サイドチェーン(Sidechain)とは?ブロックチェーンの発展技術を解説

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今回はサイドチェーンについてご紹介します。ブロックチェーンは聞いたことあるけど、サイドチェーンって何?

どういう意味があって、どんな所で使われてるの?こんな疑問を今回解決していきます。

サイドチェーンとは

簡単に言うとサイドチェーンとは、メインのブロックチェーンとは異なる新たなブロックチェーンを作ることです。

そして、2way-pegという仕組みを利用することで、メインのブロックチェーンとサイドチェーンの間でコインを自由に送信することができます。

例えば、ビットコインに新たなサイドチェーンを追加したとすると、メインチェーンからサイドチェーンへとビットコインを送信したり、サイドチェーンからメインチェーンへビットコインを送信したりできるようになります。

ただし、サイドチェーンの仕様はメインのブロックチェーンとは全く別のものとして設計できます。そのため、サイドチェーン上では、非常に速い取引の承認やスマートコントラクトなどの実行が可能になったりします。

ビットコインでスマートコントラクトや即時決済を行いたい場合、そのような機能を持ったサイドチェーンを構築し、サイドチェーンにビットコインを送信すればよいという事になります。

サイドチェーンの仕組み

※画像はhttps://blockstream.com/technology/#sidechainsより引用

サイドチェーンに関するホワイトペーパーは2014年にBlockstreamによって発表されました。

メインとするブロックチェーンと独立したサイドチェーンとの間にpeg(画像では双方向なのでTwo-way Peg)を用いて相互にコインを送受信することができるということが提案されています。

サイドチェーンによって、メインチェーンの機能を改善したり、拡張したり(スマートコントラクトの実装など)することができます。

次からはこのサイドチェーンを利用した際のメリットとデメリットを解説します。

サイドチェーンのメリット

メインチェーンの性能改善

ビットコインのブロックチェーンには様々な問題があります。ブロックサイズが1MBだったり、チェーン上の1つのブロックの処理速度に10分かかったり、トランザクション性能が低すぎて取引の承認に時間がかかったり、、

ビットコインのブロックチェーンは完璧では決してないのです。そこでこれらの問題を解決するためにサイドチェーンが注目されているのです。サイドチェーンで行われる取引はと元々メインチェーンと結びついているので、信頼できるものでもあります。

サイドチェーンを利用すれば、取引の処理能力が上がると同時に、スケーラビリティ問題の解決策となりえます。これにより手数料など、ビットコインの問題とされていた部分の解決にもなるのです。

メインチェーンを利用した機能の拡張

サイドチェーンを使えば、ビットコインのチェーンでは実現できない新たな機能を追加できます。

例えば、スマートコントラクトを実行可能なサイドチェーンを構築し接続することもできます。

これは後述するRootstockなどが当てはまります。

counterpartyはサイドチェーンか?
サイドチェーンに似たプロダクトとしてcounterparty(XCP)と呼ばれる仮想通貨があります。counterpartyはビットコインを特定のアドレスに送り、Proof of Burnすることで発行されるコインです。しかしこれは、発行したXCPをまたBTCに戻すことはできないことから、関係性としては一方向です。一方、サイドチェーンの仕組みは相互関係性(Two-way peg)があるので、送った通貨をまたBTCに戻すこともできます。

サイドチェーンのデメリット

サイドチェーンにはデメリットもあります。サイドチェーンを利用する場合、メインチェーンとサイドチェーンのハッシュレートの値を同じにしなければ行えないマージマイニングが必要だとされています。このマージマイニングが行われない場合、マイナーがマイニングを行うブロックチェーンを選ばなければならないため、セキュリティが十分でないチェーンが出てきてしまう可能性があります。

さらに、マイナーの中央集権化がさらに進んでしまう可能性もあります。ビットコインのブロックチェーンは、PoWというコンセンサスアルゴリズムを採用しており、これにより改ざんを防いでいます。これは、膨大な計算を解くことによって得られる報酬が、取引の改ざんで得られるインセンティブを超えることで成り立っています。ただ、サイドチェーンによってマイニングの量が増えてしまえば、企業等による更なるマイニングの中央集権化が行われてしまう可能性があるのです。

