سایدچین | زنجیره جانبی چگونه کار می‌‌‌کند و اجزای آن کدام‌اند

یکی از چالش‌های ‌اساسی در بازار کریپتوکارنسی سرعت انجام تراکنش‌ها است و برای رفع این چالش سایدچین‌ها یا زنجیره‌های ‌جانبی ایجاد شده‌اند. هر زنجیره جانبی از طریق یک پیوند دوطرفه (two-way peg) به بلاک چین اصلی، معروف به زنجیره مادر متصل می‌‌‌شود. به‌جای اینکه تمام فرآیندهای محاسباتی در بلاک چین اصلی انجام گردد، از سایدچین برای ساده‌تر کردن محاسبات استفاده می‌‌‌شود و درعین‌حال از نظر امنیتی نیز، هم‌تراز با بلاک چین‌های ‌اصلی است. در این مطلب با روش کارکرد سایدچین و مزایای آن به‌صورت کامل آشنا خواهیم شد.

چرا سایدچین پایه‌گذاری شد؟

گام‌های ‌اولیه مفهوم سایدچین را می‌‌‌توان در یک مقاله آکادمیک پیدا کرد که در 22 اکتبر 2014 منتشر شد که نویسنده آن آدام بک، مخترع HashCash و مدیرعامل فعلی Blockstream بود. همچنین بسیاری از مهندسان افسانه‌ای بیت کوین همچون مت کورالو، لوک دَشجر و مارک فریدنباخ بنیان‌گذار Blockstream در نگارش این مقاله مشارکت داشتند. بسیاری از نویسندگان این مقاله نقش مهمی در توسعه ایده ساتوشی ناکاموتو مبنی بر ایجاد یک سیستم نقدی الکترونیکی ایفا کردند – یعنی ادغام مکانیزم اجماع اثبات کار HashCash در شبکه بلاک چین بیت کوین. درعین‌حال آن‌ها عقیده داشتند که اگر قرار بر این است که بیت کوین در خدمت کاربران در سراسر جهان باشد، هنوز هم جای پیشرفت دارد.

نویسندگان این گزارش وضعیت (white paper) به دنبال تمرکززدایی از زیرساخت بیت کوین و افزایش مقیاس‌پذیری آن بودند. همچنین با ورود فناوری‌های ‌جدیدی که امنیت رمزنگاری بیت کوین را بهبود می‌‌‌بخشیدند؛ نگرانی‌هایی درباره حفظ حریم خصوصی و شفافیت زیرساخت بیت کوین به وجود آمد؛ به‌ویژه اگر افراد بیشتری ارز بیت کوین (BTC) را در اختیار می‌‌‌گرفتند.

به‌این‌ترتیب، نویسندگان گزارش وضعیت بیان داشتند: “ما یک فناوری جدیدی، سایدچین‌های ‌متصل را پیشنهاد می‌‌‌کنیم که این امکان را فراهم می‌‌‌کند تا بیت کوین و سایر دارایی‌های ‌دیجیتال بین چندین بلاک چین انتقال پیدا کنند. این به کاربران امکان می‌‌‌دهد تا با استفاده از دارایی‌های ‌که در حال حاضر در اختیار دارند، به سیستم‌های ‌کریپتوکارنسی جدید و نوآورانه دسترسی داشته باشند.”

سایدچین را بشناسید

سایدچین یک شبکه بلاک چین مجزا است که از طریق یک پیوند دوطرفه (two-way peg) به یک بلاک پین دیگر – به نام بلاک چین مادر یا شبکه اصلی – متصل می‌‌‌شود. این بلاک چین‌های ‌فرعی پروتکل‌های ‌اجماع مختص به خود را دارند که به شبکه بلاک چین اجازه می‌‌‌دهند تا حریم خصوصی و امنیت خود را بهبود بخشند. یکی از مولفه‌های کلیدی زنجیره‌های جانبی، توانایی آن‌ها در تسهیل تبادل دارایی‌های ‌دیجیتال بین شبکه اصلی و بلاک‌ چین فرعی است. این بدان معنا است که دارایی‌های دیجیتال مانند توکن‌ها می‌توانند به‌طور ایمن بین بلاک چین‌ها منتقل شوند و به پروژه‌ها اجازه می‌دهد تا اکوسیستم خود را به‌صورت غیرمتمرکز گسترش دهند.

در عمل، فردی که از شبکه اصلی بیت کوین استفاده می‌‌‌کند باید بیت کوین را به یک آدرس خروجی ارسال کند. این آدرس می‌‌‌تواند یک کیف پول سخت، یک کیف پول داغ یا یک سایدچین باشد. پس از تایید تراکنش، اعلان تراکنش کامل شده است در سراسر شبکه بیت کوین پخش می‌‌‌شود. پس از یک بررسی امنیتی مختصر، بیت کوین ارسالی به سایدچین منتقل می‌شود و به کاربران این امکان را پیدا می‌‌‌کنند تا به‌صورت آزادانه دارایی‌های خود را در سراسر شبکه جدید جابجا کنند.

