Что такое приводная цепь? Понимание решений масштабируемости блокчейна

А приводная цепь есть тип протокола боковой цепи, который позволяет Биткойну поддерживать дополнительные уровни блокчейна, сохраняя при этом безопасность через биткойн-майнеры . Этот механизм обеспечивает новые функции и решения для масштабируемости, не требуя внесения изменений в основные правила консенсуса Биткойн, что эффективно позволяет сети Биткойн расширять свои функциональные возможности посредством параллельных цепочек, привязанных к основному блокчейну.

Эта концепция была представлена ​​Полом Шторцем в 2015 году как способ устранения ограничений Биткойна в поддержке смарт-контрактов, более быстрых транзакций и экспериментальных функций. Приводные цепи работают через двустороннюю систему привязки, где биткойны могут передаваться в сайдчейны и обратно, а майнеры выступают в качестве хранителей этих переводов посредством механизма голосования.

Как работает технология приводной цепи

Механизм приводной цепи основан на двух ключевых предложениях по улучшению Биткойна (BIP): BIP 300 (депонирование хэшрейта) и BIP 301 (слепой объединенный майнинг) . Эти предложения работают вместе, чтобы создать структуру, в которой боковые цепи могут существовать наряду с основной цепью Биткойна.

Система двусторонней привязки

Когда пользователи хотят переместить свои биткойны в сайдчейн цепочки приводов, они помещают свои монеты на специальный адрес в основной сети Биткойн. Этот процесс включает в себя:

• Блокировка биткойнов по адресу основной цепи, контролируемому майнерами, с помощью механизма консенсуса
• Зачисление эквивалентных монет в сайдчейн для использования пользователем
• Аllowing withdrawals back to the mainchain through a miner voting process that typically takes от 3 до 6 месяцев
• Требование к большинству майнеров одобрять транзакции вывода средств до освобождения средств

Слепой объединенный майнинг

В приводных цепях используется слепой объединенный майнинг, который позволяет майнерам Биткойна одновременно добывать как основной блокчейн Биткойна, так и блоки боковой цепи. Термин «слепой» относится к тому факту, что майнерам не нужно проверять транзакции боковой цепи — они просто включают заголовки блоков боковой цепи в свои блоки Биткойн. Это снижает вычислительную нагрузку на майнеров, сохраняя при этом безопасность боковой цепи с помощью существующей хеш-мощности Биткойна.

Ключевые преимущества и варианты использования

Приводные цепи предлагают несколько преимуществ для разработки блокчейна и расширения экосистемы Биткойн:

Одним из конкретных примеров является предлагаемая боковая цепь рынка предсказаний Hivemind, которая позволит децентрализованным рынкам ставок и прогнозирования использовать Биткойн в качестве собственной валюты, не требуя, чтобы основная сеть Биткойна обрабатывала каждую рыночную транзакцию.

Соображения безопасности и критика

Хотя приводные цепи открывают интересные возможности, они сталкиваются с серьезными проблемами с точки зрения безопасности и рисков централизации.

Проблемы централизации майнеров

Критики утверждают, что приводные цепи дают майнерам слишком большой контроль над средствами пользователей. Поскольку майнеры коллективно решают, когда будет одобрен вывод средств из сайдчейнов , существует теоретический риск того, что большинство майнеров могут вступить в сговор с целью заблокировать законный вывод средств или украсть средства. Это представляет собой отход от модели Биткойна, не требующей доверия, где пользователи сохраняют полный контроль над своими закрытыми ключами.

Длительный период вывода средств

Механизм вывода требует продленного периода голосования — обычно между от 3 до 6 месяцев — предоставить майнерам достаточно времени для голосования и сообществу для обнаружения любых попыток кражи. Хотя этот длительный период обеспечивает безопасность за счет прозрачности, он также создает проблемы с ликвидностью для пользователей, которым необходим более быстрый доступ к своим средствам.

Риски сбоя сайдчейна

Если сайдчейн приводной цепи выходит из строя или становится заброшенным, средства пользователей может стать трудно или невозможно восстановить. В отличие от основной сети Биткойн с ее надежной сетью узлов и майнеров, отдельные сайдчейны могут не достичь такого же уровня децентрализации и устойчивости.

Приводная цепь в сравнении с другими решениями для масштабирования

Понимание того, как приводные цепи сравниваются с альтернативными подходами к масштабированию Биткойна, помогает прояснить их уникальное положение в экосистеме:

Сравнение сетей Lightning

Сеть Lightning работает как система платежных каналов уровня 2, где пользователи могут мгновенно совершать транзакции вне сети. В отличие от приводных цепей, Lightning не требует участия майнеров в управлении средствами и обеспечивает практически мгновенную завершенность проекта. Однако Lightning специально разработан для платежей, а цепочки приводов могут поддерживать произвольные функции, включая смарт-контракты и децентрализованные приложения.

Федеративные сайдчейны

Такие проекты, как Liquid, используют федеративные сайдчейны, где заранее определенная группа функционеров контролирует двустороннюю привязку. Хотя это вводит доверенные стороны, это позволяет быстрее снимать средства (обычно менее 2 часов ) по сравнению с многомесячным процессом приводной цепи. Приводные цепи стремятся к большей децентрализации за счет использования консенсуса майнеров вместо федерации.

Текущий статус разработки и принятие

Аs of early 2025, drive chain technology remains in the proposal and experimental phase. The BIP 300 and BIP 301 proposals have sparked extensive debate within the Bitcoin community but have not been activated on the Bitcoin mainnet.

На сроки принятия влияют несколько факторов:

1. Требования к консенсусу сообщества - Изменения Биткойна требуют широкого согласия между разработчиками, майнерами и пользователями.
2. Аудит и тестирование безопасности - Необходим обширный анализ для проверки безопасности предлагаемых механизмов.
3. Аlternative solutions - Конкурирующие подходы, такие как Lightning Network и Taproot Assets, могут снизить актуальность внедрения приводных цепей.
4. Философские дебаты - Продолжающиеся дискуссии о том, соответствует ли расширение функциональности Биткойна его основной цели как цифровых денег.

Несмотря на эти проблемы, сторонники цепочки продолжают разрабатывать реализации тестовых сетей и создавать примеры сайдчейнов, чтобы продемонстрировать потенциальную ценность технологии для экосистемы Биткойн.

Практические последствия для пользователей биткойнов

Если бы были реализованы цепочки приводов, обычные пользователи Биткойна столкнулись бы с некоторыми изменениями в том, как они могут взаимодействовать с сетью:

• Расширенный функционал - Доступ к смарт-контрактам, более быстрым транзакциям и специализированным приложениям при использовании биткойнов в качестве собственной валюты.
• Компромисс между риском и вознаграждением - Возможность получать прибыль или использовать расширенные функции в обмен на принятие рисков, связанных с сайдчейном.
• Сохранение выбора - Основная цепочка Биткойн останется неизменной, что позволит пользователям подключаться к сайдчейнам, а не принуждаться к обновлению.
• Соображения ликвидности - Планирование длительных периодов вывода средств при перемещении средств между цепочками.

Необязательный характер приводных цепочек означает, что консервативные пользователи, которые отдают приоритет безопасности, могут продолжать использовать только основную сеть Биткойн, в то время как более экспериментальные пользователи могут исследовать инновации в боковой цепи со своими биткойнами.