توضیح در مورد ساید چین

در تاریخ 22 اکتبر 2014، اولین اشاره به مفهوم ساید چین در یک مقاله دانشگاهی صورت گرفت. این مقاله توسط آدام بک، مخترع HashCash، منتشر شد. با آغاز کار بیتکوین، توسعه دهندگان متوجه شدند که این ارز دیجیتال نیاز به بهبود بیشتری برای داشتن کاربردهای جهانی دارد. فناوری زیرساخت بیتکوین برای حل این مسئله با چالشی مربوط به ناتمرکز و مقیاس‌پذیری روبرو بود. تعدادی از توسعه دهندگان بیتکوین، از جمله لوک دش‌جی آر و مت کورالو، به دنبال یافتن راه‌حلی برای این چالش بودند. در این مقاله، قصد داریم به بررسی مفهوم ساید چین و اجزای آن بپردازیم.

ساید چین (Sidechain) به عنوان یک بلاکچین

قادر است داده‌های بلاکچین‌های دیگر را تأیید کند. به طور کلی، ساید چین یک بلاکچین است که قادر است با یک یا چند بلاکچین دیگر تعامل کند و امکان انتقال دارایی‌ها بین این بلاکچین‌ها را فراهم کند. وقتی ساید چین فعال می‌شود، بلاکچین‌های مختلفی به صورت موازی اجرا می‌شوند. ساید چین قادر است با بلاکچین اصلی همکاری کند.

ساید چین به توسعه‌دهندگان امکان پیاده‌سازی ویژگی‌ها را بدون تهدید برای پایداری و امنیت پروتکل در لایه اصلی ارائه می‌دهد. با استفاده از مکانیزم‌های اجماع بهتر، می‌توان چندین ساید چین را به صورت موازی پیاده‌سازی کرد، هر کدام قادر به انجام وظایف مختلفی هستند و بدون نیاز به اجماع جداگانه برای هر ویژگی عمل کنند. این امکان به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد از آزادی بیشتری برای طراحی و پیاده‌سازی برنامه‌ها و قابلیت‌ها بهره‌مند شوند.

بلاکچین‌های ثانویه (Sidechains)

دارای پروتکل‌های خاص خود هستند که این امکان را برای شبکه بلاکچین فراهم می‌کنند تا امنیت و حریم خصوصی خود را بهبود دهند و به حداقل رساندن تردید درباره حفظ شبکه کمک کنند. علاوه بر این، برای حل موارد استفاده‌های خاص، انعطاف‌پذیری را حفظ می‌کنند و از تمرکززدایی و امنیت بلاکچین اصلی بهره می‌برند. توانایی استقرار سایدچین‌ها باعث می‌شود که بر روی بلاکچین‌های عمومی موجود، امکان ساخت فرآیندهای جدید به طور چشمگیری افزایش یابد.

زنجیره‌های جانبی به نودهای اختصاصی خود نیاز دارند. این به این دلیل است که تأثیر ویژگی‌های جدید تنها بر کاربران سایدچین محدود است و بنابراین در یک سایدچین، افزودن و حذف ویژگی‌ها به اجماع جامعه اصلی بلاکچین وابسته نیست. با اضافه کردن ویژگی‌های جدید به دفتر کل زنجیره جانبی جداگانه، می‌توان بار زنجیره اصلی را کاهش داد. با این حال، سایدچین‌ها قادر به استخراج ۱۰۰٪ امنیت خود از زنجیره اصلی نیستند. در عوض، مکانیسم‌های تشویقی می‌توانند برای حمایت از زنجیره‌های جانبی که روی زنجیره اصلی ساخته شده‌اند، ایجاد شوند.

توانایی سایدچین‌ها در تسهیل کانال‌های خرید ارزهای دیجیتال بین بلاکچین‌های ثانویه و شبکه ارزی بومی، یکی از مهمترین ویژگی‌های آنها است. به این معنی که دارایی‌های دیجیتال، از جمله توکن‌ها، قادرند به صورت ایمن بین بلاکچین‌های مختلف منتقل شوند و این امکان را به پروژه‌ها می‌دهد تا اکوسیستم خود را به صورت غیرمتمرکز گسترش دهند. در عمل، کاربران شبکه اصلی بیتکوین می‌بایست این رمزارز را به یک آدرس خروجی ارسال کنند.

