Sidechain là gì? Phân tích giải pháp mở rộng của blockchain từ A-Z

1. Sidechain là gì?

Sidechain là một blockchain phụ, riêng biệt nhưng được thiết kế để hoạt động song song và tương tác với blockchain chính (mainchain). Mặc dù có thể tồn tại và vận hành độc lập với blockchain chính, sidechain vẫn có khả năng tương tác và chuyển giao tài sản số giữa hai mạng lưới thông qua các giao thức hoặc cơ chế liên kết đặc biệt. Sidechain cho phép mở rộng các tính năng, ứng dụng hoặc cải thiện hiệu suất mà không ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của blockchain chính, đồng thời mang lại tính linh hoạt trong việc triển khai các cải tiến mới.

Công việc chính của sidechain là xử lý và xác thực dữ liệu cho chuỗi chính và thêm nhiều chức năng khác như chạy các hợp đồng thông minh cho các blockchain không làm được (ví dụ như Bitcoin).

Tìm hiểu thêm: Blockchain là gì? Cơ chế hoạt động và ứng dụng của blockchain (mới nhất 2023)

2. Tại sao sidechain lại ra đời?

Sidechain là một ý tưởng do Tiến sĩ Adam Back đề xuất trong bài báo với tựa đề “Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains”, cho phép tạo ra các mạng blockchain riêng biệt mà có thể kết nối với blockchain chính.

Các sidechain hoạt động độc lập và có thể chuyển đổi tài sản giữa chúng và blockchain chính thông qua “two-way peg” (cầu nối 2 đầu). Cũng bởi vì sidechain hoạt động như một blockchain độc lập nên chúng có token riêng, cơ chế đồng thuận và bảo mật riêng. Tuy nhiên, sidechain có khả năng giao tiếp với nhau và với blockchain chính đồng thời nếu không có blockchain chính thì sidechain cũng không thể hoạt động được.

Sidechain giúp chạy các dApps (ứng dụng phi tập trung) trên blockchain và giảm tải cho blockchain chính. Việc triển khai sidechain thường bắt đầu bằng việc khóa tài sản trên blockchain chính và tạo các giao dịch trên sidechain với bằng chứng mật mã. Điều này giúp nâng cao tính linh hoạt và mở rộng của các hệ thống blockchain.

3. Cơ chế hoạt động của sidechain

Cơ chế hoạt động của sidechain là một cách để kết nối và tương tác giữa các blockchain phụ (sidechain) và blockchain chính (mainchain) theo mô hình two-way peg.

Quá trình này diễn ra như sau:

Khóa tài sản trên mainchain (locking up): nếu muốn chuyển tài sản từ mainchain (blockchain chính) sang sidechain (blockchain phụ) thì cần thực hiện một hành động gọi là "khóa tài sản." Điều này có nghĩa là tài sản sẽ đóng băng trên mainchain và không thể di chuyển hoặc sử dụng trên mainchain cho đến khi quá trình đảm bảo an toàn hoàn tất.
Tạo giao dịch trên sidechain: Sau khi tài sản đã được khóa trên mainchain, người dùng có thể tạo các giao dịch trên sidechain. Ví dụ, họ có thể chuyển tài sản này cho người khác trên sidechain hoặc sử dụng chúng để thực hiện các hoạt động khác.
Cơ chế bảo mật: Để đảm bảo tính toàn vẹn và đáng tin cậy của các giao dịch trên sidechain, cơ chế two-way peg sử dụng các bằng chứng mật mã và cấu trúc dữ liệu như Merkle Trees. Các giao dịch trên sidechain được ghi lại và bao gồm bằng chứng mật mã, cho biết rằng tài sản đã được khóa chính xác trên mainchain.
Giải phóng tài sản: Quá trình này dành cho việc chuyển lại tài sản từ Sidechain về chuỗi chính. Khi người dùng muốn chuyển tài sản từ sidechain trở lại mainchain hoặc sang một sidechain khác, họ cần cung cấp bằng chứng mật mã và yêu cầu giải phóng tài sản trên mainchain. Bằng chứng mật mã này cung cấp bằng chứng rằng tài sản đã được sử dụng hợp lệ trên sidechain và có thể được trả về.
Mở khóa tài sản trên mainchain: Khi bằng chứng mật mã được xác minh và chấp nhận, tài sản sẽ được giải phóng trên mainchain và trở lại trạng thái tự do. Người dùng có thể sử dụng tài sản này trên mainchain hoặc chuyển đổi sang sidechain khác nếu cần.

4. Đánh giá chung về sidechain

4.1. Ưu điểm

Mở rộng quy mô: Sidechain cho phép mở rộng quy mô của blockchain bằng cách giảm tải tính toán khỏi mainchain. Điều này giúp cải thiện tốc độ và khả năng xử lý của hệ thống.
Tính linh hoạt: Sidechain tạo điều kiện cho tính linh hoạt bằng cách cho phép triển khai các quy tắc và ứng dụng riêng biệt trên từng sidechain. Điều này phù hợp cho các trường hợp sử dụng đa dạng.
Bảo mật tách biệt: Mỗi sidechain có cơ chế bảo mật và đồng thuận riêng, đảm bảo rằng nếu một sidechain bị tấn công hoặc bị xâm nhập, thì các sidechain khác vẫn an toàn.
Giao tiếp giữa các blockchain: Sidechain cho phép các blockchain tương tác với nhau thông qua cầu nối hai chiều. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho trao đổi dữ liệu và tài sản giữa các blockchain khác nhau.

