یکی از راهکارهای مقیاس پذیری بلاکچین‌ها استفاده از زنجیره‌های جانبی (Sidechain) است. ساید چین یک شبکه بلاکچین است که به بلاکچین اصلی پیوند می‌خورد و امکان جابه‌جایی توکن از بلاکچین اصلی به سایر بلاکچین‌ها و بازگرداندن آن‌ها را فراهم می‌آورد. Spacechainها یکی از روش‌های اجرای این مکانیسم هستند. در بخش اول مروری بر پیاده سازی زنجیره‌های جانبی بیت کوین در مورد چیستی و چگونگی کارکرد اسپیس چین‌ها توضیحاتی ارائه شد. با میهن بلاکچین همراه باشید تا در بخش دوم درباره کاربردهای Spacechainها (زنجیره های فضایی) در زنجیره‌های جانبی بیت کوین صحبت کنیم.
زنجیره‌های جانبی چگونه کار می‌کنند؟
ایده اصلی زنجیره‌های جانبی (sidechain) ایجاد مکانیزمی دو طرفه است که در آن امکان انتقال بیت کوین به بلاکچین‌های کاملا جدید وجود دارد. در حقیقت ساید چین می‌خواست همان کاری را که در حال حاضر با آلت‌کوین‌ها انجام میشود با خود بیت کوین و بدون نیاز به تغییر یا ایجاد هر گونه ریسکی برای بلاکچین اصلی انجام دهد، به طوریکه کاربران بلاکچین بیت کوین بتوانند بدون نیاز به سفته‌بازی روی توکن‌های کاملا مجزا و متفاوت، از توکن بیت کوین برای دسترسی به عملکردهای جدید استفاده کنند.
از نظر اقتصادی تصور می‌شد که بیت کوین در زنجیره‌های جانبی هرگز انحراف قابل‌توجهی از قیمت زنجیره اصلی‌اش پیدا نمی‌کند. استدلال این تصور هم به خاطر معاملات آربیتراژ (Arbitrage Trading) بود. در واقع اگر قیمت بیت کوین روی زنجیره جانبی بیشتر از ارزش بیت کوین روی زنجیره اصلی شود، می‌توانید به سادگی کوین‌ها را به ساید چین منتقل کنید، در ازای فروش سود بگیرید و دوباره در زنجیره اصلی بیت کوین بخرید. در جهت عکس نیز مشابه همین کار امکان‌پذیر است و هر کسی می‌تواند به راحتی این سود را به‌دست بیاورد. بنابراین در صورت وقوع انحراف قیمت بیت کوین در زنجیره اصلی و زنجیره جانبی معامله‌گران به سرعت تعادل قیمت را برقرار می‌کنند.
مکانیزم عملکرد Spacechainها
منطق پیوند یک طرفه (One way Peg) هم چندان متفاوت نیست و تنها تفاوت یک‌طرفه بودن عملکرد است. در یک اسپیس‌چین (Spacsechain) که پگ یک‌طرفه دارد، می‌توانید بیت کوین را روی زنجیره اصلی بسوزانید و یک توکن روی زنجیره جانبی ادعا یا کلیم (Claim) کنید. اما از آنجا که این سفر یک طرفه و غیر قابل برگشت است، هرگز نمی‌توانید توکن را به زنجیره اصلی برگردانید. در این مکانیزم هم به نوعی فرصت و امکان آربیتراژ وجود دارد. در صورتی که تقاضا به هر دلیلی در سایدچین کاهش پیدا کند، ممکن است ارزش توکن موجود در spacechain کمتر از ارزش بیت کوین شود، اما ارزش این توکن در بلندمدت هرگز از قیمت بیت کوین تجاوز پیدا نمی‌کند.
اگر به هر دلیلی نیازمند ویژگی‌ها و کاربرد توکن اسپیس چین هستید اما ارزش آن کمتر از بیت کوین است، منطقی‌ترین کار این است که توکن را در بازار بخرید و از آن استفاده کنید. به عبارت دیگر چرا باید بیت کوین را با قیمت بالاتر بخرید و از طریق مسیر یک طرفه آن را ارسال کنید تا در سایدچین توکن ارزان‌تری را دریافت کنید؟ بالعکس اگر ارزش توکن در زنجیره جانبی بیش از ارزش بیت کوین باشد، منطقی است که از طریق چنین مسیری بیت کوین را ارسال کنید. چه لزومی وجود دارد که برای خرید توکن در بازار پول بیشتری بپردازید، درحالی که به سادگی با پگ کردن (ایجاد پیوند) می‌توانید بیت کوین را با قیمتی کمتر از قیمت بازار به‌دست بیاورید؟
این پروسه باعث ایجاد پویایی آربیتراژ میشود. در واقع هر زمان که قیمت توکن زنجیره جانبی بیشتر از قیمت بیت کوین شود، می‌توان بیت کوین را به ساید چین پگ کرد (پیوند زد)، آن را با قیمت بالاتری فروخت و دوباره در زنجیره اصلی بیت کوین خرید. در نهایت این فرایند منجر به تعادل قیمت بیت کوین میشود.
کاربرد Spacechainها در اجرای یک سازوکار امنیتی
Spacechainها مکانی عالی برای پیاده سازی ویژگی‌هایی هستند که امکان اجرای آن‌ها در پروتکل اصلی بیت کوین وجود ندارد. اما از آنجایی که مکانیسم پگ یک‌طرفه است، نمی‌توان آن را مکان مناسبی برای آزمایش دانست. اگر برخی ویژگی‌های مستقر در زنجیره اصلی در spacechain اجرا می‌شدند و شما بیت کوین را می‌سوزاندید تا به زنجیره جانبی پگ کنید، آن وقت ویژگی مستقر در زنجیره اصلی، توکن‌های اسپیس چین شما را بی‌ارزش می‌کرد. به عبارت دیگر از آنجا که این ویژگی‌ها برای استفاده در زنجیره اصلی در دسترس هستند، هیچ راهی برای برگرداندن توکن‌ها به زنجیره اصلی وجود ندارد و احتمالا در بازار هم خریداری نخواهد داشت.
به هر حال آنچه که به احتمال زیاد هرگز در زنجیره اصلی مستقر نمی‌شود، مانند تراکنش‌های محرمانه (Confidential Transactions) (به دلیل اینکه ریسک باگ‌های تورم غیرقابل کشف هستند) مجموعه‌ای از ویژگی منطقی است که در اسپیس چین پیاده سازی می‌شوند. همچنین زبان‌های برنامه نویسی پیچیده قراردادهای هوشمند یا تورینگ کامل (Turing-complete) که به خاطر پیچیدگی یا ریسک‌های امنیتی هرگز در پروتکل اصلی بیت کوین پذیرفته نمی‌شوند، در اسپیس چین قابل بررسی و قابل اجرا هستند.
کاربرد Spacechainها در حوزه توکن‌های نام دامنه (DNS)
یکی از کاربردهای اسپیس چین‌ها تسهیل انتقال توکن سیستم نام دامنه (DNS) از قبیل نیم کوین (Namecoin) است. تقریبا در تمام فضای اینترنت، از سیستم نام دامنه (Domain Name System) استفاده میشود. هر آدرس وبسایتی که در مرورگر تایپ می‌کنید، یک سرور DNS را پینگ می‌کند، ورودی را بررسی و آدرس IP مناسب را پیدا می‌کند. سپس برای بازیابی صفحه وب به همان سرور متصل میشود. کل این سیستم به شکل متمرکز اجرا میشود. بنابراین امکان تصاحب و ضبط دامنه‌ها وجود دارد و حتی کاربر نمی‌تواند بدون واسطه و بدون ارائه هویت قانونی کامل خود دامنه‌ای را ثبت کند.
اگر بتوان چنین سیستمی را روی بلاکچین اجرا کرد به طوریکه هر کسی بتواند بدون کنترل یک نهاد متمرکز یک نام دامنه را ثبت کند، مالک آن باشد و خودش تصمیم بگیرد که این دامنه کجا نمایش داده شود، یک اقدام ارزشمند است. اسپیس چین‌ها قابلیت انجام این کار را بدون نیاز به یک توکن جدید دارند. در واقع می‌توان فقط با سوزاندن بیت کوین سیستم را اجرا کرد.
کاربرد Spacechainها برای ایجاد توکن‌های قابل اعتماد
انواع مختلفی از دارایی‌ها می‌توانند روی یک بلاکچین صادر شوند، اما در نهایت صرفنظر از میزان غیرمتمرکز بودن بلاکچین، دارایی‌های آن متمرکز هستند. استیبل‌کوین‌ها، سهام، اوراق قرضه و یا هر چیز دیگری که صادر کننده آن بتواند کنترل وثیقه‌های پشتوانه را داشته باشد یا در مورد حقوق متمرکز یا سود سهام متعلق به دارنده دارایی ادعای قانونی کند، یک دارایی متمرکز محسوب میشود.
Spacechainها سیستم مطلوبی برای ایجاد چنین دارایی‌هایی هستند، زیرا مدل دسترسی آزادتری را برای تسهیل تراکنش‌ها و انتقال این نوع دارایی‌ها فراهم می‌کنند. در سیستم‌های فدرالی یا فدریتد (Federated systems) مانند شبکه لیکویید (Liquid) طرف‌های قابل‌اعتماد کنترل بلاک‌های مینت شده (Minting Block) برای زنجیره‌های جانبی را بر عهده دارند. گرچه پروژه سایدچینی Liquid برای پنهان کردن مبالغ و دارایی‌های در حال انتقال از تراکنش‌های محرمانه (Confidential Transactions) استفاده می‌کند، اما تعداد کافی فدراسیون (Federations) می‌تواند تولید بلاک‌ها را متوقف کند و با توقف سیستم مانع انجام تراکنش‌ها شود.
نکته: فدراسیون (Federations) گروهی از اپراتورها هستند که به عنوان واسطه بین زنجیره اصلی و زنجیره‌های جانبی عمل می‌کنند. تصمیم‌گیری در مورد قفل بودن و آزاد کردن کوین‌های منتقل شده کاربر از زنجیره اصلی بر عهده فدراسیون‌ها است.
به هر حال Spacechainها در معرض چنین شرایطی قرار نمی‌گیرد. در حقیقت از آنجایی که دسترسی به ماینینگ بلاک آزاد است و هر کسی می‌تواند با پرداخت کارمزد بالا بلاک زنجیره جانبی خودش را ماین کند، گروه‌های فدراسیون توانایی توقف پیشرفت زنجیره جانبی را ندارند. اگر این فناوری با تکنولوژی‌هایی مانند تراکنش‌های محرمانه ترکیب شود، می‌تواند مدل پروژه لیکویید را بهبود دهد. «اپراتور» به کسی اطلاق میشود که قصد دارد کارمزد تراکنش بیت کوین را بپردازد. بنابراین تا زمانی که اپراتور دیگری حاضر به پرداخت کارمزد باشد، هیچ‌کس نمی‌تواند بلاکچین را متوقف کند.
کاربرد Spacechainها در ایجاد ظرفیت
یکی دیگر از مزیت‌های Spacechainها ظرفیت اتمی (Atomicity) آن است. آگاه کردن زنجیره بیت کوین از اتفاقات داخل اسپیس چین، بدون تغییر پروتکل اصلی بیت کوین و افزایش اندازه بلاک امکان‌پذیر نیست. اما یک Spacechain می‌تواند الزامات اعتبارسنجی بلاک‌های زنجیره اصلی بیت کوین را به عنوان قانون اجماع اجرا کند. به این ترتیب امکان انجام تراکنش‌های اتمیک (Atomic Swap) به صورت میان زنجیره‌ای (Cross Chain) وجود دارد. البته با این شرط که هیچ‌چیزی نمی‌تواند در اسپیس چین معتبر باشد مگر آنکه تراکنش در زنجیره اصلی هم اتفاق بیافتد. به طور مثال انتقال یک استیبل کوین (Stablecoin) تنها در صورتی معتبر است که تراکنش بیت کوین از پیش تعیین شده به طور همزمان ماین شود تا فروش بیت کوین آسان شود. اتمیک بودن این پروسه بسیار بیشتر و قوی‌تر از سواپ اتمیک کراس چین معمولی است.
استفاده از پگ‌های فدریتد دو طرفه (Two way Federated Peg) در Spacechainها
تا اینجا بحث در مورد پگ‌های یک طرفه بود. از آنجا که پگ دوطرفه بدون اعتماد را نمی‌توان بدون تغییر پروتکل اصلی بیت کوین انجام داد، Spacechainها بر مبنای پگ یک‌طرفه ساخته می‌شوند. استفاده از پگ دو طرفه مستلزم تغییرات جدید اجماع است که فراتر از تغییرات لازم برای Spacechainها است. اما می‌توان با استفاده از یک فدراسیون قابل اعتماد، درست شبیه به عملکرد پروژه‌های Liquid یا Rootstock، یک پگ دو طرفه را اجرا کرد.
