låt oss undersöka det vidare.

Tvåvägs knäppta sidokedjor

Tvåvägspinnen är mekanismen för att överföra tillgångar mellan sidokedjor och är inställd på en fast eller fördefinierad hastighet. Bitcoins Dynamic Membership Multi-Party Signature (DMMS) spelar en viktig roll i funktionaliteten hos tvåvägspegeln.

DMMS är en av Bitcoins mindre kända men otroligt viktiga komponenter. Det är en gruppsignatur – sammansatt av blockrubrikerna i Bitcoin – som inte har någon fast storlek på grund av dess beräkningsdrivna PoW-karaktär..

Pegged Sidechain-papperet beskriver det vidare som:

”Vidare viktas bidraget av beräkningsstyrka snarare än ett tröskelvärde för signaturbidrag per part, vilket möjliggör anonymt medlemskap utan risk för Sybil-attack (när en part går med många gånger och har oproportionerliga bidrag till signaturen). Av denna anledning har DMMS också beskrivits som en lösning på det bysantinska generalproblemet [AJK05]. ”

DMMS är också kumulativt, så på grund av användningen av DMMS som en signatur baserad på beräkningskraft snarare än hemlig kunskap, är DMMS-undertecknare kända som gruvarbetare och bidrar till varför det inte finns någon fast storlek på gruppens digitala signatur.

Inom ramen för tvåvägspeggen representeras DMMS av det förenklade betalningsverifieringsbeviset (SPV-bevis), vilket är ett DMMS som bekräftar att en specifik åtgärd på en PoW-blockchain inträffade.

SPV-beviset fungerar som bevis för innehav i den ursprungliga moderkedjan för dess säkra överföring till en sidokedja. Symmetriska tvåvägspinnar är den primära typen av tvåvägsplugg så vi kommer endast att hänvisa specifikt till den symmetriska (jämfört med asymmetrisk) pinne i denna bit.

Vi kan bryta ner tvåvägs-pegprocessen för att överföra en tillgång från en överordnad kedja till en sidokedja i fyra steg:

  1. Tillgången (dvs. ett inbyggt mynt i en blockkedja) skickas till en speciell utgångsadress som låser tillgången i den kedjan. Det kan bara låsas av SPV-beviset på sidokedjan.
  2. Bekräftelseperiod – Perioden under vilken myntet är låst i moderkedjan och en referenstransaktion skapas därefter på sidokedjan som refererar till den speciella utgången i moderkedjan, känd som SPV Proof.
  3. Tävlingsperiod – Period under vilken en nyskapad tillgång på en sidokedja inte kan användas. Utformad för att förhindra dubbla utgifter från potentiella blockchain-omorganisationer av moderkedjan.
  4. Lös in på föräldrakedjan – Denna process speglar steg 1-3 men skickar istället tillgången till en SPV-låst tillgång på sidokedjan och låser upp den ursprungligen låsta utgången i moderkedjan.

Sidkedjetransaktioner som använder en tvåvägspinne möjliggör effektivt endast transaktioner inom kedjan.

En överföring från Bitcoin (moderkedjan) till Ethereum (sidokedja) skulle göra det möjligt för en användare att använda Ethereums funktionalitet (dvs. helt uttrycksfulla smarta kontrakt), men den underliggande ursprungliga tillgången skulle förbli just det, Bitcoin. Så, en Bitcoin på en Ethereum-sidokedja är tekniskt sett fortfarande en Bitcoin.

Federated Sidechains

En federation är en grupp som fungerar som mellanhand mellan en moderkedja och dess motsvarande sidokedja. Det är ett ytterligare lager i protokollet men tjänar en nyckelfunktion och är vad Blockstreams flytande sidokedja använder.

På grund av bristen på uttrycksfullhet i Bitcoins skriptspråk bildar en externt implementerad och ömsesidigt misstroende uppsättning medlemmar en federerad pinne.

Den federerade pegmodellen äventyrar avsiktligt förtroendet för ökad funktionalitet inklusive bättre integritet, snabbare hastigheter och övergripande säkerhetseffektivitet.