این آدرس می‌تواند یک زنجیره جانبی یا یک کیف پول باشد. هنگامی که تراکنش کامل شده، پس از تایید در سراسر شبکه بیتکوین، اعلام می‌شود. سپس بیتکوین ارسالی پس از یک بررسی امنیتی مختصر، به سایدچین منتقل می‌شود و این امکان را به کاربران می‌دهد تا دارایی‌های خود را به صورت آزاد در شبکه جدید منتقل کنند. پروتکل انتقال زنجیره متقابل، بخش کلیدی در ساخت زنجیره جانبی است. این پروتکل به تراکنش‌ها امکان می‌دهد از زنجیره جانبی به زنجیره اصلی بازگردند. با استفاده از ردیابی زنجیره جانبی و یک فدراسیون مرکزی از اعتبارسنجی، این فرآیند امکان پذیر می‌شود.

عناصر زنجیره جانبی شامل موارد زیر می‌شوند:

آدرس‌ها: آدرس‌ها در زنجیره جانبی مشابه آدرس‌های موجود در زنجیره اصلی هستند و به کاربران اجازه می‌دهند تا در زنجیره جانبی تراکنش‌ها را انجام دهند.
تراکنش‌ها: تراکنش‌ها در زنجیره جانبی نشان دهنده انتقال دارایی‌ها بین آدرس‌ها هستند و برای ثبت در سراسر شبکه جانبی استفاده می‌شوند.
بلاک‌ها: بلاک‌ها در زنجیره جانبی حاوی تراکنش‌ها و داده‌های مربوط به آنها هستند و با استفاده از الگوریتم‌های هش ساخته می‌شوند. بلاک‌ها به صورت پیوسته به یکدیگر متصل می‌شوند و تشکیل زنجیره جانبی را ایجاد می‌کنند.
قوانین کنسانس: قوانین کنسانس در زنجیره جانبی تعیین می‌کنند که چگونه بلاک‌ها به طور مشترک توسط نودها تولید و تأیید می‌شوند. این قوانین برای اطمینان از امنیت و قابلیت اطمینان زنجیره جانبی اجرا می‌شوند.
امنیت: زنجیره جانبی برای امنیت داده‌ها و تراکنش‌ها از روش‌های رمزنگاری و امضای دیجیتال استفاده می‌کند تا تقلب و تغییرات غیرمجاز را جلوگیری کتوانایی ساید چین‌ها در تسهیل کانال‌های خرید ارزهای دیجیتال بین بلاک چین‌های ثانویه و شبکه ارزی بومی، یکی از اصلی‌ترین عوامل کلیدی آنها است. به عبارت دیگر، دارایی‌های دیجیتال، از جمله توکن‌ها، قادر به انتقال امن بین بلاک چین‌های مختلف هستند و این امکان را به پروژه‌ها می‌دهد تا به صورت غیرمتمرکز اکوسیستم خود را گسترش دهند. در عمل، کاربران شبکه اصلی بیتکوین باید این رمزارز را به یک آدرس خروجی ارسال کنند.
این آدرس می‌تواند یک زنجیره جانبی یا یک کیف پول باشد. پس از تایید تراکنش در سراسر شبکه بیتکوین، اطلاعیه تراکنش کامل شده را منتشر می‌کنند. سپس بیتکوین ارسالی پس از یک بررسی امنیتی ساده به ساید چین منتقل می‌شود و این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا دارایی‌های خود را به صورت آزاد در شبکه جدید منتقل کنند. پروتکل انتقال زنجیره متقابل، بخش اصلی در ساخت زنجیره جانبی است و به تراکنش‌ها امکان می‌دهد از زنجیره جانبی به زنجیره اصلی بازگردند. با استفاده از ردیابی زنجیره جانبی و یک فدراسیون متمرکز از اعتبارسنجی‌ها، این فرآیند ممکن می‌شود.

قراردادهای هوشمند نیز نقش مهمی در عملکرد موثر sidechain دارند

این قراردادها قابلیت برنامه‌ریزی و اجرای خودکار تراکنش‌ها را فراهم می‌کنند. در واقع، با استفاده از قراردادهای هوشمند، می‌توان قوانین و شرایط خاصی را برای انتقال دارایی‌ها بین زنجیره جانبی و شبکه اصلی تعریف کرد.

به کمک گیره دو طرفه، sidechain قادر است دارایی‌های دیجیتال را بین بلاک چین‌ها به صورت مستقیم و مطمئن منتقل کند. بدون در نظر گرفتن صاحب دارایی‌ها، امکان انتقال را فراهم می‌کند. این گیره به عنوان پلی عمل می‌کند و ارتباطی مستقیم بین زنجیره جانبی و شبکه اصلی را ایجاد می‌کند. با استفاده از گیره دو طرفه، دارایی‌های دیجیتال از جمله بیت کوین می‌توانند بین sidechain جدید و شبکه اصلی به راحتی منتقل شوند.

تاییدکننده‌ها یا validators در شبکه اصلی بازیابی دارایی‌های دیجیتال را تأیید می‌کنند. در واقع، انتقال واقعی دارایی‌ها رخ نمی‌دهد، بلکه این دارایی‌ها در شبکه اصلی قفل می‌شوند و مقدار معادل آن‌ها در زنجیره جانبی باز می‌شود. این روش امکان جابجایی دارایی‌ها بدون وجود هرگونه ریسک را فراهم می‌کند و هیچ عاملی نمی‌تواند انتقال دارایی را متوقف کند. به همین دلیل، عملکرد صحیح تاییدکننده‌ها در اتصال دو طرفه بسیار مهم است. در صورتی که عملکرد تاییدکننده‌ها صحیح نباشد، انتقال واقعی دارایی ممکن است صورت نگیرد و یا عملیات نقل و انتقالات تقلبی انجام شود.

گیره متقارن (Symmetric Peg) و گیره نامتقارن (Asymmetric Peg) دو روش مختلف در ساختار سایدچین هستند.

در گیره متقارن، زنجیره اصلی و زنجیره جانبی به صورت متقابل یکدیگر را نظارت می‌کنند. انتقال داده‌ها در هر دو زنجیره به صورت یکسان انجام می‌شود، زیرا هر دو سیستم از تغییرات در دیگری آگاه هستند. در این ساختار متقارن، برای تأیید تراکنش‌ها لازم است که تمام زنجیره‌های جانبی توسط زنجیره‌های اصلی نظارت شوند. به این ترتیب، هر تغییر در یک زنجیره به صورت همزمان در زنجیره دیگر نیز اعمال می‌شود.

در گیره نامتقارن، زنجیره اصلی توسط سایدچین‌ها نظارت می‌شود، اما زنجیره جانبی توسط زنجیره اصلی ردیابی نمی‌شود. به عبارت دیگر، زنجیره جانبی تغییرات خود را به زنجیره اصلی گزارش نمی‌دهد. در این ساختار، تنها سایدچین‌ها وظیفه نظارت بر اعتبار تراکنش‌ها را دارند و زنجیره اصلی تنها با مراجعه به سایدچین‌ها می‌تواند اطلاعات را دریافت کند.

با توجه به این تفاوت در روش نظارت، ساختار گیره متقارن و گیره نامتقارن دارای کاربردها و قابلیت‌های متفاوتی هستند. انتخاب بین این دو روش بستگی به نیازها و شرایط خاص هر پروژه و استفاده مورد نظر دارد.

برای انتقال دارایی‌های دیجیتال بین یک سایدچین و شبکه اصلی آن

نیاز به ایجاد یک فرآیند خارج از زنجیره وجود دارد که بین دو بلاکچین داده‌ها را منتقل کند. در این فرآیند، انتقال دارایی‌ها به صورت کاملاً مجازی و مبتنی بر قراردادهای هوشمند در سایدچین و زنجیره اصلی اتفاق می‌افتد. به این ترتیب، دارایی‌های دیجیتال در هر دو زنجیره قفل می‌شوند و پس از تایید تراکنش توسط قرارداد هوشمند، آزاد می‌شوند.

