サイドチェーンとは

サイドチェーンは、ブロックチェーン分野で不可欠なイノベーションであり、ブロックチェーンネットワークのより広範な相互運用性とスケーラビリティにいくつかの興味深い長期的な影響と影響をもたらします。.

これらは既存のブロックチェーンを効果的に拡張したものであり、機能を強化し、他のブロックチェーンからのデータの検証と、アセットをそれらの間でシームレスに転送できるようにします。.

ライブ実装には、スケーラブルなdappとEthereumでのゲーム用のLoom NetworkのDPoSサイドチェーンや、高速で機密性の高い安全なビットコイン転送を可能にするBlockstreamのLiquidサイドチェーンなどの最近の開発がすでにいくつかあります。.

背景とその仕組み

サイドチェーンは、暗号通貨の分野では比較的長い間概念でした。このアイデアは、暗号化と初期のデジタル通貨の革新におけるいくつかの著名な人物が発表した2014年に実現しました。 固定相場制を紹介する学術論文.

著者の何人かは、サイドチェーンやその他のビットコイン開発の革新の最前線にいるBlockstreamの中心人物です。.

ブロックストリームBlockstreamはサイドチェーンの概念を導入しました

このホワイトペーパーでは、当時トレンドであり、前向きであったいくつかの重要な進展と関連する問題について概説しています。それらの多くは、今日でも非常に関連性があります。.

当時、アルトコインは急速に目立つようになり、そのボラティリティ、セキュリティ、ビットコインとの相互運用性の欠如に関連する問題が懸念を引き起こしていました.

このペーパーは主に、解決策を提供することを目的としたサイドチェーンを固定した6つの問題に対処しました。

  1. 分散化とスケーラビリティ、およびセキュリティとコストの間のトレードオフ.
  2. 特定のブロックチェーン機能のトレードオフ(つまり、イーサリアムのチューリング完全性と比較したビットコインのスクリプト言語)
  3. ブロックチェーンで取引できる通貨以外の資産(スマートコントラクト、債券、株式、デリバティブ、不動産など)
  4. ビットコインにおける単一栽培のリスク
  5. ビットコインの作成では当初は予測されていなかった、高度なテクノロジーによる新機能の可能性
  6. ビットコインをアップグレードするには幅広いコンセンサスが必要であり、その結果、プロセスが遅く慎重になります.

ご覧のとおり、最初のビットコイン実装の進化に対するこれらの現実世界の要求のいくつかは、依然として非常に関連性があります。スケーラビリティと分散化の間のトレードオフは、最初に分散化に焦点を当てたイーサリアムと、スケーラブルなソリューションの開発における結果として生じる複雑さで示されます。.

スマートコントラクト機能の重要性の高まり、実世界の資産のブロックチェーンへのペギング、および現在進行中のアルトコインの実験も、このホワイトペーパーで概説されている先進的なアイデアを表しています。.

サイドチェーンは、あるブロックチェーンのデジタルアセットを別のブロックチェーンで安全に使用し、その後元のチェーンに戻すことができるブロックチェーンです。.

この場合の「サイドチェーン」という用語は、最初はビットコインを「親チェーン」と呼び、接続されたブロックチェーン(アルトコイン)を「サイドチェーン」と呼ぶという文脈で使用されますが、アルトコインが相互作用するようにこの用語は交換可能ですそれぞれがサイドチェーンと相互作用する親チェーンになることができます。サイドチェーンでもある「チャイルドチェーン」についても聞いたことがあるかもしれません。.

理解する必要のあるサイドチェーンについて行うべき重要な違いは、サイドチェーン自体が実験を通じてイノベーションを促進するのに役立つということです。スケーラビリティを直接提供するのではなく、さまざまなスケーラビリティメカニズムを備えたサイドチェーンでの簡単な実験が可能になります.

サイドチェーンを使用すると、ビットコインからの希少性と供給に固有の派生物であるアルトコインを実験するときに、初期流通、市場の変動性、および参入障壁の問題を回避できます。そうは言っても、各サイドチェーンは独立しており、さまざまな機能を備えたツールに柔軟に対応できます。.

