ساید چین یا زنجیره جانبی در بلاک چین چیست؟ نحوه عملکرد Sidechain

وقتی ترافیک سنگین یک بزرگراه، مانع رسیدن سریع شما به مقصد می‌شود، طبیعی است که آرزو کنید ای کاش مسیر فرعی خلوت‌تری وجود داشت. در فناوری بلاک چین نیز، با افزایش کاربران و تراکنش‌ها، شبکه‌های بزرگ با مشکلاتی مشابه مانند کندی، ازدحام و کارمزدهای بالا مواجه می‌شوند. راه‌ حل این چالش زنجیره جانبی در بلاک چین یا Sidechain است. برخی از ساید چین‌ها، توکن اختصاصی خود را نیز ارائه می‌دهند که سرمایه‌گذاری در آن‌ها می‌تواند سوددهی مناسبی داشته باشد. پالیگان (Polygon) یکی از سایدچین‌های مطرح است که توکن اختصاصی آن، MATIC، از زمان آغاز فعالیت تاکنون، بیش از ۱۰۰۰ درصد رشد داشته است.

ساید چین یا زنجیره جانبی چیست؟

ساید چین در بلاک چین، یک زنجیره بلاک‌ چینی مستقل است که به شبکه اصلی (Mainchain) متصل می‌شود و به‌عنوان مسیر کمکی برای انجام تراکنش‌ها یا اجرای قراردادهای هوشمند عمل می‌کند. این اتصال از طریق مکانیزم به نام Two-Way Peg صورت می‌گیرد که امکان قفل‌کردن دارایی‌ها در زنجیره اصلی و صدور نسخه معادل آن‌ها در ساید چین را فراهم می‌کند. در واقع ساید چین مانند یک خط فرعی راه‌ آهن در کنار خط اصلی است که مسافران که همان دارایی‌ها هستند، می‌توانند از آن برای سفر سریع‌تر، ارزان‌تر و گاهی با امکانات بیشتر استفاده کنند.

ساید چین‌ها معمولاً برای حل چالش‌های مقیاس ‌پذیری، افزایش سرعت پردازش تراکنش‌ها، اجرای قابلیت‌های خاص مانند قراردادهای هوشمند و آزمایش نوآوری‌های جدید بدون آسیب‌زدن به زنجیره اصلی، طراحی می‌شوند. هر سایدچین می‌تواند الگوریتم اجماع، ساختار اقتصادی و قوانین خاص خود را داشته باشد اما از نظر ارزش و دارایی، به زنجیره اصلی متصل است.

تفاوت ساید چین با زنجیره اصلی (Mainchain)

ساید چین‌ها و زنجیره‌های اصلی از نظر ساختار، هدف و عملکرد تفاوت‌های اساسی دارند. زنجیره اصلی مانند اتریوم (ETH)، شبکه‌ای مرکزی با بالاترین سطح امنیت و اعتبار تراکنش است و در مقابل، ساید چین، بلاک‌ چینی مستقل است که به زنجیره اصلی متصل می‌شود.

به‌طور کلی در ساید چین، دارایی‌ها معمولاً به‌صورت نسخه‌های معادل و با استفاده از پل‌ها (Bridges) یا قراردادهای هوشمند منتقل می‌شوند. برخلاف زنجیره اصلی که تمام بار پردازش تراکنش‌ها را بر دوش می‌کشد، ساید چین می‌تواند بخشی از عملیات مانند اجرای قراردادهای هوشمند یا برخی از تراکنش‌ها را بر عهده بگیرد تا فشار از روی زنجیره اصلی برداشته شود.

رابطه ساید چین با مقیاس ‌پذیری و نوآوری

یکی از مهم‌ترین دلایل پیدایش ساید چین در بلاک چین، رفع مشکل مقیاس ‌پذیری است. زنجیره‌های اصلی محدودیت‌هایی در تعداد تراکنش بر ثانیه (TPS) دارند که در صورت شلوغی شبکه، باعث افزایش کارمزد و کاهش سرعت می‌شود. ساید چین یا زنجیره جانبی در بلاک چین با پردازش موازی و مستقل، این محدودیت را دور می‌زنند و کمک می‌کنند تا شبکه اصلی سبک‌تر و سریع‌تر عمل کند.