4.2. Nhược điểm

Vấn đề bảo mật kém: Vấn đề bảo mật thường diễn ra trên sidechain bởi chúng là các blockchain nhỏ, dễ dàng gặp phải các cuộc tấn công 51% (cơ chế PoW) hoặc gặp phải các node không đáng tin cậy (cơ chế PoS).
Các hạn chế kỹ thuật: Triển khai sidechain thường đối diện với nhiều khó khăn kỹ thuật và đòi hỏi mức độ phức tạp cao trong việc lập kế hoạch và thực hiện.
Vấn đề phân tách giao dịch: Sự phân tách của giao dịch giữa mainchain và sidechain có thể gây ra các vấn đề liên quan đến tính toàn vẹn của hệ thống blockchain.
Phụ thuộc vào mainchain: Sidechain phụ thuộc vào mainchain để đảm bảo tính an toàn và minh bạch của giao dịch, do đó, nếu mainchain gặp sự cố, sidechain có thể bị ảnh hưởng.

5. Một số sidechain nổi bật trong thị trường crypto

5.1. Polygon (trước đây là Matic Network)

Tích hợp với Ethereum: Polygon được xây dựng để giải quyết vấn đề phí giao dịch và khả năng mở rộng của Ethereum. Polygon là một sidechain của Ethereum và cung cấp môi trường thích hợp cho phát triển các ứng dụng phi tập trung (DApps) và giao dịch với phí thấp.
Tích hợp nhiều Layer 2: Polygon không chỉ là một sidechain mà còn là một nền tảng cho nhiều giải pháp Layer 2 khác nhau, bao gồm Plasma và zk-Rollups, để cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng.

5.2. Binance Smart Chain (BSC)

Hỗ trợ dApps và giao dịch: BSC là một sidechain của sàn giao dịch Binance và cung cấp khả năng chạy các ứng dụng phi tập trung (DApps) và thực hiện giao dịch với phí thấp. Nó đã thu hút nhiều dự án và người dùng nhờ tính tiện lợi và phí thấp.
Tích hợp dễ dàng với Binance Exchange: Do BSC là sản phẩm của Binance, việc tích hợp với sàn giao dịch Binance trở nên dễ dàng, giúp dự án tận dụng lợi thế của sàn này.

5.3. RSK (Rootstock)

RSK (Rootstock) là một sidechain cho blockchain của Bitcoin (Bitcoin Blockchain) được thiết kế để hỗ trợ hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung trên nền tảng Bitcoin.
Rootstock cho phép tích hợp chặt chẽ với Bitcoin, sử dụng 25 validator để kiểm soát quá trình Two-way peg của các giao dịch từ Bitcoin sang Rootstock và ngược lại. Rootstock hỗ trợ hợp đồng thông minh, tích hợp dễ dàng với Bitcoin hiện có, và tiềm năng cho các ứng dụng tài chính phi tập trung (DeFi). Rootstock sử dụng cơ chế merge-mining để đảm bảo an toàn và đáng tin cậy.

5.4. The Liquid Network

The Liquid Network là một sidechain của Bitcoin được phát triển bởi Blockstream. Nó được tạo ra để cải thiện tính bảo mật và tốc độ trong việc thực hiện các giao dịch Bitcoin.
Liquid Network cho phép các giao dịch được xác nhận nhanh chóng và bảo mật hơn so với mạng Bitcoin chính, đồng thời hỗ trợ việc phát hành các tài sản token tùy chỉnh trên nền tảng này. Liquid cũng cung cấp khả năng tương tác với các sàn giao dịch và dịch vụ tài chính để thúc đẩy tính thanh khoản và sử dụng Bitcoin trong các ứng dụng tài chính tiên tiến hơn.

6. Kết luận

Dù còn gặp một hạn chế liên quan đến khả năng bảo mật tuy nhiên sidechain có tiềm năng cách mạng hóa hệ sinh thái blockchain thông qua việc tăng cường hiệu suất và giải quyết vấn đề mở rộng quy mô của blockchain. Với sự hỗ trợ của cầu nối hai chiều và hợp đồng thông minh, sidechain cung cấp khả năng chuyển tài sản một cách mượt mà và thúc đẩy tính tương tác giữa các chuỗi khối, mở đường cho các dApps phát triển.

Hiện nay, các giải pháp mở rộng của blockchain không ngừng phát triển, một số sidechain được đánh giá lỗi thời và không nhận được nhiều sự chú ý của nhà đầu tư. Vì thế, các giải pháp sidechain cần liên tục tối ưu để gia tăng lợi thế cạnh tranh và tính ứng dụng của mình.

Đọc thêm: