زنجیره جانبی بلاکچین چیست؟ معرفی ساید چین Sidechain

شبکه‌های بلاکچینی به دلیل ویژگی‌های زیادی که دارند، موفق شده‌اند در دنیای امروز نقش پررنگ‌تری داشته باشند. اما این شبکه‌ها عاری از ایراد نیستند و با برخی مشکلات دست و پنجه نرم می‌کنند. مقیاس پذیری در بلاکچین یکی از چالش‌هایی است که تا به امروز راهکارهای مختلفی برای آن معرفی شده است. ساید چین (Sidechain) یا زنجیره‌های جانبی یک نوآوری بسیار مهم در رفع این محدودیت است.

سایدچین در واقع یک زنجیره بلوکی است که به موازات زنجیره اصلی اجرا می‌شود. اما زنجیره جانبی چگونه می‌تواند به افزایش مقیاس‌پذیری کمک کند؟ کاربرد و مزایای Sidechain چیست؟ در این مطلب قرار است به این سوالات پاسخ بدهیم.

شکل گیری زنجیره‌های جانبی

اولین اشاره به مفهوم ساید چین در یک مقاله دانشگاهی در ۲۲ اکتبر ۲۰۱۴ بود که توسط آدام بک (Adam Back)، مخترع HashCash و مدیر عامل فعلی Blockstream منتشر شد. فناوری بیت کوین برای اینکه بتواند کاربردهای بیشتری داشته باشد با چالش مقیاس پذیری مواجه بود. تعداد زیادی از توسعه دهندگان بیت کوین مانند مت کورالو (Matt Corallo)، لوک دشجر (Luke Dashjr) و غیره به دنبال راه حلی برای آن بودند.

درنتیجه تمام این تحقیقات و تلاش‌ها، فناوری جدید یعنی Sidechain پیشنهاد شد. زنجیره‌های جانبی به بلاکچین اصلی متصل می‌شوند به طوری که کوین‌ها و سایر دارایی‌های دفترکل بتوانند بین چندین بلاکچین منتقل شوند. این فناوری را می‌توان یک گام بسیار موثر برای گسترش قابلیت‌های دفترکل توزیع شده و افزایش کاربردهای آن به شمار آورد.

ساید چین چیست؟

sidechain بلاکچینی است که داده‌های سایر بلاکچین‌ها را تایید می‌کند. در واقع سایدچین یک بلاکچین است که می‌تواند با یک یا چند زنجیره دیگر ارتباط برقرار کرده و تعامل داشته باشد و امکان انتقال دارایی‌ها را بین زنجیره‌ها فراهم می‌کند. هنگامی که Sidechain را فعال می‌کنید، در واقع به تعدادی از بلاک‌چین‌های مختلف اجازه می‌دهید به صورت موازی اجرا شوند. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های زنجیره جانبی عبارت است از :

• قابلیت همکاری با بلاکچین اصلی را دارد.
• هزینه‌های تراکنش را کاهش می‌دهد.
• باعث افزایش سرعت تایید تراکنش‌ها می‌شود.
• تعدادی زنجیره را می‌توان به طور موازی با مکانیسم‌های اجماع بهتر ایجاد کرد که هر کدام وظایف مختلفی را بر عهده دارند، بدون اینکه نیازی به ایجاد اجماع جداگانه برای هر ویژگی باشد.
• ساید چین‌ها با رفع مشکل انعطاف‌ پذیری، امنیت شبکه را افزایش می‌دهند.
• افزودن و حذف ویژگی‌ها در یک Sidechain به اجماع جامعه اصلی بلاکچین بستگی ندارد زیرا ویژگی‌های جدید فقط روی کاربران زنجیره جانبی تأثیر می‌گذارد.

عناصر ساید چین

مؤلفه‌های کلیدی که به ساید چین اجازه می‌دهد تا به طور مؤثر عمل کنند، عبارتند از گیره‌های دو طرفه، تایید کننده‌ها و قراردادهای هوشمند که در ادامه به توضیح هر کدام می‌پردازیم.