مکانیزم سایدچین ممکن است به‌ظاهر ساده به نظر برسد؛ اما با این حال چند مولفه کلیدی وجود دارند که به زنجیره‌های ‌جانبی اجازه می‌‌‌دهند عملکرد کارآمدی داشته باشند که عبارت‌اند از: پیوند دوطرفه (two-way peg) و قراردادهای هوشمند (smart contracts).

سایدچین‌ها چگونه کار می‌‌‌کنند؟

کاربر زنجیره اصلی ابتدا باید دارایی‌های ‌دیجیتال را به آدرس خروجی بفرستد که در آن قفل هستند و در جاهای دیگر غیرقابل‌استفاده هستند. پس از تکمیل تراکنش، تاییدیه در سراسر زنجیره ارسال می‌‌‌شود و پس از آن یک دوره انتظار برای امنیت بیشتر شبکه وجود دارد. سپس، کوین‌ها یا دارایی‌ها به‌طور کامل در زنجیره جانبی منتقل می‌‌‌شوند و به کاربران امکان می‌‌‌دهند آزادانه آن‌ها را در شبکه جدید جابجا کنند. در ادامه اجزای مکانیزم سایدچین را به‌طور مختصر شرح داده‌ایم.

پیوند دوطرفه در سایدچین

سایدچین‌ها برای تسهیل انتقال دارایی‌های دیجیتال بین شبکه‌های ‌بلاک چین‌ توسعه یافته‌اند؛ صرف نظر از اینکه دارنده دارایی‌ها چه کسانی هستند. در انتقال دارایی‌های ‌دیجیتال هیچ بازیگر ثانویه‌ای نباید بتواند جلوی انتقال آن‌ها را بگیرد. برای تسهیل این انتقال به‌صورت رفت و برگشتی بین بلاک‌چین‌ها، یک پیوند دوطرفه مورد نیاز است.

برای مثال، شما می‌‌‌توانید این پبوند را به‌منزله یک تونل دوطرفه در نظر بگیرید که در آن ماشین‌ها در هر دو جهت در حرکت هستند. با توجه به گزارش وضعیت زنجیره جانبی، یک پیوند دوطرفه به این صورت تعریف می‌‌‌شود: «مکانیزمی که توسط آن کوین‌ها بین سایدچین‌ها جابه‌جا می‌شوند. یک سایدچین متصل (pegged)، زنجیره‌ای جانبی است که دارایی‌های آن را می‌توان از زنجیره‌های دیگر وارد کرد و به آن بازگرداند».

به بیان ساده، یک پیوند دوطرفه به دارایی‌های ‌دیجیتال مانند بیت کوین اجازه می‌‌‌دهد که بین شبکه اصلی و سایدچین جدید به‌صورت رفت و برگشتی انتقال پیدا کنند. جالب اینجا است که دارایی‌ها در واقع منتقل نمی‌شوند. در عوض، آن‌ها صرفا در شبکه اصلی قفل می‌‌‌شوند؛ درحالی‌که مقدار معادل آن‌ها در زنجیره جانبی در دسترس قرار می‌‌‌گیرد.

درنتیجه، در هر عملیات دوطرفه فرض بر این است که بازیگران یا “تاییدکنندگان” درگیر در پیوند دوطرفه صادقانه عمل می‌کنند. در غیر این صورت، ممکن است نقل‌وانتقال‌هایی تقلبی انجام شوند یا نقل‌وانتقال‌های ‌واقعی متوقف شوند.

قراردادهای هوشمند

برای انتقال دارایی‌های دیجیتال بین یک سایدچین و شبکه اصلی (mainnet) آن، باید یک فرآیند در خارج از زنجیره ایجاد شود (تراکنش‌هایی که خارج از بلاک چین انجام می‌شوند) که داده‌ها بین دو بلاک چین منتقل شوند. همان‌طور که در بالا اشاره شد، ازآنجاکه انتقال دارایی‌های ‌دیجیتال بین زنجیره مادر و زنجیره جانبی واقعی نیست، دارایی‌های ‌دیجیتال در دو طرف دو بلاک چین قفل شده و پس از تایید تراکنش از طریق یک قرارداد هوشمند آزاد می‌‌‌شوند.

قراردادهای هوشمند برای اطمینان از اینکه تخلفات به حداقل ممکن می‌‌‌رسند، در مورد تاییدکنندگان (validators) در شبکه اصلی و سایدچین برای تایید صادقانه تراکنش‌های ‌کراس چین اعمال می‌‌‌شوند. هنگامی که هر تراکنشی انجام می‌‌‌شود، قرارداد هوشمند به شبکه اصلی اطلاع می‌‌‌دهد که یک تراکنش انجام شده است.