همچنین در سایدچین‌ها بدون اینکه ثبات یا امنیت زنجیره اصلی به خطر بیفتد، محیطی ایزوله و امن برای آزمایش قابلیت‌های جدید، الگوریتم‌های اجماع متفاوت یا مدل‌های اقتصادی خاص فراهم می‌شوند. به‌همین دلیل، سایدچین‌ها را می‌توان بستری برای نوآوری در حوزه بلاک ‌چین دانست.

ساید چین در بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

ساید چین‌ها به‌عنوان بلاک‌ چین‌های مستقل، موازی با زنجیره اصلی اجرا می‌شوند اما از طریق یک ارتباط دوطرفه، امکان انتقال دارایی و تعامل با زنجیره مادر را فراهم می‌کنند. کاربرد سایدچین مبتنی‌بر مکانیزم پگ دوطرفه است. در این فرایند، کاربر ابتدا دارایی خود را در زنجیره اصلی قفل می‌کند و نسخه معادل آن در ساید چین ایجاد می‌شود.

این دارایی روی ساید چین در بلاک چین قابل استفاده است و می‌توان با کارمزد کمتر و سرعت بیشتر تراکنش انجام داد. در صورت نیاز، کاربر می‌تواند دارایی معادل را در ساید چین بسوزاند تا دارایی اصلی در Mainchain آزاد شود. این فرایند با کمک پل‌های بلاک ‌چینی (Bridges) و قراردادهای هوشمند صورت می‌گیرد که تضمین می‌کنند انتقال دارایی به‌صورت امن و قابل اعتماد انجام شود.

بیشتر بخوانید: معرفی پل بلاکچین یا بلاک چین بریج | Blockchain bridge چیست؟

الگوریتم اجماع در ساید چین‌ها

برخلاف زنجیره‌های اصلی که معمولاً از الگوریتم‌های تثبیت‌شده‌ای مانند اثبات کار (PoW) یا اثبات سهام (PoS) بهره می‌برند، سایدچین‌ها می‌توانند از الگوریتم‌های اجماع اختصاصی و سبک‌تری استفاده کنند. این روش به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا تراکنش و فعالیت‌های خود را با سرعت، هزینه، و بهره‌وری بهتری نسبت به زنجیره اصلی انجام دهند. برای مثال، ساید چینی که نیاز به پردازش سریع تراکنش دارد ممکن است از الگوریتم‌هایی مانند Delegated Proof of Stake یا حتی مدل‌های ترکیبی استفاده کند.

از طرفی، استقلال ساید چین در تعیین الگوریتم اجماع به این معنا است که امنیت آن نیز از زنجیره اصلی جدا خواهد بود. یعنی اگر اجماع ساید چین دچار آسیب‌پذیری یا حمله شود، به‌طور مستقیم روی زنجیره اصلی تأثیری نخواهد داشت.

نقش بریج (Bridge)‌ در ارتباط بین زنجیره‌ها

پل‌های بلاک ‌چینی (Blockchain Bridges)، زیرساخت‌های ارتباطی هستند که امکان انتقال دارایی و اطلاعات را بین زنجیره اصلی و سایدچین فراهم می‌کنند. عملکرد آن‌ها به‌گونه‌ای است که دارایی‌ها به‌صورت واقعی جابه‌جا نمی‌شوند، بلکه نسخه مبداء سوزانده و در مقصد ایجاد می‌شود. این فرایند معمولاً با قفل‌کردن توکن‌ها در قراردادهای هوشمند زنجیره مادر و ایجاد توکن‌های معادل روی ساید چین آغاز خواهد شد. هنگام بازگشت دارایی به زنجیره اصلی، توکن سایدچین سوزانده می‌شود و توکن اصلی آزاد می‌شود.

