Die Blockchain-Technologie wurde in den vergangenen Jahren für Privatpersonen und Unternehmen immer attraktiver. Das spiegelt sich auch in der Datenmenge und der Transaktionsrate, die die Blockchain bewältigen muss wieder. Im Q4 2017 wuchs die Bitcoin Blockchain auf über 149 GB an. Das Problem der Skalierbarkeit wird damit immer dringender. Eine Lösung könnte die Auslagerung auf eine Sidechain sein. Doch was sind Sidechains und wie funktionieren sie?
Inhalt
Sidechain – eine kurze Erklärung
Die Sidechain ist eine separate Blockchain (Was ist Blockchain?), die zwar unabhängig arbeiten kann, aber immer an eine Mainchain, auch Parent-Blockchain genannt, gebunden ist. Die Verbindung zwischen Seitenkette und Hauptkette wird durch einen Zwei-Wege-Peg erreicht. Diese Verbindung ermöglicht den Austausch von Assets mit einer vorbestimmten Rate zwischen den beiden Ketten. Eine Blockchain kann viele verschiedene Seitenketten besitzen.
Das Sidechain-Modell wird schon seit Jahren diskutiert. Erste Ideen kursieren schon seit 2012 in Bitcoin-Chatrooms und Foren. Meist waren das jedoch nur Ein-Weg-Modelle. Das erste Unternehmen mit der Idee für Sidechains, die in beide Richtungen kommunizieren können, kam von dem Startup Blockstream, rund um Adam Back und Austin Hill. Back gehört zu den Bitcoin Core-Entwicklern. Im Oktober 2014 veröffentlichten sie das Whitepaper zu ihrer Idee. Sie sahen in den sogenannten „Pegged Sidechains“ eine Möglichkeit die Blockchain noch innovativer zu gestalten. Dabei war die erste Intention nicht die Skalierbarkeit zu erhöhen, sondern viel mehr Experimente mit verschiedenen Erweiterungen des Bitcoin-Protokolls (Was ist Bitcoin?) zu ermöglichen, ohne die Integrität der Hauptkette zu gefährden.
Sidechains und ihre Funktionsweise
Das Prinzip von Sidechains lässt sich anhand eines ganz alltäglichen Beispiels erklären. Die meisten Menschen verwahren ihr Geld in einem Konto auf der Bank. Tätigt Person A eine Überweisung an Person B, dann wird die Kontobewegung festgehalten. Das wäre ähnlich einer Transaktion auf der Mainchain. Hebt Person A nun aber Geld von der Bank ab, dann ist zunächst nur das Abheben des Geldes dokumentiert. Was mit dem Geld in der Zwischenzeit passiert bleibt, zumindest für die Bank, unbekannt. Wenn Person A das Geld an Person B in bar zahlt, dann wäre das vergleichbar mit einer Transaktion auf der Sidechain. Wenn Person B nun das Geld wieder auf sein Konto einzahlt, schließt sich der Kreis und das Geld befindet sich auf der Hauptkette, bzw. der Bank.
Bei der Blockchain läuft es sehr ähnlich. Der Nutzer muss zunächst Coins an eine Ausgabeadresse senden. Dieser Betrag wird gesperrt, so dass er in der Zwischenzeit nicht anderweitig ausgegeben werden kann. Sobald die Transaktion abgeschlossen ist, wird eine Bestätigung über die Ketten kommuniziert. Eine kurze Wartezeit soll zusätzlich Sicherheit bringen. Ist diese Zeit abgelaufen, dann wird die entsprechende Menge an Coins auf der Sidechain freigeben und kann nun vom Benutzer verwendet werden. Der umgekehrte Weg von der Sidechain zurück auf die Mainchain funktioniert auf die gleiche Weise, daher wird es auch als 2-Wege-Pegging bezeichnet.
Auf den ersten Blick ist der Vorteil der Sidechain, dass sie die Mainchain entlastet
Die Vorteile der Sidechain für die Blockchain
Auf den ersten Blick ist der Vorteil der Sidechain, dass sie die Mainchain entlastet. Nicht jede Transaktion muss unbedingt über die Hauptkette abgewickelt werden. Der Datendurchfluss wird verringert. Sidechains können jedoch viel mehr als das leisten. Die wichtigsten Vorteile für die Blockchain sind:
- Interoperabilität: Verschiedene Blockchains könnten über die Seitenketten miteinander kommunizieren. Der Weg über Exchange Börsen wäre dadurch nicht mehr nötig. Für Nutzer, die mehrere Kryptowährungen verwenden, würde das Handling erheblich erleichtert.
- Testnetzwerk: Insbesondere größere Blockchain-Unternehmen wie Bitcoin oder Ethereum müssen sehr vorsichtig sein, wenn es darum geht Änderungen am Netzwerk vorzunehmen. Denn ein Fehler könnte schnell zu einem Schaden in Millionenhöhe führen. Sidechains können als Testnetzwerk dienen, um Änderungen im Code zu testen, bevor sie auf die Mainchain übertragen werden.
- Sicherheit: Die Sidechain ist zwar mit der Hauptkette verbunden, aber bei einem Hackerangriff auf eine der beiden Ketten, wären nicht beide in Gefahr. Die Verteilung auf Seitenketten kann also gewissermaßen zum Schutz des Netzwerks beitragen.
- Individualität: Sidechains müssen nicht den Regeln der Hauptkette unterliegen und können angepasst werden. Das bietet Nutzern die Möglichkeit ganz individuelle Ketten zu entwickeln, je nachdem wozu sie benötigt werden.
- Anonymität: Nur die Nutzer der Sidechain können die Transaktionen verfolgen. Auf der Hauptkette bleibt nur das Endergebnis. Für Unternehmen ist dieser Punkt besonders attraktiv, da Geschäfte und Transaktionen vor der Konkurrenz verborgen bleiben.
Fazit
Sidechains können für die Nutzer der Blockchain viele Vorteile und neue Möglichkeiten bieten. Doch wie so häufig gibt es auch bei der Sidechain noch den ein oder anderen Stolperstein zu bewältigen. Das Hauptproblem sind die Sicherheitsfrage und die Aufrechterhaltung des Konsenses mit einem geeigneten Nachweis. Die bisher existierenden Vorschläge sind nicht vollständig ausgereift oder haben jede auf ihre Art Schwachpunkte. Entwickler und Forscher sind jedoch zuversichtlich, dass auch diese Probleme lösbar sind.