サイドチェーン

サイドチェーンとは、イーサリアムから独立して実行され、双方向のブリッジによりイーサリアムメインネットに接続されている別個のブロックチェーンです。サイドチェーンは、個別のブロックパラメータとコンセンサスアルゴリズムを持つことができ、これらは多くの場合、トランザクションの効率的な処理のために設計されています。しかし、イーサリアムのセキュリティ特性を活用できないため、トレードオフが発生します。レイヤー2スケーリングソリューションとは異なり、サイドチェーンは状態変更やトランザクションデータをイーサリアムメインネットに書き戻しません。

サイドチェーンはまた、高いスループットを達成するために、ある程度の分散性やセキュリティを犠牲にします(スケーラビリティのトリレンマopens in a new tab)。しかし、イーサリアムは分散性とセキュリティを損なうことなくスケーリングすることにコミットしています。

サイドチェーンはどのように機能するのか？

各サイドチェーンは、それぞれが独自の開発履歴、ロードマップ、および設計上の検討事項を持つ独立したブロックチェーンです。サイドチェーンは、表面的にはイーサリアムに類似した部分があったとしても、いくつか独自の特徴を持っています。

コンセンサスアルゴリズム

サイドチェーンの独自性（イーサリアムとの相違点）のひとつとしては、採用されているコンセンサス・アルゴリズムが挙げられます。サイドチェーンでは、コンセンサスをイーサリアムに依存せず、各サイドチェーンのニーズに合わせて別のコンセンサス・プロトコルを選択することができます。サイドチェーンで用いられているコンセンサス・アルゴリズムの例としては、以下が挙げられます：

サイドチェーンは、イーサリアムと同様に、トランザクションを検証、処理し、ブロックを生成し、ブロックチェーンの状態を保存する検証ノード（バリデータ）を持ちます。バリデータはさらに、サイドチェーンネットワーク全体におけるコンセンサスを維持し、悪意の攻撃から防御する責任を負います。

ブロックパラメータ

イーサリアムは、ブロックタイム (新しいブロックを生成するのにかかる時間) とブロックサイズ (ブロックあたりに含まれるガス建てのデータ量) に制限を設けています。反対に多くのサイドチェーンでは、より短いブロック生成時間やより高いガス上限などの異なるパラメータを設定することで、高スループット、迅速なトランザクション、および低い手数料を実現しています。

このようなアプローチにはいくつかの利点がありますが、ネットワークの分散化およびセキュリティ保護に対して重大な影響が生じます。短いブロック生成時間や大きなブロックサイズといったブロックのパラメータは、フルノードの実行を困難にするものであり、いくつかの「スーパーノード」のみがチェーンのセキュリティ保護に責任を負うことになってしまいます。これにより、バリデータが共謀したり、悪意によるチェーンの乗っ取りが発生する可能性が高まるのです。

ブロックチェーンにおいて、分散性を犠牲にせずにスケーラビリティを実現するには、特殊なハードウェアを持つユーザーに限らず、すべてのユーザーがノードを実行できるように開放されていなければなりません。このため、イーサリアムネットワーク上で誰もがフルノードを運用できるようにするための取り組みが進められています。

EVM互換性

一部のサイドチェーンはEVM互換であり、イーサリアム仮想マシン(EVM)向けに開発されたスマートコントラクトを実行できます。 EVM互換のサイドチェーンは、Solidityで書かれたスマートコントラクトやその他のEVMスマートコントラクト言語をサポートしています。これは、イーサリアムメインネット用に書かれたスマートコントラクトが、EVM互換のサイドチェーンでも動作することを意味します。

つまり、自分のdappをサイドチェーンで使いたい場合、そのサイドチェーンにスマートコントラクトをデプロイするだけでよいのです。サイドチェーンにおけるDappの外観、感触、および動作はメインネットの場合とまったく同じです。Solidity上でコントラクトを作成し、サイドチェーンのRPCを介してチェーンとのやりとりを行います。

サイドチェーンはEVM互換であるため、イーサリアムネイティブのdappsにとって有用なスケーリングソリューションと見なされています。 Dappをサイドチェーンでデプロイすることにより、ユーザーは、特にメインネットが混雑している場合に、低いガス代と迅速なトランザクション実行という利点を享受できます。

ただし、すでに述べた通り、サイドチェーンの使用は大きなトレードオフを伴います。個別のサイドチェーンはそれ自体でセキュリティ保護の責任を負い、イーサリアムのセキュリティ特性を継承しないためです。これは、ユーザーに悪影響を及ぼしたり、資金をリスクにさらす悪意の行動を防止できないことを意味します。

資産の移動

独立したブロックチェーンがイーサリアムメインネットのサイドチェーンとなるためには、イーサリアムメインネットとの間の資産の出し入れが容易に実行できる機能が必要です。このイーサリアムとの相互運用性は、ブロックチェーン・ブリッジにより提供されます。ブリッジは、イーサリアムメインネットとサイドチェーンにデプロイされたスマートコントラクトを使用して、両者間の資金のブリッジングを制御します。

ブリッジはイーサリアムとサイドチェーン間の資金移動を手助けしますが、すでに発行された資産が実際に2つのチェーン間を移動する訳ではありません。むしろ通常は、コインのミントおよびバーンを用いたメカニズムにより、複数のチェーン間で価値を移転します。ブリッジの仕組みに関する詳細。