مزایا و معایب ساید چین‌ها

ساید چین‌ها به‌عنوان راه‌حلی برای افزایش مقیاس ‌پذیری و انعطاف‌پذیری بلاک چین‌های اصلی طراحی شده‌اند. با این حال، همان‌طور که این زنجیره‌های جانبی مزایای مهمی دارند، با چالش‌ها و ریسک‌هایی نیز همراه هستند. در جدول زیر به‌بررسی مزایا و معایب ساید چین‌ در بلاک چین می‌پردازیم.

عناصر و اجزای اصلی ساید چین

برای عملکرد مؤثر ساید چین در بلاک چین، چند جزء اصلی باید با یکدیگر هماهنگ شوند. این اجزا شامل زنجیره اصلی، زنجیره جانبی، پل ارتباطی و دارایی‌های قابل انتقال میان دو زنجیره هستند. در ادامه به‌بررسی هر کدام از این بخش‌ها، می‌پردازیم.

زنجیره اصلی (Mainchain)

زنجیره اصلی یا بلاک‌ چین مادر، همان شبکه پایه‌ای است که ساید چین به آن متصل می‌شود. این زنجیره معمولاً از نظر امنیت، تمرکززدایی و پایداری در سطح بالایی قرار دارد. دارایی‌های اصلی کاربران ابتدا در این زنجیره قفل می‌شوند تا نسخه معادل آن‌ها روی ساید چین صادر شود. زنجیره اصلی به‌نوعی ستون فقرات کل سیستم محسوب می‌شود و اغلب قوانین اساسی و منطق بنیادین شبکه بر آن استوار است.

پل ارتباطی (Bridge)

پل یا Bridge سازوکاری است که امکان انتقال دارایی‌ها و داده‌ها بین زنجیره اصلی و سایدچین را فراهم می‌کند. در این فرایند، دارایی‌ها از زنجیره اصلی به‌صورت قفل‌شده درآمده و نسخه معادل آن‌ها در سایدچین صادر می‌شود. هنگام بازگرداندن دارایی، نسخه موجود در ساید چین، سوزانده شده و دارایی اصلی آزاد می‌شود.

زنجیره جانبی (Sidechain)

زنجیره جانبی در بلاک چین sidechain، شبکه‌ای مستقل اما متصل به زنجیره اصلی است که از نظر الگوریتم اجماع، قوانین و ساختار فنی می‌تواند متفاوت باشد. هدف اصلی آن، پردازش تراکنش‌ها، اجرای قراردادهای هوشمند یا اضافه‌کردن قابلیت‌هایی است که زنجیره اصلی به‌صورت پیش‌فرض ندارد. ساید چین با انجام بخشی از عملیات پردازشی، فشار را از روی زنجیره اصلی برداشته و سرعت و مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهد.

دارایی‌ها و قراردادهای قابل انتقال

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ساید چین‌ها، امکان انتقال دارایی‌های دیجیتال بین دو زنجیره است. همچنین قراردادهای هوشمند نیز می‌توانند در سایدچین اجرا شوند، به‌ویژه در مواردی که زنجیره اصلی چنین قابلیتی ندارد. این قابلیت باعث می‌شود کاربران بدون خروج از دارایی‌های اصلی خود، از مزایای بیشتری مانند سرعت، امکانات پیشرفته و کارمزد کمتر بهره‌مند شوند.

انتقال دارایی به ساید چین چگونه انجام می‌شود؟

انتقال دارایی از زنجیره اصلی به ساید چین با استفاده از مکانیزمی به‌نام پگ دوطرفه انجام می‌گیرد. در این فرایند، ابتدا کاربر دارایی خود را به یک آدرس خاص در زنجیره اصلی ارسال می‌کند. دارایی در این آدرس قفل می‌شود و قابل برداشت یا استفاده در زنجیره اصلی نخواهد بود تا زمانی که مجدداً آزاد شود. این تراکنش توسط قرارداد هوشمند ثبت می‌شود. پس از گذشت مدت زمان مشخص یا تأیید تعداد معینی بلاک، نسخه معادل دارایی سایدچین ایجاد و در اختیار کاربر قرار می‌گیرد.

