Bei einer Sidechain handelt es sich um eine separate Blockchain. Sie läuft zwar parallel und unabhängig zur übergeordneten Blockchain, ist aber mit ihr verbunden. Sidechain-Lösungen wurden eingeführt, um das Problem der Skalierbarkeit von Blockchain-Netzwerken zu lösen. Sidechains sollen Netzwerküberlastungen vermeiden und die Anzahl der Transaktionen erhöhen.
Wie funktionieren Sidechains?
Sidechains ermöglichen es, Token sicher von der Haupt-Blockchain auf eine sekundäre Blockchain zu übertragen, um sie dort zu verwenden und bei Bedarf sicher wieder auf die Haupt-Blockchain zu übertragen. Auf diese Weise ermöglichen Sidechains den Haupt-Blockchains, ihr Ökosystem auf dezentrale Weise zu erweitern, indem sie einen Teil der Verarbeitungsarbeit verteilen und so eine Überlastung des Netzwerks verhindern.
Als sekundäre Blockchains zielen Sidechains darauf ab, Blockchains dabei zu helfen, die steigende Anzahl von Transaktionen zu bewältigen. So werden hohe Übertragungsgebühren und lange Wartezeiten erfolgreich vermieden.
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Grenzen eines Blockchain-Netzwerks
Um Sidechains zu verstehen, ist es wichtig, sich mit den derzeitigen Grenzen von Blockchain-Netzwerken auszukennen.
Beim Blockchain-Trilemma (welches auch als Skalierbarkeits-Trilemma bekannt ist), geht es um die Idee, dass dezentrale Plattformen nur zwei der folgenden drei Eigenschaften maximieren können: Sicherheit, Skalierbarkeit und Dezentralisierung. Wenn der Schwerpunkt auf Dezentralisierung und Sicherheit liegt, wird die Skalierbarkeit beeinträchtigt.
Ethereum ist das klassische Beispiel für das Skalierbarkeits-Trilemma.
Mit jedem zusätzlichen Teilnehmer und einer steigenden Anzahl von Transaktionsanfragen in einem Mempool wächst der Pool von Transaktionen, die im Netzwerk auf eine Bestätigung warten. Dadurch steigen die Wartezeiten und Transaktionsgebühren.
Sidechains: Mehr Infos über Funktionsweise
Sidechains wurden entwickelt, um die Netzwerküberlastung in den Blockchain-Netzwerken zu beheben und die Anzahl der Transaktionen zu erhöhen, die in einem bestimmten Zeitfenster bearbeitet werden können.
Sidechains verfügen über eigene Konsensmechanismen und Validatoren übernehmen einen Teil der Verarbeitungslast der Haupt-Blockchains. Sie verfügen über zwei Schlüsselkomponenten, welche die Interoperabilität zwischen den Ketten ermöglichen: den Zwei-Wege-Peg und Föderationen.
Zwei-Wege-Peg/Zwei-Wege-Verbindung
Ein Zwei-Wege-Peg ist ein System, das die Austauschbarkeit von Vermögenswerten zwischen der Hauptkette und der Nebenkette ermöglicht. Bei diesem Mechanismus findet kein tatsächlicher Transfer zwischen den Ketten statt. Stattdessen verwenden die Ketten Mechanismen zum Sperren und Freigeben, um zu kommunizieren.
Um von der Sidechain Gebrauch zu machen, muss der Nutzer zunächst seine Token in der Hauptkette sperren, die in der Regel durch einen Code bewacht wird. Die Anzahl der Token wird vorübergehend aus dem Verkehr gezogen.
Die Anzahl der gesperrten Token wird nun in der Sidechain für den Nutzer freigegeben, damit dieser Transaktionen durchführen kann. Diese können als Repräsentation der Token in der Hauptkette betrachtet werden. Wenn der Nutzer zur Haupt-Blockchain zurückkehren möchte, wird der Betrag, den er entnimmt, in der Sidechain vernichtet. Sobald dies vom Protokoll bestätigt wird, werden die Token in der Haupt-Blockchain wieder freigegeben.
Föderation
Föderationen fungieren als Vermittler, die den Prozess des Sperrens und Freigebens sowie die Integrität der Kommunikation überwachen. Diese können vollständig aus Code bestehen oder aus einer Gruppe von Personen, die die Sidechain effektiv verwalten. Dieses Modell gewährleistet nicht nur die sichere Übertragung von Vermögenswerten zwischen zwei Ketten, sondern verhindert auch, dass der Wert der Sidechain jemals den der Haupt-Blockchain übersteigt.
