この記事のポイント
  • サイドチェーンはブロックチェーンと独立した取引記録場所
  • サイドチェーンで様々な機能を追加できる
  • ブロックチェーンの高セキュリティを活かした幅広い開発が可能

ブロックチェーンを採用するビットコインを中心に様々な問題が表に現れてきました。スケーラビリティ問題、送金遅延、手数料高騰、システム変更によるハードフォーク(通貨分裂)など。

従来のブロックチェーンはセキュリティにこそ優れたものを持ちますが、一方で柔軟性に欠けるデメリットはもはや見逃せないでしょう。そこで登場したのが「サイドチェーン」という考え方です。

サイドチェーンを利用することで、本来のブロックチェーンの高セキュリティを活かしつつ、スマートコントラクトや承認速度の向上など複数の機能を付け足すことができます。今後の仮想通貨開発に欠かせない技術になり得るので、今のうちに覚えておいて損はありません。

サイドチェーンが必要な理由

サイドチェーンは、仮想通貨のブロックチェーンから新たに派生した記録領域のことです。仮想通貨の送金情報や通貨売買履歴、支払い・決済情報のすべてはブロックチェーン上に書き込まれますが、ブロックチェーンだけでは実現できない機能や条件が存在していました。

サイドチェーンが生まれた背景は、上記のようなブロックチェーンでは実現不可能な機能やオプションを付与する目的がありました。

これまでのブロックチェーンでは拡張できない機能があった

ブロックチェーンは世界中のユーザー同士で取引情報を監視し、セキュリティ耐性の高いシステムです。しかし、一方では一本の鎖(チェーン)上に取引記録を書き込んでいくだけなので融通は利きません。

たとえば、ブロックチェーンにスマートコントラクトの機能を実装しようとしても技術的には不可能。また、ブロックチェーン上で細かな仕様変更を行うとしても、多くのコミュニティメンバーの同意を得るまでに多くの時間と手間が発生してしまいます。

そこで、サイドチェーンを実装することでビットコインの高いセキュリティ耐性を残しつつ、新たにシステムやシステム変更の追加を行えるという、「柔軟性の高い仮想通貨」が実現可能です。

サイドチェーンとは

サイドチェーンは、本流となるブロックチェーンから派生した支流のような存在。ブロックチェーンは1つ1つのブロック(データ保管庫)が鎖状(チェーン)で繋がっており、基本的に1本の直線状で形成されています。

サイドチェーンはその一本の線の節々から枝が生えるように生成されます。つまり、ブロックチェーンが木の幹だとしたら、そこから伸びるサイドチェーンは枝の存在です。

サイドチェーンをブロックチェーンに導入することで、複数のアプリケーションをチェーン上に書き込むことができたり、細かい仕様変更も容易に行えるようになります。

Blockstream社

サイドチェーンが生まれたのは2014年にまでさかのぼります。サイドチェーンの構想は、ブロックチェーンを活用したアプリやサービスを提供する企業「Blockstream社」が生み出しました。

Blockstream自体も独自のサイドチェーンプロジェクトを立ち上げており、ビットコイン取引所を対象としたブロックチェーンプロダクト「Liquid」を開発しました。

サイドチェーンの仕様

サイドチェーンはいわゆる「子」で、子を生み出す本流のブロックチェーンが「親」です。仮にブロックチェーンを「親チェーン」、サイドチェーンを「子チェーン」と呼ぶと、1つの親チェーンから複数の子チェーンが伸びている状態、これがサイドチェーンが導入された姿です。

それぞれのチェーンは独自にブロックを生成していきますが、全てのチェーンは親のブロックチェーンに紐付いており、データの互換性が保たれています。

two-way pegging


親チェーンと子チェーンのデータを連動することを「two-way pegging」といいます。two-way peggingの特徴は以下の4点です。

  • 親から子へ独自通貨を移動できる
  • 子から親へ通貨を移動できる(親が発行した通貨のみ)
  • 親から子へ通貨を移すとアクセスロックがかかる
  • 子から親へ通貨を移すとアクセスロックが解除される

一般的なブロックチェーンの場合は独自通貨を発行すれば、それ以上の新しい通貨は作れません。しかし、サイドチェーンを活用すると、ブロックチェーン上で作成した独自通貨の他にも、サイドチェーン上でさらにオリジナルコインの作成が可能です。

親のチェーンと子のチェーン同士で作成した通貨の移動ができますが、子チェーンで作ったコインは親チェーンへ移すことができません。two-way peggingの最大の強みは、サイドチェーン上で好きな名称をつけて何個でも独自の通貨を生み出せる点にあります。

サイドチェーンの特徴

サイドチェーンの特徴は主に以下の4つです。

  • ブロックチェーンの機能を拡張
  • 独自通貨をサイドチェーン上で発行できる
  • 処理能力の向上
  • ハッキング被害を軽減

ブロックチェーン単独で仮想通貨を発行するよりも、サイドチェーンを活用するとシステム全体の厚みが増し、ユーザーにとっても利便性が高まると言えるでしょう。

ブロックチェーンの機能を拡張

サイドチェーンには様々な情報を書き込めます。たとえば、イーサリアム(Ethereum/ETH)のようにスマートコントラクトを実装したり、送金手数料の軽減、送金処理時間の短縮など複数の機能を同時に付け足すことが可能です。