در طرف مقابل، زمانی که کاربر بخواهد دارایی خود را از سایدچین به زنجیره اصلی بازگرداند، دارایی سایدچینی در فرایند سوزاندن (Burn)، از بین می‌رود. این سوزاندن توسط قرارداد هوشمند سایدچین ثبت شده و به زنجیره اصلی اطلاع داده می‌شود. سپس دارایی اصلی که پیش‌تر قفل شده بود، از حالت قفل خارج شده و مجدداً در اختیار کاربر قرار می‌گیرد.

نمونه‌هایی از ساید چین‌های معروف در بلاک چین

بدون شک سایدچین‌ها توانستند خود را به یکی از مهم‌ترین ابزارهای مقیاس‌پذیری و توسعه عملکرد بلاک‌ چین‌ها، تبدیل کنند. بسیاری از پروژه‌های بزرگ بلاک ‌چینی، با هدف کاهش کارمزد، افزایش سرعت تراکنش و ارائه قابلیت‌های جدید مانند قراردادهای هوشمند یا حریم خصوصی بیشتر، از سایدچین‌ها استفاده می‌کنند. در ادامه، به‌بررسی نمونه ساید چین‌های موفق در بازار ارزهای دیجیتال می‌پردازیم. 

پالیگان (Polygon)

پالیگان که در ابتدا با نام Matic Network شناخته شده بود، یکی از موفق‌ترین سایدچین‌های اتریوم است. این شبکه با هدف حل مشکل مقیاس ‌پذیری و کاهش کارمزدهای بالای اتریوم راه‌اندازی شد و امکان اجرای قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (dApps) را با سرعت بالا و هزینه پایین فراهم می‌کند. پالیگان از ماشین مجازی اتریوم (EVM) پشتیبانی می‌کند و توسعه‌دهندگان می‌توانند به‌راحتی پروژه‌های خود را از اتریوم به پالیگان منتقل کنند.

پالیگان در گذشته سایدچین محسوب می‌شد، اما امروزه با استقرار زنجیره‌های مختلف (از جمله ZKEVM)، ترکیبی از سایدچین و لایه دوم محسوب می‌شود.

اسمارت بی ‌سی ‌اچ (SmartBCH)

اسمارت بی ‌سی ‌اچ، ساید چینی مبتنی بر بیت ‌کوین کش (BCH) است که با هدف افزودن قابلیت قراردادهای هوشمند به این شبکه ایجاد شد. برخلاف شبکه اصلی بیت ‌کوین کش که تمرکز آن روی تراکنش‌های سریع و کم‌هزینه بود، SmartBCH امکان توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز، صدور توکن‌های NFT و اجرای قراردادهای پیچیده را فراهم می‌کند.

لوم نتورک (Loom Network)

لوم نتورک، پلتفرم مبتنی بر ساید چین است که در ابتدا برای ساخت بازی‌های بلاک‌ چینی و اپلیکیشن‌های تعاملی طراحی شد. این شبکه بر پایه اتریوم ساخته شده اما به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا dAppهای خود را روی ساید چین مستقل اجرا کنند که سرعت بالا و مقیاس‌پذیری بهتر دارد.

جمع بندی | ساید چین در بلاک چین

ساید چین در بلاک چین، به‌عنوان ابزاری مکمل در معماری بلاک چین، راه‌حلی نوآورانه برای رفع محدودیت‌های مقیاس‌پذیری، کاهش هزینه و افزایش سرعت تراکنش‌ها ارائه می‌دهند. این زنجیره‌ها با بهره‌گیری از الگوریتم‌های اجماع متفاوت، محیطی ایمن و مستقل برای توسعه قابلیت‌های جدید فراهم می‌کنند، بدون آنکه بار اضافی بر دوش زنجیره اصلی قرار گیرد.

با وجود مزایای فراوان، استفاده از سایدچین‌ها همچنان نیازمند توجه به چالش‌هایی مانند امنیت مستقل، ریسک‌های مربوط به پل‌ها و پیچیدگی توسعه است. به همین دلیل، شناخت دقیق سازوکار، نقاط قوت و ضعف هر سایدچین برای کاربران و توسعه‌دهندگان ضروری خواهد بود.