サイドチェーンとは？ブロックチェーンの機能を拡張する技術を解説

こんにちは、kaz(@kazukino11111)です。

今回の記事ではブロックチェーンの発展に伴って話題に上がるようになってきたサイドチェーンという技術について紹介していきます。

サイドチェーンとは？基本的な仕様を解説

サイドチェーンというのはメインとなるブロックチェーンの他に複数のブロックチェーン間でトランザクションや情報を共有し、ブロックチェーン全体の機能を拡張したり、処理速度を向上させる技術です。

サイドチェーンを導入する事で、ブロックチェーン同士が相互接続され、仮想通貨のネットワーク全体を一つのブロックチェーンとして転送することが可能になるとされています。また、親チェーンからサイドチェーンへの資産の移行も簡単に行えます。

例えばビットコインは一ブロックが10MBで承認時間が10分となっています。しかし、これでは増加するユースケースに対応できません。また、イーサリアムには搭載されているスマートコントラクト機能がないなどのデメリットが露見してきました。

そこでサイドチェーンを活用すれば後からでもブロックチェーンのスペックを向上させたり機能を付加することが可能になります。

サイドチェーンは2014年にBlockstreamという企業がその概念を発表しました。2016年にはサイドチェーン技術に関する特許が取得されました。

最初にサイドチェーンが実装された際は親チェーン→サイドチェーンという一方通行でしたデータを送れませんでしたが、現在は上記の画像のようにTwo Way Pegと呼ばれる双方向に通信可能なサイドチェーンが開発されています。

サイドチェーンでできること・3つのメリットとは?

サイドチェーンは大きな可能性をひめたテクノロジーです。ここではサイドチェーンがどのように役立つのかをご紹介します。

ハッキング被害の軽減

The DAOのハッキング事件からもわかるように、イーサリアムのようにスマートコントラクトのコードを全て親チェーンに記述しているとハッキングされた際に被害が拡大してしまいます。この場合はハードフォークなどをしてメインチェーンを分裂させなければなりません。

一方で、サイドチェーンにスマートコントラクトのコードを記述しておけば、ハッキングされたとしてもサイドチェーンを切り離すだけで事が済み、被害を最小限に抑えることができます。

処理能力の向上

サイドチェーンと情報を共有したり、新たな技術を搭載することで、ブロックの承認時間を短縮する事ができます。

ビットコインでいうライトニングネットワークがこれに当たります。ライトニングネットワークではサイドチェーンでビットコインを高速で処理し、親チェーンに戻します。これによって手数料の削減と承認時間の短縮が可能になっています。

新た機能の付加

上でも説明したようにサイドチェーンを使えばブロックチェーンに大掛かりな変更を加えることなく新たな機能を追加することができます。

これによって今ある通貨のアドバンテージを活かしながら、他の通貨の特徴も取り入れる事が可能になり、両者のいいとこ取りができるようになります。

サイドチェーンの3つの問題点

一方でサイドチェーンにはまだ問題点が複数存在します。今後はこれらの問題点を解決することに焦点

が当てられることが予想されます。

ハッキングの被害をゼロにすることはできない

先ほどメリットとして紹介したハッキング被害の軽減ですが、サイドチェーンを親チェーンから切り離したと言ってもそれはあくまで被害をサイドチェーンの中で抑えただけにすぎません。

このサイドチェーンの中に存在する資金はハッキングされたままで、資金が戻ってくる訳ではありません。あくまで被害の範囲を狭めるというものになります。

堅牢なセキュリティを築くのが難しい

サイドチェーン技術のセキュリティに関する懸念で親チェーンとの接続に際しての脆弱性という問題が挙げられています。

サイドチェーンと親チェーンの接続がしっかりとしたセキュリティの下で行われていないと広く普及するのは難しくなってきます。

さらに、サイドチェーン自体のセキュリティもしっかりしていないと、サイドチェーン内でのハッキングを許すことになってしまうため、堅牢なセキュリティが求められています。

承認作業の増加

サイドチェーンと情報を共有し、処理を行うということは、親チェーンでの承認作業の他にサイドチェーンでの承認作業、さらにはサイドチェーンと親チェーンの間での取引の承認作業とサイドチェーンの導入により作業量はかなり増えることになります。

そのため、大量に承認作業をできる仕組みをもったサイドチェーンを開発していくことが求められています。

サイドチェーンを実装する3つの仮想通貨・プロジェクトを紹介

ここでは実際にサイドチェーンを実装した例として3つのプロジェクトをご紹介します。

Liquid

Liquidは先ほど紹介したBlockstreamの最初のサイドチェーン実装のプロダクトで、複数のビットコイン取引所とウォレット間での共同の保管場所を提供します。

仕組みとしては、親チェーンのビットコインと1:1のレートで交換できるビットコインをサイドチェーン上に展開する事で、即時換金性を確保し、保管場所としての機能を果たしています。

通貨の交換は瞬時に完了するため、サービス間でのビットコインの移動は瞬間的に行えます。そして、共同で保管する事によって、それぞれの取引所や企業が破産するリスクを抑えることが可能になります。

さらに、Liquidではトランザクションを隠す機能が実装されており、プライバシーにも十分に配慮されて設計されています。

Rootstock

Rootstockはサイドチェーンを用いてビットコインのブロックチェーンにスマートコントラクトを実装する事を目標とするプロジェクトです。

詳しく説明すると、Rootstockはビットコインの特徴を活かしながら、イーサリアムのような複雑なスマートコントラクトをビットコインのサイドチェーン上で可能にしようという内容になっています。

Rootstockでは取引承認にDECOR+やFastBlock5と呼ばれるプロトコルを採用しており、サイドチェーン上のブロック生成時間を10秒ほどにまで短縮しました。これにより、送金速度の向上やスケーラビリティ問題の解決に繋がると期待されています。

RootStockは下記の記事でも紹介しています。

ビットコイン + スマートコントラクト RootStock(ルートストック) / RSKとは？ – CRYPTO TIMES

LISK

Liskでは分散型アプリケーションのサイドチェーン上にスマートコントラクトを記述することで、親チェーンに記述する情報量を減らし、高速かつ安全な取引を実現しています。

親チェーンに全てのスマートコントラクトのコードを記述しているイーサリアムでは親チェーンがハッキングされるとそれに続けて次のブロックが生成されるので混乱を招いてしまいます。

これに対してサイドチェーン上にスマートコントラクトのコードを記述すれば、ハッキングの被害を最小限に抑えることが可能になり、セキュリティの向上に繋がります。

まとめ

ビットコインに存在するアドバンテージを活かしつつも新たな機能を追加したり、欠点を改善する事ができるサイドチェーンという技術は今後ブロックチェーンがさらに発展していく中で欠かせない技術になってくるのではないでしょうか。

今後もブロックチェーンとサイドチェーンの発展から目が離せない展開となりそうです。