گیره دو طرفه یا Two-way peg

ساید چین برای تسهیل انتقال دارایی‌های دیجیتال بین بلاکچین‌ها توسعه یافته‌اند. برای تسهیل این انتقال بین بلاکچین‌ها، یک راه ارتباطی مورد نیاز است. ساید چین یک شبکه بلاکچین مجزا است که از طریق یک پل ارتباطی به نام گیره دو طرفه (two-way peg) به بلاکچین یا شبکه اصلی متصل می‌شود. شما می‌توانید این را به عنوان یک تونل دو طرفه در نظر بگیرید. به بیان ساده، یک گیره دو طرفه به دارایی‌های دیجیتالی مانند بیت کوین اجازه می‌دهد تا بین شبکه اصلی و زنجیره جانبی جدید منتقل شوند.

تاییدکننده‌ها یا validators

یک دارایی دیجیتال در واقع منتقل نمی‌شود بلکه در شبکه اصلی قفل می‌شوند و مقدار معادل آن در ساید چین باز می‌شود. در هر عملیات دو طرفه، تأییدکننده‌ها صحت نقل و انتقالات صورت گرفته را تایید می‌کنند تا از هرگونه تقلبی جلوگیری شود. در صورتی که تایید کننده‌ها به درستی عمل نکنند، ، ممکن است انتقال واقعی صورت نگیرد.

گیره متقارن در مقابل نامتقارن Symmetric and Asymmetric Peg 

در ساختار ساید چین متقارن، زنجیره اصلی، زنجیره جانبی را نظارت می‌کند و بالعکس. از آنجایی که هر دو سیستم از یکدیگر آگاه هستند، انتقال زنجیره‌ای متقابل در هر دو طرف یکسان عمل می‌کند. بنابراین در طراحی متقارن برای تأیید تراکنش‌ها نیاز است که زنجیره‌های اصلی تمام زنجیره‌های جانبی را نظارت کند. در ساختار گیره دو طرفه نامتقارن، سایدچین‌ها زنجیره اصلی را نظارت می‌کنند، اما زنجیره اصلی Side chain را ردیابی نمی‌کند. در این ساختار، انتقال دارایی‌ها از زنجیره اصلی به زنجیره جانبی، ساده است زیرا گره‌های ساید چین می‌توانند تراکنش‌های دریافتی را خودشان تأیید کنند اما انتقال دارایی‌ها به زنجیره اصلی، پیچیده‌تر است. باید نقل و انتقالات بازگشتی به زنجیره اصلی اعلام شود که به برخی از تأییدات قبلی تراکنش‌ها متکی خواهد بود.

قرارداد هوشمند یا smart contract

برای انتقال دارایی‌های دیجیتال بین یک ساید چین و شبکه اصلی آن، باید یک فرآیند خارج از زنجیره ایجاد شود که داده‌ها را بین دو بلاکچین منتقل می‌کند. از آنجایی که انتقال دارایی‌های دیجیتال بین زنجیره مادر و زنجیره جانبی به شکل صوری و مجازی است، دارایی‌های دیجیتال در هر دو زنجیره قفل شده و پس از تایید تراکنش از طریق یک قرارداد هوشمند، آزاد می‌شوند.

قراردادهای هوشمند برای جلوگیری از فرآیندهای نادرست تاییدکننده‌ها استفاده می‌شود تا تراکنش‌های بین زنجیره‌ای را به درستی تایید کنند. هنگامی که یک تراکنش رخ می‌دهد، یک قرارداد هوشمند به شبکه اصلی اطلاع می‌دهد که یک رویداد اتفاق افتاده است. سپس، فرآیند خارج از زنجیره، اطلاعات تراکنش را به یک قرارداد هوشمند در سایدچین منتقل می‌کند و تراکنش تأیید می‌شود. پس از تأیید رویداد، می‌توان وجوه را در ساید چین آزاد کرد. این فرآیند می تواند از شبکه اصلی به زنجیره جانبی یا بالعکس رخ دهد و به کاربران این امکان را می‌دهد تا دارایی‌های دیجیتال را در هر دو بلاکچین جابجا کنند.