ペグされたサイドチェーンには、考慮する価値のあるいくつかの重要なプロパティがあります。

  • サイドチェーン間で移動されたアセットは、元のアセットの所有者のみが元のチェーンに戻すことができる必要があります.
  • 資産はカウンターパーティリスクなしで移動する必要があります.
  • 転送はアトミックである必要があります.
  • サイドチェーンは独立している必要があります。つまり、1つのサイドチェーンの変更やバグが、他のサイドチェーンに接続されていても影響を与えないようにする必要があります。これには、ブロックチェーンの再編成(つまり、PoWブロックチェーン内の孤立)も含まれます。.
  • ユーザーは、使用していないサイドチェーンを追跡する必要はありません。.

ペグされたサイドチェーンは、チェーン間で資産を転送するために双方向ペグを採用しており、転送トランザクションで所有の証拠を提供することで構成されています.

アイデアは、元の親チェーンでアセットをロックする機能を有効にすることです。これは、最終的に元のチェーンで引き換えられる前に、サイドチェーンに転送できます。.

特に、親チェーンの元のアセットは特定の出力アドレスにロックされており、サイドチェーンの初期の実装のように破棄されません.

双方向ペグは全体的なコンセプトに不可欠なので、さらに詳しく見ていきましょう.

双方向ペグサイドチェーン

双方向ペグは、サイドチェーン間でアセットを転送するためのメカニズムであり、固定または事前定義されたレートで設定されます。ビットコインの動的メンバーシップマルチパーティ署名(DMMS)は、双方向ペグの機能において重要な役割を果たします.

DMMSは、ビットコインのあまり知られていないが非常に重要なコンポーネントの1つです。これは、ビットコインのブロックヘッダーで構成されるグループデジタル署名であり、ブロックチェーンの計算能力のあるPoWの性質により、固定サイズはありません。.

Pegged Sidechainの論文では、さらに次のように説明しています。

「さらに、コントリビューションは、パーティごとに1つのしきい値署名コントリビューションではなく、計算能力によって重み付けされます。これにより、Sybil攻撃のリスクなしに匿名メンバーシップが可能になります(1つのパーティが何度も参加し、署名に不均衡な入力がある場合)。このため、DMMSはビザンチン将軍問題[AJK05]の解決策としても説明されています。」

DMMSも累積的であるため、秘密の知識ではなく計算能力に基づく署名としてDMMSを使用するため、DMMSの署名者はマイナーと呼ばれ、グループのデジタル署名のサイズが固定されていない理由に貢献します。.

双方向ペグのコンテキストでは、DMMSはSimplified Payment Verification Proof(SPV Proof)で表されます。これは、PoWブロックチェーンで特定のアクションが発生したことを確認するDMMSです。.

SPVプルーフは、サイドチェーンへの安全な転送のための最初の親チェーンの所有の証明として機能します。対称双方向ペグは双方向ペグの主要なタイプであるため、この部分では対称(非対称と比較して)ペグのみを具体的に参照します。.

双方向ペグプロセスを分解して、アセットを親チェーンからサイドチェーンに4つのステップに転送できます。

  1. 資産 (つまり、ブロックチェーンのネイティブコイン)は、そのチェーン上のアセットをロックする特別な出力アドレスに送信されます。サイドチェーンのSPVプルーフによってのみロックできます.
  2. 確認期間 –コインが親チェーンにロックされ、その後、SPVプルーフと呼ばれる親チェーンの特別な出力を参照する参照トランザクションがサイドチェーンに作成される期間.
  3. コンテスト期間 –サイドチェーン上に新しく作成されたアセットを使用できない期間。親チェーンの潜在的なブロックチェーン再編成による二重支払いを防ぐように設計されています.
  4. 親チェーンで引き換える –このプロセスは、手順1〜3を反映していますが、代わりに、アセットをサイドチェーンのSPVロックされたアセットに送信し、親チェーンで最初にロックされた出力のロックを解除します。.

双方向ペグを使用したサイドチェーントランザクションは、事実上、チェーン内トランザクションのみを許可します.

ビットコイン(親チェーン)からイーサリアム(サイドチェーン)への転送により、ユーザーはイーサリアムの機能(つまり、完全に表現力豊かなスマートコントラクト)を使用できますが、基になる元の資産は、ビットコインのままです。したがって、イーサリアムサイドチェーン上のビットコインは技術的にはビットコインのままです.

フェデレーションサイドチェーン

フェデレーションは、親チェーンとそれに対応するサイドチェーンの間の仲介役として機能するグループです。これはプロトコルの追加レイヤーですが、重要な機能を果たし、BlockstreamのLiquidサイドチェーンが使用するものです。.

ビットコインのスクリプト言語の表現力が不足しているため、外部で実装され、相互に信頼できないメンバーのセットがフェデレーションペグを形成します.

