Der Begriff Sidechain bezieht sich auf eine unabhängige Blockchain, die mit einer Hauptblockchain (auch Mainchain oder Backbone genannt) über eine Zwei-Wege-Verbindung verbunden ist. Der Hauptzweck einer Sidechain besteht darin, die Funktionalität und Skalierbarkeit der Hauptblockchain zu erweitern und schnellere und/oder kostengünstigere Transaktionen und Operationen zu ermöglichen, ohne das Hauptnetzwerk zu überlasten.
Wie funktioniert die Sidechain?
Der wichtigste Mechanismus, der die Interaktion zwischen einer Sidechain und der Mainchain ermöglicht, ist der Zwei-Wege-Blockchain. Er sorgt dafür, dass Vermögenswerte sicher zwischen den beiden Netzwerken bewegt werden können. So funktioniert es, Schritt für Schritt:
Übertragung von Vermögenswerten auf die Sidechain (Peg-in):
- Ein Nutzer möchte Bitcoin (BTC) auf einer Sidechain verwenden, die intelligente Verträge unterstützt, wie z. B. Rootstock (RSK).
- Der Nutzer sendet einen bestimmten Betrag an BTC an eine spezielle Adresse auf der Bitcoin-Blockchain. Dieser BTC-Betrag wird auf der Mainchain gesperrt und ist dort praktisch unbrauchbar.
- Sobald die Transaktion auf der Mainchain bestätigt wurde, wird eine entsprechende Anzahl von Token (z. B. Smart Bitcoin – RBTC auf RSK) auf der Sidechain ausgegeben oder „freigeschaltet“.
- Nun verfügt der Nutzer über Token auf der Sidechain, die er für schnelle, billige Transaktionen oder zur Interaktion mit Smart Contracts auf dieser Sidechain verwenden kann.
Verschieben von Vermögenswerten zurück auf die Mainchain (Peg-out):
- Wenn der Nutzer seine Vermögenswerte zurück auf die Hauptblockchain verschieben möchte, initiiert er eine Transaktion auf der Sidechain.
- Die entsprechende Menge an Token wird auf der Sidechain vernichtet oder „verpfändet“.
- Der Beweis für diese Aktion wird an die Mainchain übermittelt, und der ursprüngliche Bitcoin-Betrag wird von der Sidechain entsperrt und dem Nutzer auf der Mainchain zurückgegeben.
Wer sorgt für die Sicherheit und den Transfer? Im Gegensatz zu Layer-2-Lösungen (wie Lightning Network oder Rollups), die ihre Sicherheit in der Regel direkt von der Haupt-Blockchain erben, verfügt eine Sidechain über einen eigenen Konsensmechanismus und eigene Validierer. Das bedeutet, dass die Sicherheit einer Sidechain von der Sicherheit ihres Netzwerks von Validierern abhängt. Wenn die Validierer der Sidechain nicht ehrlich handeln oder das Netzwerk nicht ausreichend dezentralisiert ist, bestehen Risiken.
Vorteile der Sidechain
- Skalierbarkeit: Indem sie einen Teil des Transaktionsvolumens übernehmen, verringern Sidechains die Überlastung der Haupt-Blockchain und ermöglichen mehr Transaktionen pro Sekunde zu geringeren Kosten.
- Flexibilität: Sidechains können ihre eigenen Regeln, Konsensmechanismen (wie Proof-of-Stake, Proof-of-Authority usw.), unterschiedliche Blockzeiten und einzigartige Funktionen haben. Dies ermöglicht es Entwicklern, mit neuen Funktionen und Innovationen zu experimentieren, ohne die Stabilität und Sicherheit der Hauptblockchain zu beeinträchtigen.
- Zusätzliche Funktionen: Eine Sidechain kann Funktionen anbieten, die die Hauptblockchain nicht von Haus aus hat. Rootstock beispielsweise erweitert Bitcoin, das nicht direkt über komplexe Smart Contracts verfügt, um Smart-Contract-Funktionen.
- Interoperabilität: Sidechains erleichtern die Übertragung von Vermögenswerten und Daten zwischen verschiedenen Blockchains.
Nachteile und Risiken von Sidechains
- Unabhängige Sicherheit: Dies ist der größte Nachteil. Da Sidechains über eine eigene Gruppe von Validatoren und einen eigenen Konsensmechanismus verfügen, übernehmen sie nicht direkt die robuste Sicherheit der Mainchain. Eine Sidechain mit einer kleinen oder zentralisierten Validierer-Basis ist anfälliger für Angriffe.
- Komplexität: Der Einsatz und die Pflege einer Sidechain, einschließlich des Zwei-Wege-Peg, sind komplexe Aufgaben, die erhebliche technische Fachkenntnisse erfordern.
- Zusätzliche Kosten: Obwohl Sidechain-Transaktionen billiger sind, sind Peg-In- und Peg-Out-Prozesse (Verschiebung von Vermögenswerten zwischen der Mainchain und der Sidechain) in der Regel mit Gebühren und Wartezeiten verbunden.
- Föderationsrisiko: Viele frühe Sidechains stützen sich auf eine zentralisierte oder halbzentralisierte Gruppe von „Föderatoren“, die den wechselseitigen Pflock verwalten, was einen Punkt der Zentralisierung und des Vertrauens einführt.
Bemerkenswerte Beispiele für Sidechains
- Rootstock (RSK): eine Bitcoin-Sidechain, die Ethereum-kompatible Smart-Contract-Funktionen in das Bitcoin-Netzwerk einbringt und es Entwicklern ermöglicht, DeFi-Anwendungen auf Bitcoin aufzubauen.
- Polygon PoS Chain (ehemals Matic Network): wird oft als Sidechain von Ethereum betrachtet, positioniert sich aber jetzt als hybride Layer 2/Sidechain-Lösung. Bietet schnelle Transaktionen und niedrige Kosten für DApps auf Ethereum.
Sidechain vs. Layer 2 Lösungen (Bsp.: Rollups, Lightning Network)
Während beide auf Skalierbarkeit und Verbesserung abzielen, gibt es einen grundlegenden Unterschied im Sicherheitsmodell:
- Sidechain: Es handelt sich um eine separate und unabhängige Blockchain mit einem eigenen Sicherheitsmodell. Wenn sie kompromittiert wird, ist die Mainchain nicht direkt betroffen, aber die auf der Sidechain gesperrten Gelder können verloren gehen.
- Schicht 2 (z. B. Rollups, State Channels, Lightning Network): Diese stützen sich auf die Sicherheit der Hauptblockchain. Transaktionen werden außerhalb der Kette verarbeitet, aber die relevanten Daten werden schließlich auf der Hauptkette „verankert“ oder verifiziert und profitieren von deren robuster Sicherheit. Im Falle eines Angriffs auf eine Schicht 2 sollte die Mainchain in der Lage sein, die Gelder zu schützen.
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