تفاوت ساید چین با فورک‌های بلاکچین

ساید چین را نباید با فورک‌ اشتباه گرفت. هدف از هارد فورک بلاکچین، ایجاد یک زنجیره اصلی کاملاً جدید است که دارای استقلال کامل باشد. این فورک‌ها زمانی اتفاق می‌افتند که گروهی از کاربران در شبکه تصمیم می‌گیرند به طور کلی به دو بلاکچین جدید تقسیم شوند. بیت کوین کش (BCH) برجسته‌ترین نمونه فورک بیت کوین است. در مقابل، زنجیره‌های جانبی قصد دارند در کنار زنجیره اصلی کار کنند تا به سطح بالایی از قابلیت همکاری دست یابند.

موارد استفاده از زنجیره‌های جانبی

مقیاس پذیری (Scalability) 

از زنجیره‌های جانبی می‌توان برای سرعت بخشیدن به نهایی شدن تراکنش‌ها و کاهش هزینه‌های کلی تراکنش استفاده کرد. البته تغییر پارامترهای بلوک، مانند زمان تشکیل و اندازه بلوک‌، دشواری اجرای یک گره کامل را افزایش می‌دهند. برای اینکه بلاکچین‌ها بتوانند با حفظ تمرکززدایی، مقیاس پذیر شوند، اجرای یک گره باید برای همه آزاد باشد نه آنکه چند «ابر گره» مسئول حفظ زنجیره شوند.

برای مثال یک مورد استفاده می‌تواند یک سیستم پرداخت درون بازی در زمان اجرا باشد. اگر سیستم چندین هزار کاربر همزمان داشته باشد و همه پاداش‌ها را در زنجیره اصلی ثبت کرده باشد، یک بلاکچین سنتی برای مدیریت آن کارایی مناسب را نخواهد داشت. یک ساید چین با فواصل بلوکی کوتاه و مکانیسم اجماع متمرکز برای تأیید کارآمد تراکنش‌ها، رویکرد بسیار عملی‌ است.

یک مورد استفاده دیگر می‌تواند یک سیستم ردیابی زنجیره تامین باشد. اگر این سیستم توسط تولیدکنندگان، شرکت‌های لجستیک، خرده‌فروشان و سایر اشخاص ثالث استفاده شود، حجم داده‌ها به سرعت از محدوده‌ای که گره‌های بلاک‌چین عمومی قادر به انجام آن هستند، فراتر خواهد رفت. یک ساید چین اختصاصی با فیلدهای داده اضافی برای ذخیره ابری اطلاعات محصولات می‌تواند یک راه حل مناسب باشد.

حاکمیت (Governance)

استقرار یک ساید چین با دامنه خاص، با دور زدن فرآیند اجماع مورد استفاده در یک شبکه عمومی امکان تکرار سریع ویژگی‌ها را فراهم می‌کند. با این جداسازی اشکالات ناشی از استقرار ویژگی جدید فقط بر سایدچین تأثیر می‌گذارد و از زنجیره اصلی محافظت می‌شود.

خزانه داری (dramatically)

یکی دیگر از موارد استفاده ساید چین، خزانه داری خواهد بود که بنیاد یک بلاکچین را به هدف خود برای تبدیل شدن به یک سازمان مستقل غیرمتمرکز یا دائو نزدیکتر می‌کند.

مزایای ساید چین

زنجیره‌های جانبی پتانسیل زیادی برای گسترش دامنه، مقیاس و پویایی فناوری بلاکچین دارند و به شبکه‌های بلاکچینی که کارکرد خود را از دست داده‌اند اجازه می‌دهند در یک اکوسیستم مشترک ادغام شوند. با در نظر گرفتن یک دیدگاه کلان، یک شبکه بلاکچین جهانی متشکل از بلاکچین‌های متعدد را می‎‌توان تصور کرد که هر کدام مکانیسم اجماع، قوانین حاکمیتی و چشم انداز خاص خود را دارند، اما همه آنها مستقل از یکدیگر باقی می‌مانند. قابلیت همکاری متقابل زنجیره‌ای که توسط ساید چین تسهیل می‌شود، به کاربران اجازه می‌دهد تا به طور یکپارچه از پروژه‌های مختلف استفاده کنند.

علاوه بر موارد فوق، یکی از مزایای مهم ساید چین، توانایی آن‌ برای تسهیل کانال‌های خرید ارز دیجیتال بین شبکه بومی یک ارز و بلاک‌چین ثانویه است. این بدان معناست که دارایی‌های دیجیتال مانند توکن‌ها می‌توانند به طور ایمن بین بلاکچین‌ها منتقل شوند و به پروژه‌ها اجازه می‌دهد تا اکوسیستم خود را به صورت غیرمتمرکز گسترش دهند.