Es gibt viele Projekte, die Sidechains implementieren. Polygon beispielsweise ist eine Lösung, die durch die Nutzung von Sidechains für die Transaktionsverarbeitung eine noch nie dagewesene Transaktionsgeschwindigkeit und Kosteneinsparungen erzielt.
Polygon verwendet ein Ethereum-Framework namens Plasma, das die Entwicklung von sogenannten „Child-Chains“ ermöglicht, die in der Lage sind, Transaktionen zu verarbeiten, bevor sie auf der Ethereum-Blockchain finalisiert werden. Da Polygon in der Lage ist, spezialisierte Blockchains und skalierbare Konsensalgorithmen zu verarbeiten, können sowohl Projekte als auch Nutzer von schnellen Transaktionszeiten und günstigeren Gasgebühren der Plattform profitieren.
Auf der Polygon-Website wird behauptet, dass ein typischer ETH-Transfer auf Ethereum etwa 11,47 Dollar kostet, während für einen Transfer zu Polygon eine Gebühr von etwa 0,00099 Dollar anfällt. Laut den Statistiken auf der Website schneidet Polygon auch bei NFT-Überweisungen, ETH-ERC 20-Swaps und anderen Transaktionen um einen vergleichbaren Prozentsatz besser ab als Ethereum. Lies hier außerdem: Wie viele Polygon Coins gibt es?
Sicherheit einer Sidechain
Ein wichtiger Punkt ist, dass Sidechains für ihre eigene Sicherheit verantwortlich sind. Um eine echte Dezentralisierung der Sicherheit zu erreichen, ist eine angemessene Anzahl von Validatoren oder Minern erforderlich, da sonst ein kleiner Pool von Validatoren den Weg für die Korruption der Kette ebnen könnte.
Ein Vorteil ist, dass Sidechains mehr oder weniger als eigenständige Einheiten funktionieren, sodass eine mögliche Kompromittierung einer Sidechain die Haupt-Blockchain überhaupt nicht beeinträchtigt und umgekehrt. Allerdings würde eine Beschädigung der Haupt-Blockchain eine Sidechain praktisch wertlos machen, da sie sich dieselbe Kryptowährung teilen.
Um Anreize für die Validierung von Transaktionen oder das Mining zu schaffen, verwenden einige Haupt-Sidechain-Paare das sogenannte Merge-Mining. Bitcoin und seine Sidechain Rootstock bieten ihren Knoten/Minern Merge-Mining an, bei dem Miner die Verifizierungsarbeit in beiden Ketten durchführen und doppelte Belohnungen kassieren können.
Wie sieht die Zukunft von Sidechains aus?
Sidechains versprechen Expansion, indem sie Blockchain-Netzwerken ermöglichen, innerhalb ihres Ökosystems sicher zu skalieren, was derzeit noch eine der größten Herausforderungen für Plattformen ist. Darüber hinaus stellen sie Protokolle zur Verfügung, die eine kettenübergreifende Interoperabilität ermöglichen, die für die Herstellung einer Verbindung über mehrere Ketten hinweg genutzt werden kann.
Dies ist von großem Wert, da es den Nutzern ermöglicht, nahtlos zwischen verschiedenen Projekten zu navigieren, und gleichzeitig eine Plattform für Projekte bietet, um ihre Funktionen auf einer Nebenkette zu testen, bevor sie auf der Hauptkette implementiert werden.
In Anbetracht dessen stellen Sidechains eine sinnvolle Ergänzung der Blockchain-Technologien dar, und die Tatsache, dass sie bereits von großen Plattformen, insbesondere Bitcoin und Ethereum, übernommen wurden, deutet darauf hin, dass ihr Potenzial in Zukunft weiter erforscht werden wird. Ähnlich wie Sidechains funktionieren auch Parachains (kurz für Parallel-Chains). Parachains sind vollwertige parallele Blockchains neben der Haupt-Blockchains. Sie kommunizieren nicht nur mit der Haupt-Blockchain, sondern auch mit anderen Parachains über einen Hub. Der Hub wird Relay Chain genannt.