استفاده از قراردادهای هوشمند برای تایید تراکنش‌های بین زنجیره‌ای، به منظور جلوگیری از عملیات نادرست توسط تاییدکننده‌ها انجام می‌شود. این قراردادهای هوشمند قوانین و شرایط مشخصی را برای انتقال دارایی‌ها در سایدچین تعیین می‌کنند و تراکنش‌ها را بر اساس این قوانین بررسی می‌کنند. به این ترتیب، از قراردادهای هوشمند به عنوان یک مکانیزم امنیتی استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که تراکنش‌های بین زنجیره‌ای به درستی تایید شده و انجام می‌شوند.

استفاده‌های مختلف برای ساید‌چین (Sidechain) عبارتند از:

مقیاس پذیری (Scalability): برنامه‌های کاربردی که بار تراکنش سنگینی دارند، می‌توانند از ساید‌چین استفاده کنند. با استفاده از ساید‌چین، هزینه کلی تراکنش‌ها کاهش می‌یابد و سرعت تایید تراکنش‌ها افزایش می‌یابد.

حاکمیت (Governance): با استقرار یک زنجیره جانبی با دامنه خاص، می‌توان به سرعت ویژگی‌ها را تکرار کرد و نیاز به فرآیند اجماع در یک شبکه عمومی را رد کرد. مشکلات مربوط به استقرار ویژگی‌های جدید فقط بر روی ساید‌چین تأثیر دارد و از زنجیره اصلی محافظت می‌شود.

خزانه‌داری (Treasury): ساید‌چین می‌تواند به بنیاد یک بلاکچین کمک کند تا به هدف خود، یعنی تبدیل شدن به یک DAO (Decentralized Autonomous Organization) نزدیک‌تر شود. با استفاده از ساید‌چین، قابلیت‌ها و ویژگی‌های جدید می‌توانند بر روی ساید‌چین پیاده‌سازی شده و بر زنجیره اصلی تأثیر مستقیمی نداشته باشند.

مزایای زنجیره‌های جانبی (Sidechains) عبارتند از:

• گسترش دامنه و مقیاس‌پذیری: ساید‌چین‌ها برای گسترش دامنه و مقیاس‌پذیری فناوری بلاکچین پتانسیل زیادی دارند. آنها به شبکه‌های بلاکچینی که از کارکردی خاصی برخوردار نیستند، امکان ادغام در یک اکوسیستم مشترک را می‌دهند.
• پویایی و انعطاف‌پذیری: ساید‌چین‌ها به شبکه‌های بلاکچینی امکان می‌دهند تا به طور پویا و انعطاف‌پذیر با یکدیگر تعامل کنند. این ویژگی به کاربران این امکان را می‌دهد تا از پروژه‌های مختلف در یک اکوسیستم یکپارچه بهره‌برداری کنند.
• همکاری متقابل و تعامل: ساید‌چین‌ها با تسهیل زنجیره‌ای همکاری متقابل، به کاربران امکان می‌دهند تا از پروژه‌ها و برنامه‌های مختلف به طور یکپارچه استفاده کنند. این همکاری و تعامل بین زنجیره‌ها باعث افزایش ارتباط و تعامل بین اعضای شبکه می‌شود.
• جداسازی و امنیت: با استفاده از ساید‌چین، امکان جداسازی و ایجاد زنجیره‌های جانبی مستقل از زنجیره اصلی وجود دارد. این امر به شبکه اصلی امنیت بیشتری می‌بخشد، زیرا اشکالات و ایرادات مربوط به ساید‌چین‌ها تنها تأثیری بر روی زنجیره جانبی دارند و به زنجیره اصلی وارد نمی‌شوند.

با کمک ساید‌چین‌ها، بلاکچین و فناوری مرتبط با آن بهبود و توسعه یافته و امکانات بیشتری برای کاربران فراهم می‌شود.