フェデレーションペグモデルは、プライバシーの向上、速度の高速化、全体的なセキュリティ効率など、機能の向上に対する信頼を意図的に損なうものです。.

ただし、これらは追加の中間層であり、いくつかの貴重なパフォーマンスアップグレードを提供しているにもかかわらず、ビットコイン採用の一般的な傾向に反しています.

潜在的な問題

サイドチェーンにはセキュリティ上の懸念があります。特に、複雑さに起因するソフトフォークのリスクと、マージマイニングの存在によるマイニングの集中化のリスクの可能性を取り囲んでいます。.

さらに、サイドチェーンは互いに独立していますが、個々のセキュリティに責任があり、セキュリティを維持するために必要なマイニングパワーが必要です。.

ビットコインのブロックチェーンには、最も協調的な攻撃からも安全を維持するのに十分なPoWマイニングパワーがありますが、より多くの初期のサイドチェーンには、ユーザーにセキュリティを保証するために必要なネットワーク効果とマイニングパワーがありません。.

このマイニングパワーの必要性は、複数のブロックチェーンでマイニングするマイナーと競争できない小規模なマイナーの参入障壁を高くし、より多くの報酬を獲得するため、最終的にマイナーの集中化に影響を与える可能性があります.

今日のユースケースとサイドチェーン

サイドチェーンは、2014年にペグサイドチェーンが導入されて以来、長い道のりを歩んできました。ビットコインで使用されるだけでなく、サイドチェーンも特に実装され、さまざまなプラットフォームで開発されており、いくつかの魅力的なユースケースがあります。.

台木

台木 —ビットコインのスマートコントラクトプラットフォーム—ビットコインへの双方向ペグを使用し、ビットコインにスマートコントラクト機能を追加します。マージマイニングを通じてビットコインマイナーに報酬を与え、ほぼ瞬時のトランザクションとより優れたスケーラビリティを可能にします。自動ペグに移行する前に、まずフェデレーションサイドチェーンモデルに依存します.

ルートストックRSKとは何ですか?ルートストック(RSK)とは何ですか?スマートコントラクトを可能にするビットコインサイドチェーン

ルームネットワーク

Loom Networkは最近、「Dappchains」と呼ばれるものをサポートするSDKをリリースしました。これは、各サイドチェーンが独自のDPoSコンセンサスメカニズムで構成されるイーサリアムレイヤー2サイドチェーンソリューションです。.

これにより、拡張性の高いdapp、特にツールを使用して構築されたゲームが可能になります。 Loomは、直接提供するのではなく、スケーラビリティの革新を可能にするサイドチェーンに関する以前のコメントを強調しています.

Loomのサイドチェーンには独自のルールセットがあり、プライマリイーサリアムチェーンから計算をオフロードするために使用されます。それらのサイドチェーンはアプリケーション固有です。つまり、効率的なコンセンサスメカニズムを通じて高度にスケーラブルなdappを有効にし、セキュリティのニーズに応じてメインのイーサリアムチェーンに定期的に決済できます。.

Loomネットワークガイド読む:LoomNetworkの初心者向けガイド

アーダー

Ardourは、プルーフオブステーク(PoS)コンセンサスを使用するチャイルドチェーン(サイドチェーン)を前提としたブロックチェーンプラットフォームです。プライマリチェーンをセキュリティチェーンとして使用し、子チェーンをトランザクション処理に使用してスケーラビリティを向上させます.

彼らの設計は、PoSコンセンサスによる速度と効率、および剪定によるブロックチェーンの膨張の除去に特に重点を置いています。.

プラズマやHyperledgerのコンセプトの実験など、何らかの形でサイドチェーンを利用するプロジェクトや開発は他にもたくさんあります。.

結論

サイドチェーンは、異種のブロックチェーンネットワークが相互に実験および相互作用するためのユニークで多様なソリューションです。.

サイドチェーン内の開発は、より広範なブロックチェーンと暗号通貨エコシステムのより良い流動性、相互運用性、およびスケーラビリティを促進するのに大いに役立ちます.

物理的および従来の金融資産をブロックチェーンに結び付けることのさらなる発展は、何らかの形式のサイドチェーンを含むソリューションの普及と必要性を高めるだけです。.

今のところ、それらの開発には多くの可動部分がありますが、それらの実装と利点は、最初の開始以来、長い道のりを歩んできました。.

Mike Owergreen Administrator
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