Wat zijn sidechains en hoe werken ze?

Wanneer je actief bent in de cryptowereld, weet je waarschijnlijk ook wel dat steeds meer blockchains tegen schaalbaarheidsproblemen aanlopen. Dit resulteerde erin dat jij bijvoorbeeld torenhoge transactiekosten moest betalen om van de blockchain van Ethereum gebruikt te maken.

Gelukkig worden er steeds meer oplossingen gevonden voor dit soort problemen. Een van die oplossingen zijn sidechains. We leggen je in dit artikel uit wat sidechains zijn en hoe ze werken, en zullen ook de voordelen benoemen.

Wat zijn sidechains?

De sidechain is een blockchain die gescheiden is van de hoofdblockchain om transacties op een vloeiendere manier te kunnen verwerken. Hiermee kunnen gegevens eenzijdig worden getransporteerd en verwerkt voordat deze opnieuw in de hoofdblockchain worden opgenomen.

Maar waarom is een sidechain nodig? Nou, het grootste probleem dat blockchains tegenwoordig ondervinden is de schaalbaarheid. Hiermee bedoelen we het vermogen van de blockchain om de verwerkingssnelheid hoog te houden, ongeacht het aantal transacties dat de blockchain moet verwerken.

Toen platforms als Bitcoin of Ethereum bekendheid begonnen te verwerven en door veel mensen werden gebruikt, kreeg hun capaciteit om transacties te verwerken al snel te maken met problemen. Je hebt waarschijnlijk wel eens gehoord over de schaalbaarheidsproblemen waar beide blockchains mee te maken hebben.

Momenteel verwerkt Bitcoin zo’n 7 transacties per seconde (TPS), terwijl Ethereum twee keer zoveel kan verwerken. Dit is nog steeds niet genoeg gezien de hoge transactiekosten die gebruikers in 2020 en 2021 moesten betalen, omdat het netwerk overbelast raakte.

De oplossing: sidechains

Een van de meest effectieve oplossingen om deze problemen te bestrijden is door middel van sidechains. Het is een begrip dat je steeds vaker terug ziet komen bij blockchains, omdat ze dit soort problemen voor willen zijn. Gelukkig is het niet lastig om te begrijpen wat een sidechain is.

De blockchain werkt natuurlijk gedecentraliseerd. De transacties worden opgeslagen in een blok, waarna deze blokken aan elkaar gekoppeld worden. Dit zorgt voor de keten van de blokken, waar ook de naam ‘blockchain’ vandaan komt.

Het opzetten van een andere blockchain welke parallel aan deze hoofdblockchain staat, zou de capaciteit van de gehele blockchain aanzienlijk kunnen verbeteren. Deze andere blockchain noemen we dus de sidechain, en kan specifieke taken uitvoeren. Op deze manier kan een sidechain gespecialiseerd zijn in één of enkele taken.

Op het moment dat de sidechain zijn taken heeft uitgevoerd, zal het de data terugsturen naar de hoofdblockchain. Vervolgens zal de hoofdblockchain deze data gebruiken om zijn taken weer uit te kunnen voeren.

Welke taken kan een sidechain uitvoeren?

Een sidechain kan verschillende taken uitvoeren. Dit kan voor iedere blockchain anders zijn, omdat iedere blockchain ook weer op een totaal andere manier werkt. Deze efficiëntie zorgt ervoor dat een sidechain altijd nuttig kan zijn voor een blockchainproject.

Dit zijn een aantal van de taken die de meeste (bestaande) sidechains uitvoeren:
• Het verwerken van smart contracts
• Distributie van data
• Verwerken van data uit orakels

Door dit soort taken te scheiden van de hoofdblockchain, kan deze zichzelf veel meer focussen op de belangrijkste taken. Gebruikers zullen hierdoor minder snel last hebben van schaalbaarheidsproblemen.

Hoe werken sidechains?

De sidechain is dus in feite een uitbreiding van de blockchain, die aan de blockchain vastzit om specifieke taken uit te voeren. In de cryptowereld wordt de blockchain de hoofdketen genoemd, terwijl de keten die ter ondersteuning wordt gebruikt de sidechain wordt genoemd. Beide zijn met elkaar verbonden door een tweezijdige koppeling (om gegevens uit te wisselen).

Om het proces van delegeren van verwerking tussen de blockchain en de sidechain gemakkelijk te begrijpen, kunnen we het beste een voorbeeld nemen waarbij iemand een transactie uitvoert.