سپس، طی فرآیندی خارج از زنجیره، اطلاعات تراکنش به یک قرارداد هوشمند در سایدچین منتقل می‌‌‌شود و تراکنش را تایید می‌‌‌کند. پس از تایید تراکنش، می‌توان وجوه را در سایدچین آزاد کرد و کاربران این امکان را پیدا می‌‌‌کنند تا دارایی‌های دیجیتال را در هر دو بلاک چین انتقال دهند. توجه داشته باشید، این فرآیند می‌‌‌تواند از شبکه اصلی به زنجیره جانبی یا برعکس رخ دهد.

سایدچین چه مزایایی دارد؟

سایدچین‌ها این قابلیت را دارند که دارایی‌های ‌دیجیتال را بین بلاک‌چین‌ها مبادله کنند. از زنجیره‌های ‌جانبی می‌‌‌توان برای سرعت بخشیدن به تراکنش‌ها و درعین‌حال کاهش هزینه‌های ‌تراکنش استفاده کرد. در ادامه برخی از مزایای سایدچین را آورده‌ایم:

• مقیاس‌پذیری سایدچین: یک زنجیره جانبی به کاربران امکان می‌‌‌دهد تا تراکنش‌های ‌خود را با سرعت بالاتر و صرف هزینه کمتری انجام دهند
• آزمایش و قابلیت ارتقا: ارتقای یک بلاک چین با ذینفعان مختلفی که دارد، می‌‌‌تواند دشوار باشد. درعین‌حال، دستیابی به اجماع می‌‌‌تواند کند پیش برود، اگر نگوییم امکان‌پذیر نیست. زنجیره‌های ‌جانبی این امکان را فراهم کرده‌اند که ایده‌های ‌جدید بدون اجماع گسترده آزمایش شده و به کار گرفته شوند. آزمایش و ارتقای کارکردها به مقیاس‌پذیری سایدچین نیز کمک می‌‌‌کند
• تنوع پروژه‌ها: با استفاده از سایدچین‌ها می‌‌‌توان دارایی‌های ‌سایر بلاک چین‌ها را در دسترس افراد بیشتری قرار داد. همچنین، برنامه‌هایی مانند وام‌دهی و استقراض در DeFi می‌‌‌توانند در مورد دارایی‌های ‌زنجیره‌های ‌دیگر نیز به کار گرفته شود

معرفی انواع سایدچین

سایدچین‌ها بسته به عملکردی که برای آن‌ها در نظر گرفته شده است، بسیار متغیر هستند. برای مثال، درحالی‌که Liquid و Rootstock هر دو زنجیره جانبی بیت کوین به شمار می‌‌‌آیند، اما عملکرد آن‌ها بسیار متفاوت است زیرا دومی به‌طور خاص برای اجرای کارآمد قراردادهای هوشمند ایجاد شده است. در ادامه به معرفی انواع سایدچین می‌پردازیم.

سایدچین بیت کوین

نمونه‌های واقعی از سایدچین‌ها، شبکه نقدینگی (Liquid) بیت کوین و روت استاک (RSK) هستند. از آنجا که هر دو زنجیره جانبی به شبکه اصلی بیت کوین گره خورده‌اند، فقط فعالیت‌های ‌مرتبط با بیت ‌کوین در آن‌ها امکان‌پذیر است.

شبکه Liquid یک سایدچین متن‌باز می‌‌‌باشد که توسط Blockstream ایجاد شده است و روی شبکه اصلی بیت کوین سوار شده است. به‌واسطه ویژگی‌های ‌ذاتی سایدچین‌ها، زمان کشف بلاک شبکه نقدینگی به یک دقیقه رسیده است؛ بسیار سریع‌تر از بلاک تایم ۱۰ دقیقه‌ای بیت ‌کوین. این بدان معنا است که در مقایسه با بلاک چین بیت کوین، می‌‌‌توان بلاک‌های ‌بیشتری – 10 برابر – را به زنجیره جانبی اضافه کرد. این شبکه همچنین به کاربران اجازه می‌‌‌دهد تا با پنهان کردن مقدار و نوع دارایی در حال انتقال، به‌صورت خصوصی‌تر دارایی‌های ‌دیجیتالی را انتقال دهند.

از طرف دیگر، روت استاک (RSK) یک سایدچین است که برای اجرای قراردادهای هوشمند در نظر گرفته شده است. هنگام استفاده از RSK، بیت کوین در شبکه اصلی قفل می‌‌‌شود و به‌عنوان بیت کوین هوشمند (SBTC)، ارز اصلی RSK در درسترس قرار می‌‌‌گیرد. با توجه به کارکرد قرارداد هوشمند RSK، کاربران برای استفاده از قرارداد هوشمند نیازی به تبدیل بیت کوین خود به دارایی‌های ‌دیگر ندارند. این بدان معنا است که آن‌ها در سایر شبکه‌های ‌بلاک چین مانند اتریوم قابل تبادل هستند.

