サイドチェーンとは何ですか？

この記事では、さまざまな種類のサイドチェーン、その利点と欠点、そしてそれらの用途について学びます。

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サイドチェーンとは何ですか？

サイドチェーンは、誰に聞くかによって異なる定義があります。サイドチェーンの定義は、長く色鮮やかな歴史を持っています。最も一般的には、サイドチェーンは他のブロックチェーンと相互作用できるブロックチェーンとして説明されます。

サイドチェーンには基本的に2つのタイプがあり、独立した2つのブロックチェーンを持つものと、一方のブロックチェーンが他方に依存しているものがあります。前者の場合、どちらのブロックチェーンも他方のサイドチェーンと考えることができ、つまりそれらは対等であり、時には両方のブロックチェーンがそれぞれ独自のネイティブトークンを持つこともあります。後者の場合、一つのサイドチェーンを親チェーン、もう一方を依存する「子」チェーンと考えることができます。通常、親子サイドチェーンの関係において、子チェーンは独自の資産を作成せず、代わりに親チェーンからの移転によって資産を得ます。

サイドチェーンはさまざまな方法で相互作用できますが、ほとんどの場合、チェーン間で資産を交換する能力が含まれます。これは2ウェイペグを使用して達成されます。最も簡単な2ウェイペグは中央集権的な取引所で、次のように機能します：BTCを持っているがETHが欲しい場合、BTC-ETHペアを介してBTCをETHに交換します。しかし、中央集権的な取引所を使用することは中央の信頼された第三者に依存することを要求し、中間手数料がかかり、第三者のリスクを伴います。より良い方法があります。

分散型の2ウェイペグは、基本的に両方のブロックチェーンに「ロックボックス」を含みます。資産を一つのチェーンから別のチェーンに移転する方法を簡単な例で説明しましょう。

ビットコインネットワークからサイドチェーンに1 BTCを移転したいと考えてみてください。まず、ビットコインネットワーク上の指定されたロックボックスアドレスに1 BTCを送信するトランザクションを行います。ロックボックスにあるビットコインは、しばらくの間、ビットコインの総供給量から実質的に除外されます。そのトランザクションでは、送信先のサイドチェーンアドレスに関する情報も含めます。そのトランザクションがビットコインネットワークによって受け取られ、ブロックチェーンに追加されると、サイドチェーンのロックボックスが1 BTCを解放し、ビットコインネットワークのトランザクションで指定されたアドレスに送信します。BTCを戻すためには、これらのステップを逆にするだけです。

暗号通貨の世界では、資産を一つのチェーンから別のチェーンに移動し、2ウェイペグを通じて戻すシステムをブリッジと呼ぶことがよくあります。ブリッジは資産の移転に限定されず、資産の交換も可能です。ブリッジはBTC → BTCを行うことができますが、BTC → ETHを行うように設計することも可能です。ブリッジのアーキテクチャは大きく異なることがあります。例えば、Powpeg、SPV、フェデレーション型、担保型のシステムがあります。

サイドチェーンの利点

サイドチェーンには3つの主な利点があります：スケーラビリティ、実験/アップグレード可能性、多様化。

スケーラビリティ：サイドチェーンは、多くの最適化を通じて、より速く、より安価なトランザクションを提供できます。たとえば、特定の種類のトランザクションを、そのタイプのトランザクションに特化して設計されたプロトコルを持つ別のチェーンに移動することで、最初のチェーンを混雑を解消し、最初のチェーンもより速く、より安価にします。サイドチェーンはまた、はるかに高速でより効率的な新しい技術を使用することができます。

実験/アップグレード可能性：多様なステークホルダーを持つ既存のブロックチェーンをアップグレードすることは難しい場合があります。コンセンサスに達することは難しいか不可能な場合もあります。サイドチェーンは、広範なコンセンサスなしに新しいアイデアをテストし、展開することを可能にします。この実験およびアップグレード可能性は、スケーラビリティに寄与する多くの効率性を可能にします。

多様化：他のブロックチェーンからの資産がより多くの人々にアクセス可能になります。DeFiにおける貸し借りなどのアプリケーションは、他のチェーンからの資産にアクセスすることができます。

サイドチェーンの欠点

サイドチェーンは独自のセキュリティに責任を持ちます。サイドチェーンのセキュリティは、それとブリッジされているブロックチェーンからは派生しません。これは、プラスでもマイナスでもあります。一つのブロックチェーンのセキュリティが不十分であっても、接続されたブロックチェーンのセキュリティに影響を与えません。しかし、これにより、ビットコインのような人気のあるブロックチェーンは、小さくて人気のないブロックチェーンにセキュリティの強さを貸すことができなくなります。

