Sidechain như một giải pháp cho khả năng mở rộng của blockchain

Ngành công nghiệp tiền điện tử đang liên tục tìm kiếm cách tăng cường khả năng thông qua và giảm tải cho các mạng chính. Một trong những giải pháp tiềm năng nhất là sidechains, các blockchain song song hoạt động độc lập nhưng vẫn liên kết với mạng chính thông qua các cầu hai chiều. Công nghệ này cho phép chuyển giao tài sản giữa các chuỗi và cung cấp điều kiện linh hoạt hơn cho việc xử lý giao dịch.

Sайдчейны là gì

Sidechain là một blockchain riêng biệt, hoạt động như một hệ thống song song với mạng chính. Đặc điểm chính của các cấu trúc như vậy là tính tự trị của chúng: mỗi sidechain có thể áp dụng các thuật toán đồng thuận riêng và điều chỉnh các tham số khối phù hợp với các nhiệm vụ cụ thể.

Về mặt lịch sử, khái niệm này đã phát triển vào tháng 10 năm 2014, khi nghiên cứu “Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains” được công bố, do Adam Back chuẩn bị cùng với các nhà mật mã học và nhà phát triển, bao gồm Matt Corallo, Luke Dashjr, Andrew Poelstra và Peter Wille.

Cơ chế hoạt động

Sidechains có quyền tự do đáng kể trong việc lựa chọn các tham số. Chúng có thể sử dụng các hệ thống đồng thuận khác nhau: từ Proof of Authority (PoA) đến DeleGated Proof of Stake (DPoS). Sự linh hoạt này cho phép sidechains đạt được tốc độ xác nhận giao dịch cao hơn đáng kể và giảm thiểu phí so với mạng chính.

Các validator đóng vai trò trung tâm trong hệ sinh thái sidechain — họ chịu trách nhiệm kiểm tra các giao dịch, tạo các khối và đảm bảo an ninh. Ngoài ra, các tham số khối (thời gian tạo và kích thước) có thể được tối ưu hóa để tăng cường băng thông mà không ảnh hưởng trực tiếp đến mạng chính.

Cầu hai chiều đóng vai trò như một liên kết, đảm bảo việc truyền tải tài sản số giữa các hệ thống. Kiến trúc này cho phép mạng chính giảm tải, chuyển hướng một phần các hoạt động sang các sidechains chuyên biệt.

Tính tương thích EVM: sự tiện lợi cho các nhà phát triển

Nhiều sidechains hỗ trợ máy ảo Ethereum (EVM), điều này mở ra những lợi thế đáng kể cho hệ sinh thái phát triển. Sự tương thích này cho phép chuyển giao các hợp đồng thông minh đã được viết bằng Solidity sang sidechain mà không cần sửa đổi đáng kể. Điều này thúc đẩy việc triển khai các ứng dụng phi tập trung (DApp) và mở rộng khả năng sử dụng mã hiện có.

Các khía cạnh tích cực của việc áp dụng sidechains

Khả năng mở rộng và hiệu suất. Sidechains giảm bớt gánh nặng cho mạng chính, cho phép xử lý khối lượng giao dịch lớn song song. Điều này góp phần nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ sinh thái.

Tính linh hoạt và đổi mới. Khả năng thử nghiệm với các cơ chế đồng thuận khác nhau và các tham số khối tạo ra môi trường thuận lợi để kiểm tra những ý tưởng mới và các giải pháp công nghệ.

Tính tương thích và tiện lợi. Hỗ trợ tiêu chuẩn EVM giúp các nhà phát triển Ethereum chuyển đổi nhanh chóng và tận dụng tối đa cơ sở hạ tầng hiện có.

Thách thức và rủi ro

Tập trung và phi tập trung. Sự khao khát về băng thông cao thường đòi hỏi phải giảm số lượng người xác thực, điều này có thể dẫn đến sự tập trung quyền lực và làm yếu đi một trong những nguyên tắc chính của blockchain.

An toàn độc lập. Mỗi sidechain chịu trách nhiệm về an toàn của riêng mình, độc lập với mạng chính. Mặc dù việc xâm phạm sidechain sẽ không ảnh hưởng trực tiếp đến chuỗi chính, sự độc lập này đòi hỏi các biện pháp bảo vệ tăng cường và tạo ra các rủi ro bổ sung.

Độ khó trong việc triển khai. Việc cài đặt và duy trì hoạt động của sidechain đòi hỏi nguồn lực kỹ thuật và kiến thức đáng kể, điều này có thể gây khó khăn cho việc phổ biến rộng rãi giải pháp này.

Ví dụ thực tiễn về triển khai

Polygon. Nền tảng này thể hiện cách mà nhiều sidechain có thể hoạt động cùng nhau để mở rộng Ethereum. Sử dụng khung Plasma, Polygon cung cấp các giao dịch nhanh chóng và tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng phi tập trung.

SKALE. Dự án cung cấp các sidechain linh hoạt, cung cấp cho các nhà phát triển công cụ để tạo ra các DApp hiệu suất cao với khả năng mở rộng tối ưu.

Gnosis. Sidechain xDai của dự án này được định hướng để đảm bảo các giao dịch ổn định và nhanh chóng, tiện lợi cho các ứng dụng yêu cầu độ trễ tối thiểu.

Loom Network. Chuyên phát triển các ứng dụng trò chơi và xã hội trên blockchain, áp dụng cơ chế DPoS để đạt được băng thông cần thiết.

Kết quả

Sidechains là một công cụ mạnh mẽ để giải quyết vấn đề khả năng mở rộng trong không gian tiền điện tử. Sự độc lập, tính linh hoạt và khả năng tương thích với các tiêu chuẩn hiện có mở ra những cơ hội rộng lớn cho sự đổi mới và phát triển. Tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ này đòi hỏi một phân tích cẩn thận về các thỏa hiệp giữa hiệu suất, tính phi tập trung và an toàn. Khi công nghệ blockchain ngày càng hoàn thiện, vai trò của sidechains trong việc xây dựng một hệ sinh thái có khả năng mở rộng và toàn diện sẽ chỉ gia tăng.