اجرای پگ دوطرفه با استفاده از فدراسیون قابل اعتماد، دو مزیت مهم نسبت به پروژه Liquid به عنوان یک سیستم فدرالی دارد. اولا همانطور که اشاره شد، گروه فدراسیون، پروسه استخراج بلاک‌های زنجیره جانبی را کنترل نمی‌کنند. آن‌ها فقط می‌توانند در فرایند ماینینگ مشارکت داشته باشند و در ازای مشارکت کارمزدهای تراکنش زنجیره جانبی را به‌دست بیاورند و دیگر یک نقش انحصاری ندارند. هر فرد یا نهادی که بخواهد با پرداخت کارمزد تراکنش مورد نیاز زنجیره اصلی، بلاک خودش را توسط ماینر استخراج کند، می‌تواند با پرداخت کارمزد تراکنش در بلاک ساید چین، در پیشبرد زنجیره مشارکت کند. دوم اینکه امکان آگاهی از اتفاقات زنجیره اصلی با یک Spacechain، پروسه از پگ خارج کردن توکن یا پگ اوت (Peg Out) از سایدچین را بهبود می‌دهد.
حل چالش از پگ خارج کردن توکن
گرچه ماژول‌های امنیتی سخت‌افزاری در قالب یک لایه دفاعی هستند، اما از نظر تئوری از پگ خارج کردن توکن مشکلی را ایجاد می‌کند. در واقع برای فردی که توکن‌هایش را در یک زنجیره جانبی فدرالی از حالت پگ خارج می‌کند، با چالش مصادره و تصاحب توکن مواجه است. زیرا بین زمان اولیه خروج از سایدچین و ارسال وجه به کاربر زنجیره اصلی یک تاخیر وجود دارد و هیچ چیزی به جز سخت‌افزار امن، مانع پردازش برداشت از زنجیره اصلی نمی‌شود.
به هر حال با وجود یک پگ فدرالی در Spacechain، از پگ خارج کردن توکن می‌تواند به عنوان یک تراکنش اتمیک انجام شود. طراحی این سیستم می‌تواند به‌گونه‌ای باشد که اگر کاربر تراکنشی را انجام دهد تا کوین‌هایش را از حالت پگ خارج کند، این تراکنش به‌واسطه اجماع نامعتبر شود. مگر اینکه یک تراکنش خاص که کوین‌ها را برای کاربر زنجیره اصلی ارسال می‌کند، به‌طور همزمان استخراج شود. در غیر این‌صورت امکان برگرداندن کوین‌ها به کاربر زنجیره جانبی وجود دارد. همچنین از آنجایی که گروه فدراسیونی که از پگ خارج کردن را انکار می‌کند هیچ قدرت انحصاری بر تولید بلاک‌های سایدچین ندارد، نمی‌تواند مانع انتقال وجوه کاربر از سایدچین شود یا اینکه راه دیگری را برای حذف وجوه از زنجیره جانبی پیدا کند.
به این ترتیب مدل‌های امنیتی پگ‌های فدریتد زنجیره‌های جانبی به طور جدی بهبود پیدا می‌کنند. به علاوه مکانیزمی برای استفاده عملی از قابلیت پگ دوطرفه در Spacechain فراهم میشود.
Spacechainها کاربردهای فراوانی برای کابران بیت کوین یا حتی سایر کاربران ارزهای دیجیتال دارد. در حال حاضر امکان پیاده‌سازی اسپیس چین‌ها به روشی قابل اعتماد وجود دارد. اگر قرار باشد پروتکل‌های CHECKTEMPLATEVERIFY یا ANYPREVOUT در آینده روی بلاکچین بیت کوین پیاده سازی و مستقر شوند، امکان پیاده سازی آن‌ها به روشی قابل اعتماد وجود دارد. برای فعالسازی Spacechainها می‌توان این دو پروتکل را بدون نیاز به تغییر خاصی در پروتکل اصلی روی بیت کوین اجرا کرد.
جمع‌بندی
Spacechainها روشی برای اجرای زنجیره‌های جانبی در بلاکچین و حل مشکل مقیاس پذیری هستند. با استفاده از اسپیس چین ها (زنجیره‌های فضایی) می‌توان ویژگی‌هایی که قابلیت پیاده‌سازی در زنجیره اصلی ندارند را در زنجیره‌های جانبی اجرا کرد. به علاوه کاربرد Spacechainها