サイドチェーンの実用例

Liquid

2015年Blockstreamはサイドチェーンを利用したアプリケーションである「Liquid」を開発しました。これは、ビットコインを取り扱う取引所やウォレット、決済プロセッサ等複数のサービスを共通して管理する場所としての役割があり、この場所を流動性プールと言います。メインチェーンであるビットコインと対等に交換できる共同ビットコインをサイドチェーン上に導入することで、これを可能にしています。これにより、提供している事業者の間で行われる取引を高速化することが可能です。また、共同で管理を行うことから、企業や取引所の破綻を抑えることができます。

さらにLiquidでは機密トランザクションを実装することで取引情報を隠すことができるので、プライバシー性も確保できているといえます。

LiquidにおけるコンセンサスアルゴリズムはRippleやSteller等で用いられている特定の承認者のみが承認を行うものを使っています。これは、Liquid内での取引瞬時に行われるため、PoWなどの膨大な計算による時間がかかるアルゴリズムは望ましくないからです。

Rootstock

Rootstockはビットコインのブロックチェーンにおける、スケーラビリティ問題と承認速度の遅さを解決しようとしたものになります。上記のようにビットコインのブロックサイズの大きさは決まっています(1MB)。近年ではビットコインの取引量が急増してきたため、承認を行うのに遅延やそれに伴う手数料の増加が生じています。Rootstockでは「GHOST」や「DECOR+」、「Fast Block protocol」といったトランザクション処理システムを使うことで、一秒間に約100回程度のトランザクション処理が可能とし、ブロック生成時間も約10秒とするなど、元のメインチェーンと比べたら大きく違いが出ています。

さらにRootstockのもう一つの特徴としてビットコインのブロックチェーン上でスマートコントラクトを実行できる点です。スマートコントラクトは文字通り、自動契約のことです。ここでは詳しく説明しませんが、イーサリアムがこのスマートコントラクトのプラットフォームの代表的な存在です。スマートコントラクトについて詳しく知りたい方は、こちらの記事もお読みください。

「イーサリアム」を調べていると必ず出会う言葉、「スマートコントラクト」 実はこれ、イーサリアムやその他の仮想通貨を理解するためにも重要な概

このようにサイドチェーンはビットコインの欠点や弱点をカバーするだけでなく、新たな機能も取り付けることができる画期的なものだといえます。

サイドチェーンを活かした通貨:Lisk

仮想通貨のLiskは実際にこのサイドチェーンの技術を用いた通貨です。

先日国内最大手取引所のbitFlyerに上場したことで耳にしたことがある人も多いのではないでしょうか?

LiskはDapps(分散型アプリケーション)を構築するプラットフォームです。また、イーサリアムと同じくブロックチェーンにプログラムを記録して実行可能にするスマートコントラクトの実行基盤となることを目指しています。

ただ、イーサリアムと違う点として、サイドチェーンと呼ばれる技術を利用することでスケーラビリティ(利用者が増えても性能が落ちない性質のこと)のあるスマートコントラクト実行基盤を目指していることが挙げられます。

Liskはメインチェーン上ではDapps形成を行わず、サイドチェーンを用いて行います。サイドチェーンというのは、メインのブロックチェーンに双方向で接続可能な小さなブロックチェーンのことを指します。Liskはサイドチェーン上でDappsを実行することで、スマートコントラクトにスケーラビリティ(利用者が増えても性能を落とさないこと)を持たすことができるのです。

また、サイドチェーン用いる理由として、セキュリティ対策があります。仮にハッキングやバグ等でDapps事態に深刻な事態が発生しても、メインチェーンからサイドチェーン自体を切り離すことによって被害を最小限にとどめることができます。実際イーサリアムが提供するThe DAOはプログラムのバグを突かれたハッキングにより、約360万ETHを盗みとられるという事態が起こりました。

サイドチェーンを導入することができていれば、ここまでの被害にならなかったのかもしれません。

Liskの詳しい記述がみたい方はこちらも参考にしてください。

本記事では仮想通貨Liskについてご紹介していきます。 仮想通貨Liskは2017年初頭から価格が50倍以上になっている注目銘柄。 Lisk

まとめ

今回はサイドチェーンとはどういうものか?どのようなメリット・デメリットがあるのか?また実際にどのような使われ方をしているのかについて解説してきました。

今後、ビットコインやそれ以外の仮想通貨で起こる様々な問題もこのサイドチェーンを利用することで解決できるかもしれません。


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