独自通貨をサイドチェーン上で発行できる

サイドチェーン上では独自の仮想通貨を作成し発行できます。通貨の名称も自由に作成可能です。

また、サイドチェーンで発行した仮想通貨はブロックチェーン本体と連動性を持っており、自由にチェーン間で移動できます。これは先ほどの「two-way pegging」という仕組みです。

処理能力の向上

サイドチェーンに実装できる機能はブロック生成時間や送金処理時間の短縮、取引承認時間を軽減するなど様々。これら全ての方法は処理能力の向上に繋がり、決済や送金時の高速化が実現します。

機能実装はサイドチェーンに書き込むだけでよく、仮想通貨が分裂する恐れのあるハードフォークの実施も必要ありません。

ハッキング被害を軽減

サイドチェーンのセキュリティ耐性はブロックチェーン本体に依存します。ユーザー同士のネットワークを通じて取引情報の監視を行うブロックチェーンは、本来の性能上セキュリティ耐性は高いです。サイドチェーンはそのブロックチェーンの高度なセキュリティを活かした運用ができます。

また、各チェーン間で通貨の移動を行う時は情報にロックがかかります。ロックを解除するには互いのチェーン間で通貨の交換を行う必要があり、安易な不正アクセスやハッキングに強い耐性を持っているのです。

サイドチェーンの課題

ブロックチェーンの高セキュリティを維持したまま、複数の機能を実装できるサイドチェーン。そんな魅力的なシステムにも課題が存在します。

それは主にマイニングに関わる問題です。

マイニングの集中化を促進する

通常のブロックチェーンでは、マイニングを行う時に1つ1つのブロックを参照していきます。しかし、サイドチェーンによってブロック数が増えると、それだけ多くの計算処理システムが必要になるでしょう。マイニングの際の計算処理は複雑化し、より高度なコンピュータを揃えない限りは参入するのは困難になります。

現在のマイニング環境は、高度なコンピュータをたくさん保有する大規模なマイニングファーム(大規模集団)が市場を席捲しています。サイドチェーンによって今より高度な計算能力が求められると、一層の寡占化が進むかもしれません。

マージマイニング

マージマイニングとは、ブロックチェーン本体と、そこから派生するサイドチェーンの各ブロックを同時に計算処理するシステムです。サイドチェーンは通常よりもマイニングに時間を要するので、より効率的なマージマイニングが推奨される可能性があります。

マージマイニングは高度なシステムと、コンピュータにも高負荷をかけるため、一般ユーザーによる参入障壁がさらに高まる恐れがあると言えるでしょう。

サイドチェーンが実装されているコイン

サイドチェーンが実装されているコインは以下の3種類です。

  • Liquid
  • Rootstock
  • Lisk

上記のように既にサイドチェーンを導入した事例があるため、サイドチェーンが仮想通貨市場にどのような影響をもたらしているかを参考にできるでしょう。

Liquid

LiquidはBlockstream社がサイドチェーン製品として開発した商用アプリケーションです。Liquidが開発された目的は、仮想通貨取引所とウォレットの間でコインを保管するため。Liquidにコインを保管しておけば、取引所に即座に入金して通貨売買に利用できたり、利用しない時にはウォレットに移動することもできます。

仮に取引所がハッキングや盗難トラブルに見舞われたとしても、ウォレットで不正ログインが検出したとしてもLiquidに通貨を保管しておくことで安全に管理が可能です。

Rootstock

Rootstockはビットコインのブロックチェーンから伸びたサイドチェーンとして生まれました。ビットコインとは別にRootstockというチェーンが独立しており、同時にビットコインのブロックチェーン本体との互換性も取れています。

Rootstockが実装されたおかげで、ビットコインでもイーサリアムのようにスマートコントラクトを実行することができたり、送金遅延問題や送金手数料の高騰問題を解決できるのです。

Lisk

Liskはブロックチェーンにサイドチェーンを実装して生まれた仮想通貨です。ビットコインのようにセキュリティ耐性の高いブロックチェーンを中心に、イーサリアムのようにスマートコントラクトを実行できるサイドチェーンを備えています。

Liskのスマートコントラクトはプログラミング言語がJavascriptです。イーサリアムのSolidityよりも汎用性に優れているため、オープンソースで誰でもスマートコントラクトのプログラムを作成できます。

サイドチェーンまとめ

サイドチェーンは、ブロックチェーンの本流から別に伸びる独立したチェーンのことで、サイドチェーンには様々な機能を追加することができます。ブロックチェーンとは別にスマートコントラクトを実装したり、送金や承認の手続き時間を短縮することも可能です。

今までのブロックチェーン単体の仕組みに比べて、1つのシステムであらゆる機能が実行でき、通貨の流動性など柔軟性に優れている点がポイント。今後の仮想通貨やシステム開発の主流になり得るかもしれません。