サイドチェーンとは何ですか？

サイドチェーンの概念を理解する

サイドチェーンは、双方向の相互運用性リンクを維持しながら、プライマリブロックチェーンと並行して実行される独立したブロックチェーンネットワークです。これは、トークンやデータなどの資産をメインチェーンからサイドチェーンに転送し、再び戻すことができることを意味します。サイドチェーンの背後にあるコアアイデアは、計算、スマートコントラクトの実行、トランザクション処理など、特定の機能をメインチェーンからオフロードして、スケーラビリティと柔軟性を向上させることです。メインチェーンのセキュリティに依存するレイヤー2ソリューションとは異なり、サイドチェーンは独自のコンセンサスメカニズムとセキュリティモデルで動作します。これにより、開発者はプライマリネットワークの安定性を危険にさらすことなく、新機能を実験することができます。

双方向PEGは、メインチェーンとサイドチェーン間の資産転送を可能にする基本的なメカニズムです。ユーザーが暗号通貨をメインチェーンからサイドチェーンに移動したい場合、元のトークンはメインチェーンの特別なアドレスにロックされ、サイドチェーンで同等の量が鋳造されます。戻ると、サイドチェーントークンが燃やされ、元のトークンのロックが解除されます。このプロセスにより、総供給は両方のチェーンにわたって一貫性があり、2倍の支出を防ぐことができます。

サイドチェーンがスケーラビリティを向上させる方法

ブロックチェーンテクノロジーで最も差し迫った課題の1つは、スケーラビリティです。 EthereumやBitcoinなどのネットワークに参加するユーザーが増えると、トランザクションの混雑が増加し、より高い料金と処理時間が遅くなります。サイドチェーンは、メインチェーンからトランザクションを処理できるようにすることにより、この問題に対処します。トラフィックを別のチェーンに迂回させることにより、メインチェーンは混雑が少なく効率的なままです。

たとえば、高周波マイクロトランザクションを必要とする分散型アプリケーション（DAPP）は、速度と低コストで最適化されたサイドチェーンにロジックを展開できます。これにより、ユーザーは資金を安全に預金して引き出すことができると同時に、イーサリアムメインネットの負荷が削減されます。サイドチェーンは、権限の証明（POA）または委任された株式（DPO）などの異なるコンセンサスアルゴリズムを使用できるため、メインチェーンと比較して、より速いブロック時間とより高いスループットを達成できます。

サイドチェーンのセキュリティ上の考慮事項

サイドチェーンは柔軟性とパフォーマンスの改善を提供しますが、明確なセキュリティトレードオフが備わっています。 Ethereum Mainnetのセキュリティを継承するLayer-2ロールアップとは異なり、サイドチェーンは独自のバリデーターとコンセンサスルールに依存しています。これは、サイドチェーンのセキュリティが、独自の参加者のネットワークと同じくらい強いことを意味します。

Sidechainに少数のバリデーターまたはステーキティングの低い参加がある場合、それは51％の攻撃に対して脆弱である可能性があります。そこでは、悪意のあるアクターがネットワークのハッシュパワーまたはステークの大部分をコントロールします。したがって、ユーザーは相互作用するサイドチェーンのセキュリティモデルを慎重に評価する必要があります。 Liquid Network （A Bitcoin Sidechain）などのプロジェクトは、信頼できる機関グループがバリデーターとして機能する連邦モデルを使用して、このリスクを軽減しますが、これは集中化の懸念をもたらします。

サイドチェーンの構築と展開：ステップバイステップガイド

機能的なサイドチェーンを作成するには、いくつかの技術的な手順が伴います。開発者は、チェーンのパラメーターを定義し、コンセンサスメカニズムを設定し、メインチェーンとの相互運用性を確立する必要があります。以下は重要な手順です。