فردی که از شبکه اصلی بیت کوین استفاده می‌کند باید آن را به یک آدرس خروجی ارسال کند. این آدرس می‌تواند یک کیف پول یا یک Side chain باشد. پس از تایید تراکنش، اطلاعیه تراکنش کامل شده در سراسر شبکه بیتکوین پخش می‌شود. پس از یک بررسی امنیتی کوتاه، بیت‌کوین ارسالی به ساید چین منتقل می‌شود و به کاربران این امکان را می‌دهد تا آزادانه دارایی‌های خود را در شبکه جدید جابجا کنند. مهمترین بخش ساخت سایدچین پروتکل انتقال زنجیره متقابل است. پروتکل اجازه می‌دهد تا تراکنش‌ها از زنجیره‌های جانبی به زنجیره اصلی بازگردند. این فرآیند با کمک ردیابی ساید چین و یک فدراسیون متمرکز از اعتبارسنجی‌ها امکان پذیر می‌شود. 

امنیت ساید چین

از آنجایی که ساختار هر زنجیره جانبی مستقل است، در صورتی که زنجیره هک شود، هیچ خطری بلاکچین اصلی را تهدید نخواهد کرد و تنها زنجیره آسیب خواهد دید. البته حالت برعکس هم وجود دارد، اگر بلاکچین اصلی در معرض خطر سایبری قرار بگیرد، زنجیره جانبی بدون آنکه دچار مشکل شود به کار خود ادامه خواهد داد؛ اما دیگر به بلاکچین متصل نخواهد بود. در واقع می‌توان گفت، هر Side chain مسئول حفظ امنیت خود است.

زنجیره‌های جانبی روی بیت کوین

لیکوئید (Liquid) و روت استاک (RSK) از اولین و مهم‌ترین زنجیره‌ها روی بیت‌کوین هستند که در ادامه در مورد آن‌ها صحبت می‌کنیم.

زنجیره جانبی Liquid

شبکه Liquid یک ساید چین متن‌باز است که توسط Blockstream روی شبکه اصلی بیت کوین ساخته شده است. کاربران می‌توانند بیت کوین خود را به LBTC تبدیل کنند و از آن برای به دست آوردن سایر ارزهای دیجیتال مبتنی بر شبکه یا صدور استیبل کوین‌های جدید استفاده کنند و حتی برای کسب بهره آن‌ها را وام دهند. مدل حاکمیتی Liquid از سه لایه کارگزاران، اعضا و گره‌های کامل تشکیل شده است.

دارندگان توکن LBTC علاوه بر آنکه در مورد پیشنهادات شبکه رای می‌دهند، اطمینان حاصل می‌کنند که تراکنش‌ها به درستی اعتبارسنجی می‌شوند یا خیر. زمان تشکیل بلاک شبکه Liquid تنها یک دقیقه است، که ۱۰ برابر سریع‌تر از زمان بلوک ۱۰ دقیقه‌ای بیت‌کوین است. این شبکه همچنین به کاربران اجازه می‌دهد تا با پنهان کردن مقدار و نوع دارایی در حال انتقال، به صورت خصوصی‌تر تراکنش دارایی‌های دیجیتالی را انجام دهند.

زنجیره جانبی RootStock

ساید چین RootStock قراردادهای هوشمند را به اکوسیستم شبکه بیت کوین می‌آورد. هنگام استفاده از RSK، بیت کوین در شبکه اصلی قفل می‌شود و ارز اصلی RSK به عنوان بیت‌کوین هوشمند (SBTC) منتشر می‌شود. با وجود ویژگی‌های قرارداد هوشمند، کاربران برای استفاده از RSK نیازی به تبدیل بیت کوین خود به دارایی‌های دیگر ندارند. RootStock به کاربران این امکان را می‌دهد که، بیت کوین خود را قرض دهند واز طریق پلتفرم چند وجهی RIFOS در یک فضای غیرمتمرکز زیرساخت لازم برای مدیریت هویت، ارتباطات، ذخیره‌سازی فایل و موارد دیگر را برای کاربران فراهم می‌کند.