Wanneer iemand een transactie uitvoert op de sidechain, zal hij zijn tokens naar een uitvoeradres moeten sturen om duplicatie te voorkomen. Op het moment dat het validatieproces is voltooid, wordt de gehele transactie in delen uitgevoerd door de nodes van de hoofdblockchain.

Anderzijds zijn de side- en blockchains georganiseerd door een zogeheten federatiesysteem. Een federatie is een cluster van servers die fungeert als een tussenstation tussen de twee chains. Het beheert het vergrendelen van data die in de sidechains zijn geregistreerd, om duplicatie te voorkomen. Dat is nodig tegen bijvoorbeeld double spend attacks.

Waarom maakt niet iedere blockchain gebruik van sidechains?

Wanneer je hebt gezien wat de belangrijkste voordelen van sidechains zijn, zul je jezelf misschien afvragen waarom niet iedere blockchain hier gebruik van maakt. Ondanks dat er steeds meer blockchains zijn die sidechains gebruiken, zijn er ook nog genoeg blockchains die dat niet doen. En daar zijn verschillende redenen voor te bedenken.

Hoewel sidechains het delegeren van taken het proces van transactieverwerking kan vergemakkelijken, is het niet altijd geschikt voor alle blockchains, omdat het ontwerpen van een sidechain erg duur kan zijn voor een platform. Dit geldt niet alleen voor het ontwikkelingsteam, maar ook voor de gebruikers. Er moeten namelijk meerdere miners uitbetaald worden voor hun werk, wat ervoor zorgt dat de transactiekosten hoger uit kunnen vallen.

Daarnaast kan het soms lastig zijn om een sidechain toe te voegen wanneer een blockchain al volop gebruikt wordt. Er zal dan een hard fork moeten ontstaan waarna alle nodes over moeten naar de nieuwe update. Gebeurt dit niet, dan bestaat er de mogelijkheid dat er twee verschillende blockchains ontstaan die naast elkaar lopen.

Het is dus niet voor ieder project weggelegd om een sidechain te gebruiken voor de hoofdblockchain. Echter zijn er tegenwoordig wel steeds vaker ontwikkelaars die gebruik maken van sidechains om de hoofdblockchain goed te laten functioneren.

De belangrijkste voordelen van sidechains

Het gebruik van sidechains kent veel verschillende voordelen. Om te beginnen wordt de veiligheid van gegevens verhoogd via de sidechain, omdat deze onafhankelijk werkt van de hoofdblockchain. Daarom wordt het risico op een hack op de hoofdblockchain of op de sidechain stukken kleiner wanneer men gebruik maakt van een side- en hoofdblockchain.

Ten tweede zijn de nodes van de sidechain gescheiden van de nodes van de hoofdblockchain. Een sidechain die een smart contract verwerkt, kan bijvoorbeeld geen transacties verwerken buiten deze sidechain. Dit zorgt er ook voor dat de miners van de hoofdblockchain niet de activiteiten van de sidechain kunnen uitvoeren.

Laten we het belangrijkste voordeel niet vergeten, wat namelijk de transactiesnelheid is. De schaalbaarheid van een blockchainplatform hangt in de eerste plaats af van zijn vermogen om een grote groep gebruikers en transacties op een gegeven moment te verwerken.

Veel altcoins hebben besloten hun deuren te sluiten wegens een gebrek aan rekenkracht om miljoenen transacties te verwerken. Ondanks de hoge prijs is het daarom in het belang van elk platform om het potentieel van zijn blockchain te berekenen om een sidechain-oplossing te plannen.

Conclusie

Blockchains komen continu voor nieuwe problemen te staan. Sinds dat crypto steeds populairder is geworden, worden er ook steeds meer transacties uitgevoerd op de blockchain. In sommige gevallen kan de blockchain dit grote aantal transacties niet meer verwerken, waardoor ook de transactiekosten stijgen.

Gelukkig is er een oplossing voor dit schaalbaarheidsprobleem: sidechains. Dit zijn blockchains die parallel aan de hoofdblockchain werken en specifieke taken uitvoeren. Doordat ze deze taken uitvoeren, wordt de belasting van de hoofdblockchain verlicht en kan de transactiesnelheid verhoogd worden.

In combinatie met de vele andere oplossing voor schaalbaarheidsproblemen, is dit probleem in de toekomst hopelijk verleden tijd. Zo kunnen we nog meer genieten van de voordelen die blockchains ons bieden.