• Cosmos SDK 、基板、 Polygon SDKなどのブロックチェーンフレームワークを選択して、サイドチェーンを構築します。これらのフレームワークは、コンセンサス、ネットワーキング、および状態の移行のためのモジュラーコンポーネントを提供します。
• コンセンサスアルゴリズムを定義します。エンタープライズの使用については、権限の証明（POA）が適切な場合がありますが、公共チェーンは株式の証明（POS）を選択する場合があります。
• 双方向PEGメカニズムを実装します。これには、メインチェーンにブリッジ契約を設定し、サイドチェーンに対応するロックメカニズムを設定する必要があります。
• Genesisブロックを展開し、Validatorノードを初期化します。分散化を維持するために、少なくともいくつかの独立したノードが実行されていることを確認してください。
• メインネットで起動する前に、テストネット環境で資産移転プロセスを徹底的にテストします。
• ウォレットサポートとブロックエクスプローラーを統合して、ユーザーのアクセスと透明性を有効にします。

各ステップは、エクスプロイトを防ぐために、暗号化のセキュリティとネットワーク構成に注意して実行する必要があります。

使用中のサイドチェーンの一般的な例

いくつかの有名なブロックチェーンプロジェクトは、サイドチェーンを利用してパフォーマンスを向上させます。ポリゴンPOSチェーンは、最も広く採用されているイーサリアムサイドチェーンの1つです。 POSコンセンサスモデルを使用し、資産移転のためにイーサリアムへのブリッジを維持しながら、高速で低コストのトランザクションを有効にします。ユーザーは、公式ブリッジを使用して、イーサリアムとポリゴンの間でマティックまたはERC-20トークンを移動できます。

別の例は、スマートコントラクト機能を可能にするBitcoinのサイドチェーンであるRSK（台木）です。マージされたマイニングモデルを使用して、BitcoinマイナーがRSKネットワークを保護できるようにするため、Bitcoinのハッシュパワーを強化するためのセキュリティを強化します。同様に、BlockStreamによるLiquid Networkは、連邦コンセンサスモデルを使用して、交換や機関の間でより速い集落のためのBitcoin sidechainとして機能します。

これらの実装は、サイドチェーンがコアプロトコルを変更することなく、確立されたブロックチェーンの機能をどのように拡張できるかを示しています。

相互運用性とクロスチェーン通信

サイドチェーンが効果的に機能するためには、シームレスなクロスチェーン通信が不可欠です。これは通常、メインチェーンとサイドチェーンの間の仲介者として機能するブロックチェーンブリッジによって達成されます。ブリッジは、監護（中央エンティティによって管理される）または非義務的（分散型および信頼のない）である可能性があります。

非耐性ブリッジは、スマートコントラクトと暗号化された証明を使用して、チェーン間のトランザクションを検証します。たとえば、ETHをサイドチェーンに転送する場合、ユーザーはイーサリアムのブリッジ契約にトークンを送信します。確認されると、リレーシステムにサイドチェーンが通知され、同等のトークンが鋳造されます。逆プロセスには、サイドチェーンでトークンを燃やし、イーサリアムでロック解除することが含まれます。

ブリッジのセキュリティの脆弱性は有名なハッキングにつながっているため、ブリッジコードの監査と正式な検証が重要です。 LayerzeroやChainLink CCIPなどのプロジェクトは、クロスチェーンメッセージングを標準化および保護することを目的としており、Sidechainの統合がより安全で信頼性を高めることを目指しています。

よくある質問

誰かがサイドシェインを作成できますか？はい、技術的には、開発者または組織は、オープンソースブロックチェーンフレームワークを使用してサイドチェーンを作成できます。ただし、セキュリティを確保し、バリデーターを引き付け、信頼を確立するには、重要なリソースと専門知識が必要です。

サイドチェーンはロールアップとどのように異なりますか？サイドチェーンは独自のセキュリティとコンセンサスで独立して動作しますが、ロールアップはトランザクションをオフチェーンで実行しますが、メインチェーンにデータと証明を投稿し、セキュリティを継承します。ロールアップはより安全であると見なされますが、コストが高い場合があります。

サイドチェーンの資産はメインチェーンと同じですか？いいえ。資産がサイドチェーンに移動されると、それらは包まれたトークンとして表されます。たとえば、ポリゴンのETHはウェスになります。これは1：1でペグされますが、サイドチェーンにのみ存在します。

サイドチェーンがオフラインになった場合はどうなりますか？サイドチェーンの機能が停止した場合、ユーザーはネットワークが復元されるまでアセットをメインチェーンに戻すことができない場合があります。これは、ネットワークの信頼性と分散ガバナンスの重要性を強調しています。