関連して、サイドチェーンは独自のマイナーを必要とします。多様な大規模なマイナーのプールは、ほとんどのブロックチェーンがネットワークを保護する重要な方法です。新しいチェーンはマイニングエコシステムを成長させるために最善を尽くす必要がありますが、新しいチェーンはしばしばマイナーにとって利益が少ないため、これは困難です。サイドチェーンはこれをさらに悪化させる可能性があります。親子サイドチェーンでは、通常、子チェーンは独自のネイティブコインを持っていません。これは、ネイティブコインの発行が主な収入源であるマイナーにとってインセンティブを減少させます。

最後に、一部の人々は一つのブロックチェーン上の資産について誤った仮定をするかもしれませんが、それは別のチェーンに移したときには真実ではありません。たとえば、ビットコインのセキュリティと信頼モデルのためにBTCを保有している場合、BTCをサイドチェーンに移すと、セキュリティはあまり強力ではなく、信頼モデルは異なることがほぼ確実です。

サイドチェーンの3つの例

ドライブチェーン

ドライブチェーンは、上記で述べた2番目のタイプのサイドチェーン、つまり「親子」の例です。ビットコインが親であり、ドライブチェーンが子であるため、ドライブチェーンはネイティブトークンを発行しません。代わりに、ビットコインネットワークからのBTCの移転に依存しています。ドライブチェーンは、2ウェイペグを実装するためにSPVを使用し、マイナーが移転を検証する役割を担います。マイナーの連合による51%攻撃が可能です。ドライブチェーンのユニークな特徴は、ブラインドマージドマイニング (BMM) の作成であり、サイドチェーンが独自のマイナーを必要とするという欠点に対処しています。BMMは、ビットコインブロックチェーン（親）上のマイナーが、ドライブチェーン（子）をフルノードを実行せずにマイニングできるようにし、マイナーはBTCで報酬を受け取ります。

ドライブチェーンは、ビットコインネットワークからサイドチェーンにビットコインを移転し、再び戻す能力を人々に与えることを目指しています。これにより、ビットコイン保有者が多様なブロックチェーンにアクセスできるようになることを期待しています。

SmartBCH

SmartBCH は、最初のタイプのサイドチェーン、つまり2つの独立したブロックチェーンの例です。SmartBCHは、ビットコインキャッシュ に対応したEthereum Virtual Machine (EVM) および Web3 互換のサイドチェーンですが、独自のネイティブトークンを持っていません。SmartBCHは、SHA-Gateと呼ばれるユニークなブリッジを使用しています。BCHからSmartBCHへの移転は、BCHフルノードクライアントによって処理されます。SmartBCHからBCHへの移転は、フェデレーションによって運営され、マイナーによって監督されます。

SmartBCHは、より野心的なプロジェクトの例です。トランザクション時間の改善を目指しており（BCHの10分に対してブロック間隔は秒単位）、BCHに強力なスマートコントラクト機能をもたらすことを目指していますが、その最も興味深い目標は、ETH2.0のようなプロジェクトの利点をはるかに短い時間で提供することです。たとえば、smartBCHはブロックのガスリミットをEthereumの1500万に対して160億に増やしました。これにより、smartBCHの理論上のトランザクション毎秒が大幅に増加しました。

SmartBCHを使用するには、いくつかのBCHを購入する必要があります。これは、Bitcoin.com Wallet app を通じて、Bitcoin.com のウェブサイト で、または主要な取引所で行うことができます。次に、Web3ウォレットを設定する必要があります。Braveブラウザの統合暗号ウォレットを使用するか、Metamaskを使用することができます。

ポリゴン

ポリゴン は、両方のタイプのサイドチェーンの混合例です。EthereumのフレームワークであるPlasmaを使用しており、子チェーンを作成し、Ethereumブロックチェーン上で定期的に最終処理される前にトランザクションを処理できます。ポリゴンはEVM互換です。一方で、ポリゴンはProof-of-Stakeのバリデータを通じて独自のネイティブトークンであるMATICを発行します。PlasmaとProof-of-Stakeバリデータを通じて2つの2ウェイペグを備えています。

ポリゴンは、ブロックチェーン間の接続を提供することを目指しています。ポリゴンがEVM互換であるため、SmartBCHのような他のEVM互換のブロックチェーンとの接続は、ビットコインのような互換性のないブロックチェーンよりも困難ではありません。

ポリゴンネットワークを使用するには、MATICを購入する必要があります。これは、こちらのサイトで取得できます。その後、web3ウォレットを設定します。

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