سایدچین SmartBCH

زنجیره جانبی SmartBCH نمونه‌ای از اولین نوع سایدچین‌ها است – دو بلاک چین مستقل. این زنجیره جانبی یک ماشین مجازی اتریوم (EVM) و زنجیره جانبی سازگار با Web3 برای بیت کوین کش است، اما توکن بومی خود را ندارد. سایدچین SmartBCH از یک پل (Bridge) منحصربه‌فرد به نام SHA-Gate استفاده می‌‌‌کند. انتقال از BCH به SmartBCH توسط مشتریان گره کامل BCH انجام می‌‌‌شود و برای انتقال از SmartBCH به BCH از یک فدراسیون برای انجام عملیات استفاده می‌‌‌کند و استخراج‌کنندگان روی این فرآیند نظارت دارند.

اسمارت بی سی اچ نمونه‌ای از یک پروژه جاه‌طلبانه است. این زنجیره جانبی به دنبال این است که زمان تراکنش‌ها را بهبود بخشد (فاصله‌های ‌بلوک برحسب ثانیه اندازه‌گیری می‌‌‌شوند که بسیار سریع‌تر از بلاک تایم 10 دقیقه‌ای بیت کوین است) و ویژگی‌های ‌یک قرارداد هوشمند قوی را برای BCH به ارمغان بیاورد. هیجان‌انگیزترین هدف آن فراهم کردن مزایای پروژه‌هایی مانند ETH2.0 در زمانی بسیار کوتاه‌تر است. به‌عنوان‌مثال، smartBCH محدودیت گاز بلوک (block gas) را به 16 میلیارد – در مقایسه با 15 میلیون اتریوم – افزایش داده است که به‌طور قابل توجهی تراکنش‌های ‌سایدچین smartBCH را در هر ثانیه افزایش می‌‌‌دهد.

برای شروع استفاده از SmartBCH، باید مقداری BCH خریداری کنید که می‌توانید از طریق کیف پول یا صرافی‌های ‌ارز دیجیتال این کار را انجام دهید. سپس باید یک کیف پول Web3 راه‌اندازی کنید. شما می‌‌‌توانید از این کیف پول یکپارچه در مرورگر Brave بهره‌مند شوید یا اینکه از Metamask استفاده کنید.

سایدچین پلی‌گان (Polygon)

پلی‌گان ترکیبی از دو نوع زنجیره جانبی است. از یک چارچوب اتریوم به نام پلاسما استفاده می‌‌‌کند که امکان ایجاد زنجیره‌های ‌کوچک را فراهم می‌‌‌کند که می‌‌‌توانند تراکنش‌ها را قبل از نهایی شدن در بلاک چین اتریوم پردازش کنند. نکته قابل توجه این است که پلی‌گان با EVM نیز سازگار است. از سوی دیگر، Polygon توکن بومی خود، MATIC را از طریق اعتبارسنجی‌های اثبات سهام صادر می‌کند و دارای دو پیوند دوطرفه است، یکی از طریق پلاسما و دیگری از طریق اعتبارسنجی اثبات سهام. هدف Polygon ایجاد ارتباط بین بلاک چین‌های ‌مختلف است. ازآنجاکه Polygon سازگار با EVM است، در اتصال به بلاک‌چین‌هایی مانند SmartBCH که با EVM سازگار هستند با چالش کم‌تری روبرو است.

سخن آخر

سایدچین‌ها یا زنجبره‌های ‌جانبی پتانسیل زیادی برای گسترش حوزه فعالیت، مقیاس‌پذیری و همچنین ایجاد پویایی در فناوری بلاک چین دارند و به شبکه‌های ‌بلاک چینی که چندان مورد استفاده نیستند، اجازه می‌‌‌دهد تا در یک اکوسیستم مشترک ادغام شوند. به‌طورکلی تمامی شبکه‌های ‌فراگیر بلاک چین متشکل از بلاک چین‌های ‌متعدد هستند و مکانیزم اجماع، قوانین حاکمیتی و چشم‌انداز خاص خود را دارند، اما با این حال همه آن‌ها مستقل از یکدیگر عمل می‌کنند.

قابلیت مبادله‌ای کراس چین که توسط سایدچین‌ها تسهیل می‌شود به کاربران این امکان را می‌دهد تا به‌طور منسجم در پروژه‌های مختلف بلاک چین فعالیت داشته باشند که یکی از ارزش‌های ‌بنیادی سایدچین‌ها به شمار می‌‌‌آید.