ブロックチェーンセクターでは、異なるプロトコル間でデータを転送する能力は、スケーリングアップとより信頼性の高いコミュニケーションを実現するために必要なステップでした。それがサイドチェーンが達成することを意味しています。この記事では、この機能について詳しく説明し、その利用方法や可能性について説明します。

サイドチェーンとは何ですか？

サイドチェーンはブロックチェーン技術の中でエキサイティングな革新です。それらはメインプロトコルにアタッチされたセカンダリプロトコル、またはセカンダリチェーンです。親- 2つの異なるチェーン（サイドチェーン）- それら自体と主要ネットワーク間のデータ転送を可能にするよう設計されています。これらのセカンダリチェーンは、セキュリティとスケーラビリティを向上させるだけでなく、これら2つのシステム間の相互運用性を広げることで、ユーザーや企業のニーズに対応し、さまざまな分野で可能性を広げることができます。
サイドチェーンの基本的な利点は、特定のユースケースに適した新しい専門のブロックチェーンネットワークをゼロから始めることなく構築できることです。これにより、新機能やスケーラブルなアプリケーションの開発が可能となり、親チェーンのセキュリティと安定性を活用しながら実現できます。しかし、サイドチェーンは、コンセンサスアルゴリズムやブロックサイズなど、親チェーンと異なる場合があります。サイドチェーンの独立性はレイヤー2の概念からはずれますが、スケーラビリティの目標との関連があります。

なぜブロックチェーンにおいて相互運用性が重要なのか?

ブロックチェーン間の相互運用性は、特にさまざまなネットワークの成長と世界が過去10年間に目撃してきたこの種の経済の台頭と共に課題となってきました。デジタル経済の主要な柱の1つであり、おそらく未来であるブロックチェーンが直面する3つの主要な懸念事項があります: インフラストラクチャを使用してセキュリティを維持すること、完全な分散化、そしてより多くのトランザクションを継続的に処理する能力（スケーラビリティ）です。

これらの3つの主要な懸念事項は、ブロックチェーントリレマとして知られています。理論上、分散型ネットワークはこれら3つの利点のうち2つしか提供できず、暗号セクターのいくつかのプロジェクトの主な目標は、一度にすべての3つの機能を提供することです。

大規模なブロックチェーンでは、情報をより速く循環させるために、異なるプロトコル間でデータやデジタル資産を転送する必要があります。また、これらのシステム同士の関係を更新する必要があります。規模が大きくなるほど、データの配布や大規模なコンピューティングパワーエコシステムを通じた合意の検証に関する課題も大きくなります。

ブロックチェーンは金融の未来を担うものです。そして、それが現実になるためには、従来の金融企業と競争できるようにならなければなりません。取引量の観点からスケールを拡大し、処理できる取引量が増加すると同時に、処理速度も向上させる必要があります。つまり、プロトコルが拡張されるにつれて、ブロックチェーンのセキュリティは最優先事項であり、台帳の分散化やデジタル脅威に対する安全性向上のためのより良い方法を見つけることが重要となり、ここがサイドチェーンの重要性が出てくる場所です。

ブロックチェーンのスケーリングソリューション

ブロックチェーンのスケーリングに関して、これを実現するためのいくつかの方法があります:

レイヤー1プロトコル

Layer-1のブロックチェーン（例えばBitcoin、Ethereum、Litecoinなど）では、プロトコルの動作を最適化することを目指しており、これには変更を加えることや、シャーディング利用可能な情報を分割し、シャードと呼ばれる小さな断片にシーケンスする方法であり、データを解析するユーザーがトランザクションで広範囲な計算能力を適用する必要がないようにします。

レイヤー2プロトコル

Layer-2プロトコルは、別のブロックチェーンの上で動作するネットワークであり、元のプロトコルをより革新し、成長させ、保護する余地を提供します。それは、主要なシステムからの一部のトランザクションを保持し、処理されるボリュームの負担を軽減するために機能し、プロセスの最後に考慮されるためにデータをメインブロックチェーンに返します。スケーラビリティソリューションの1つとして、サイドチェーンの使用が挙げられます。

