Слоёный Ethereum. Часть 2. Каналы состояний и сайдчейны.

priv.eth, Читатель!

Ты думал, что мы пропали? А вот и нет. Пора закончить тему о L2 решениях для Ethereum. Как никак эта тема сейчас на хайпе и продолжает развиваться! В прошлый раз мы писали про ZK и Optimistic роллапы. Сегодня речь пойдет по чуть менее популярных решениях layer-2, но не менее интересных.

State channels

State channels (каналы состояний) идейно очень похожи на Lightning Network для Bitcoin. Только они могут обрабатывать не только платежи, а в целом любые изменения своего состояния. Например их можно использовать для "блокчейн-шахмат", где state channel сохраняет состояние после каждого хода, а в главный блокчейн выдается только результат партии.

Важно отметить, что в отличии от прошлых решений, это не обязательно является отдельной цепочкой и может не использовать технологию блокчейн в основе.

Как обычно для реализации используется смарт-контракт с несколькими участниками, которые его подписывают. Контракт записывает "часть состояния" блокчейна, чем может быть что угодно: ETH, любые токены, NFT, даже ENS-домен.

Потом, проходят некоторые транзакции в этом канале и после этого кто-то из участников канала инициирует закрытие канала и публикацию последнего состояния в блкочейн (например итога партии в шахматы).

При этом у остальных участников есть "dispute window" - временной промежуток, когда они могут оспорить состояние, которые выкладывается в блокчейн, предложив более ранний вариант. Таким образом реализуется защита от мошенничества.

Преимущества:

Приватность. Все транзакции в канале не транслируются в сеть и остаются приватными, а после закрытия канала удаляются, в отличии от сайдчейнов, где каждая транзакция видна для всех.
Имеют мгновенную завершенность. То есть как только все стороны подпишут последнее состояние канала, оно считается подтвержденным

Недостатки:

Для пользования каналом вам нужно быть всегда "онлайн", потому что только так вы сможете проконтролировать публикацию состояния канала другой стороной.
Количество участников в канале фиксируется при его создании и изменить их можно лишь при пересоздании канала.
Эффективны только при большом количестве транзакций внутри канала, так как требуются некоторые затраты на создание канала.

Проекты:

Сайдчейны

В отличие от ZK-rollups, Optimistic-rollups и Plasma - сайдчейны являются полностью самостоятельными блокчейнами, которые имеют собственную модель консенсуса и параметры блоков. Они сами отвечают за свою безопасность, а не перекладывают ее на родительскую цепь. Часто они имеют собственный набор валидаторов сети.

Сайдчейны имеют преимущество в том, что имеют увеличенную пропускную способность и меньшую комиссию, чем у Ethereum. Это достигается использованием алгоритмов консенcуса PoS и PoA и их модификаций.

Также каждый чейн имеет собственный способ решения "задачи византийских генералов". Например Peppermint BFT у Polygon и Asynchronous Binary Byzantine Agreement в Skale

Основной особенностью, связывающей такие сайдчейны с Ethereum является совместимость в смарт-контрактах и простая переносимость активов. Такую взаимосвязь часто называют "двусторонней привязкой".

Преимущества:

Постоянство и независимость. Так как такие цепочки являются самостоятельными блокчейнами, то они имеют собственную экосистему и их можно использовать обособленно от Ethereum.
Возможность использования в качестве пробного полигона для проекта, перед его публикацией в Ethereum.

Недостатки:

Пользователь должен доверять безопасности сайдчейна, потому что она не наследуется от родительского блокчейна. Если цепочка мошенническая, то у пользователя не будет возможности вывести средства в Ethereum.
Сайдчейны - огромные проекты с большими тратами для их создания. Это полноценный отдельный блокчейн. Чтобы создать такой чейн нужно иметь достаточное количество валидаторов и долго его тестировать перед запуском.
Как следствие предыдущего пункта, блокчейн создается полноценным стартапом, следовательно имеет большую долю централизации, что повышает его уязвимость.