De är emellertid ett ytterligare mellanlager och strider mot den allmänna trenden i Bitcoin-antagandet trots att de ger några värdefulla prestandauppgraderingar.

Potentiella problem

Sidkedjor kommer med sina säkerhetsproblem, särskilt kring deras potential för risker för mjuka gafflar på grund av deras komplexitet och risken för gruvcentralisering på grund av närvaron av sammanslagen gruvdrift.

Trots att sidokedjorna är oberoende av varandra är de ansvariga för sin individuella säkerhet och behöver den nödvändiga gruvkraften för att förbli säker.

Bitcoins blockchain har tillräcklig PoW-gruvkraft för att förbli säker även från de mest samordnade attackerna, men många fler framväxande sidokedjor saknar de nödvändiga nätverkseffekterna och gruvkraften för att garantera användarnas säkerhet.

Detta behov av gruvkraft kan i slutändan påverka centraliseringen av gruvarbetare eftersom det kommer att skapa en hög inträdesbarriär för mindre gruvarbetare som inte kan konkurrera med gruvarbetare som bryter på flera blockkedjor, vilket får mer betydande belöningar.

Använd fodral och sidokedjor idag

Sidkedjor har kommit långt sedan introduktionen av den knäppta sidokedjan 2014. Inte bara används i Bitcoin utan sidokedjor har också framför allt implementerats och utvecklas på en mängd olika plattformar med några fascinerande användningsfall.

Råstock

Råstock – Bitcoins smarta kontraktsplattform – använder en tvåvägspinne till Bitcoin och lägger till smart kontraktsfunktionalitet till Bitcoin. Det belönar Bitcoin-gruvarbetare genom sammanslagning och möjliggör nästan omedelbara transaktioner och bättre skalbarhet. Den kommer först att förlita sig på en federerad sidokedjemodell innan den övergår till en automatisk pinne.

Vad är Rootstock RSK?Vad är Rootstock (RSK)? Bitcoin Sidechain för att aktivera smarta kontrakt

Loom Network

Loom Network släppte nyligen sin SDK som stöder vad de kallar “Dappchains”, en Ethereum lager-2 sidokedjelösning med varje sidkedja som består av sin egen DPoS-konsensusmekanism.

Detta möjliggör mycket skalbara dapps, speciellt spel byggda med hjälp av deras verktyg. Loom betonar den tidigare kommentaren om sidokedjor som möjliggör innovation i skalbarhet snarare än att tillhandahålla den direkt.

Looms sidokedjor har sin egen uppsättning regler och används för att ladda bort beräkningar från den primära Ethereum-kedjan. Deras sidokedjor är applikationsspecifika, vilket innebär att de möjliggör mycket skalbara dapps genom en effektiv konsensusmekanism och kan regelbundet avgöras i den huvudsakliga Ethereum-kedjan beroende på deras säkerhetsbehov.

Loom Network GuideLäs: Beginner’s Guide to Loom Network

Glöd

Ardor är en blockchain-plattform baserad på barnkedjor (sidokedjor) som använder proof of stake (PoS) konsensus. Den använder den primära kedjan som en säkerhetskedja och barnkedjorna för att bearbeta transaktioner för att öka skalbarheten.

Deras design är specifikt fokuserad på hastighet och effektivitet genom PoS-konsensus och avlägsnande av blockchain-uppblåsthet genom beskärning.

Det finns många fler projekt och utvecklingar där ute med sidokedjor i någon eller annan form inklusive plasma och experiment med konceptet på Hyperledger.

Slutsats

Sidkedjor är en unik och mångsidig lösning för olika blockchain-nätverk för att experimentera och interagera med varandra.

Utvecklingen inom sidokedjor kommer att gå långt för att driva på bättre likviditet, interoperabilitet och skalbarhet i det bredare ekosystemet för blockchain och kryptovaluta..

Den vidare utvecklingen av att knyta fysiska och traditionella finansiella tillgångar till blockkedjor kommer bara att öka förekomsten och behovet av lösningar som involverar sidokedjor i något format.

För närvarande finns det många rörliga delar i deras utveckling, men deras implementeringar och fördelar har kommit långt sedan deras ursprungliga start.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me