サイドチェーンのアプリケーション

サイドチェーンは、資産やデータが両方のネットワークを自由に通過できるように、メインチェーンにリンクされた別のブロックチェーンのように機能します。大量のトランザクションを検証するLayer-1プロトコルのスケーリングに特に役立ち、その作業を容易にし、彼らの役割をセキュリティを維持し紛争を解決することに回すことができます。これは、通常、独自のブロックを処理するために異なる独立したコンセンサスメカニズムに依存しているためです。

サイドチェーンは、しばしばトランザクションに対する双方向ペッグアプローチを使用しており、これにより資産がこれらのチェーン間で簡単に移動可能であり、同等の価値のアカウントに発行されることで、それらのチェーン間で移動可能です。これには、独自のブロックと検証システムがあり、この情報を処理するために、独自のコンセンサスメカニズムもあります。これにより、可能なセキュリティ侵害がメインブロックチェーンに影響を与えないようにします。

これは、これらの取引をより速く簡単にするために行われます。たとえば、ビットコインの取引は、ネットワークが混雑しているかどうかによって、確認に5〜10分かかることがあります。そのタイミングは、高度に安全な金融取引には意味がありますが、より簡単で小規模な購入や取引には関連性を失います。

サイドチェーンには独自のルールがあり、基礎となるチェーンとは独立しているため、そのコンセンサスはより簡単で速く、頻繁にかつ迅速にアップグレードされることができます。これらのアップデートにより、イノベーションや実験、さらなる開発の余地が生まれ、後に主要なブロックチェーンの動作を改善することができます。そのコンセンサスメカニズムは、システムに重大なバグがある場合でも、ネットワーク全体が危険にさらされることなく、より迅速に作業することができます。

そして、それがなぜサイドチェーンがブロックチェーンのスケーリングを進める上で非常に重要な一歩と見なされる理由です：サイドチェーンにより、より簡単なアップグレードや革新、より迅速な日常取引が可能となり、主チェーンへの情報の大量流入を緩和する一方、それらが関連するブロックチェーンに与える実際の影響は非常に最小限であり、安全性を向上させつつ実験を行い、仮想通貨の取引方法をより簡潔に構築するのに役立ちます。

サイドチェーンの例

現在使用中または開発中のサイドチェーンの例には、次のものがあります:

1. ポリゴン（MATIC）：以前はMatic Networkとして知られていたPolygonは、Ethereumのサイドチェーンスケーリングソリューションです。 Ethereumネットワークをよりスケーラブルにし、取引コストを下げるために、Plasmaフレームワークのバリエーションを利用しています。 Ethereumメインチェーンによる保護を受けながら、Polygonは、独自の取引およびスマートコントラクトを管理できる「子」チェーンの構築を可能にします。 PolygonはEthereum仮想マシン（EVM）と完全に連携できるため、Solidity（Ethereumのプログラミング言語）で記述されたスマートコントラクトや標準のERCトークンをサポートすることができます。

2. Liquid Network:Bitcoinブロックチェーン上に構築されたサイドチェーンで、より高速で機密性の高い取引を可能にします。Liquid Networkには、Bitcoinにペッグされた独自のトークンであるL-BTCがあり、Liquid Network上のBitcoinの表現として機能します。これは取引手数料の支払いやネットワークをセキュアにするためのバリデーターへのインセンティブとして使用されます。Liquid Networkは、Bitcoinブロックチェーン上で暗号通貨、ステーブルコイン、デジタル資産、セキュリティトークンの交換を可能にします。Liquid NetworkはBitcoinの基本層の上に動作しますが、独立して動作し、より高いスループットと機密性の高い取引を実現するために異なる手法を使用しています。

結論

サイドチェーンは別々のブロックチェーンですが、メインチェーンにリンクされており、ネットワーク間の相互運用性を可能にします。この特性により、設定可能なパラメーターの柔軟性を活かし、ブロックチェーンのトリレマに対する重要な解決策として機能します。現在の構造から考えると、メインのLayer-1プロトコルには存在しないスケーラビリティを可能にします。

この技術は、一般の人々によりアクセスしやすくすることができ、大規模な計算能力、大きな金額、さらには秒間取引数を処理できないためにネットワーク障害が発生するリスクも要求しない分散型金融を支援する可能性があります。