مثال‌هایی از سایدچین در بلاکچین

تا به امروز پروژه‌های زیادی در بستر side chain گسترش پیدا کرده‌اند، اما نمی‌توان گفت که تمام آن‌ها موفقیت آمیز بوده است. در ادامه به معرفی پلتفرم‌های معروف می‌پردازیم که با کمک زنجیره‌های جانبی راه‌اندازی شده‌اند و به نتایج قابل قبولی هم دست یافته‌اند.

پروژه RootStock: این پروژه یک ساید چین روی بیت کوین است که قابلیت‌ قرارداد هوشمند را به این اکوسیستم آورده است. RSK به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد از بیت کوین به عنوان توکن بومی در بسیاری از برنامه‌های غیرمتمرکز مبتنی بر بلاکچین استفاده کنند.

پروژه Plasma: پلاسما مبتنی بر Side chain است که هدف اصلی آن مقیاس‌گذاری است. معماری پلاسما را می‌توان به عنوان یک درخت سلسله مراتبی از زنجیره‌های جانبی در نظر گرفت. در زمان ایجاد هر زنجیره جانبی یک قرارداد هوشمند حاوی قوانین، نرخ ارز و هش‌های زنجیره‌های جانبی روی زنجیره اصلی ایجاد می‌شود.

پروژه POA: تیم POA، یک سایدچین مبتنی بر اجماع اثبات اقتدار (PoA) توسط تایید کننده‌های مستقل را ارائه کردند که می‌توان نقل و انتقالات دوطرفه را از طریق منطق قرارداد هوشمند به جای پروتکل اصلی انجام داد. الگوریتم اثبات اعتبار به عنوان یک جایگزین کارآمدتر برای همتایان قدیمی‌ خود مانند مکانیزم اجماع اثبات کار به شمار می‌رود.

پروژه Ardor: شبکه بلاک چین آدور از معماری زنجیره‌ای والد به فرزند استفاده می‌کند و ساید چین امنیت زنجیره اصلی را به ارث می‌برد. در این مورد، بلاکچین مادر، زنجیره اصلی Ardor است که تمام تراکنش‌ها را ذخیره می‌کند و همه پروتکل‌های امنیتی و غیره را ارائه می‌دهد.

پروژه Loom Network: این پروژه در واقع پلتفرمی برای ایجاد اپلیکیشن‌هایی است که با چندین ارز دیجیتال کار می‌کنند. هر یک از برنامه‌های غیرمتمرکز ایجاد شده از طریق شبکه Loom یک زنجیره جانبی جداگانه برای بلاکچین اصلی آن است. لوم توسط گروهی متشکل از ۲۱ تایید کننده ایمن شده است و از قراردادهای هوشمند مبتنی اتریوم و موتور قرارداد هوشمند خود مبتنی بر زبان Go (که با عنوان Golang نیز شناخته می‌شود) پشتیبانی می‌کند.

آینده ساید چین

دنیای ارزهای دیجیتال در حال رشد و توسعه است. به همین دلیل انجام تراکنش‌‌ها به شکلی ایمن، سریع و ارزان، همراه با بهبود بلاکچین‌ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. زنجیره‌های جانبی می‌توانند بهترین راهکار برای مشکلات پیش روی کریپتوکارنسی باشند.

رمز ارزها به‌وسیله ساید چین‌ها این امکان را دارند که با یکدیگر در ارتباط باشند. علاوه بر این، از این فناوری می‌توان برای کاهش هزینه‌های کلی تراکنش و افزایش سرعت تایید تراکنش‌ها استفاده کرد. دور از انتظار نیست که در آینده، این فناوری گسترش بسیار زیادی داشته باشد و توسعه‌دهندگان با کمک آن‌ها امکانات و قابلیت‌های زیادی را به بلاکچین‌ها اضافه کنند.

از نظر فعالان ارز دیجیتال، رمزارزها جزء جدایی ناپذیر از اقتصاد جهانی هستند و آینده آن‌ها در سایه زنجیره‌های جانبی بسیار روشن است. نظر شما در این باره چیست؟ آیا Side chain موفق خواهد شد تا قابلیت‌های دیگری به بلاکچین اضافه کند؟