Überblick über Sidechains

Sidechains sind unabhängige Blockchains, die parallel zur Haupt-Blockchain (Mainchain) laufen, aber mit ihr verbunden sind. Sie ermöglichen den Transfer von Vermögenswerten und Daten zwischen der Mainchain und der Sidechain und bieten eine skalierbare Lösung zur Erweiterung der Blockchain-Funktionen, ohne die Mainchain zu überlasten.

Jede Sidechain arbeitet unabhängig von der Hauptkette mit ihrem eigenen Satz von Regeln und Protokollen. Sidechains können mit der Hauptkette und anderen Sidechains interagieren, was Kreuzketten-Transaktionen und Datenaustausch ermöglicht.

Entwickler können Sidechains anpassen, um spezifische Anforderungen zu erfüllen, einschließlich Konsensmechanismen, Token-Standards und Blockparametern. Durch das Auslagern von Transaktionen und Berechnungen an Sidechains kann die Hauptkette eine hohe Leistung aufrechterhalten und Staus vermeiden.

Lisk Sidechain-Architektur

Lisk Sidechains sind darauf ausgelegt, äußerst anpassbar und interoperabel zu sein und nutzen das Lisk SDK für die Entwicklung. Die Architektur umfasst Komponenten, die einen reibungslosen Betrieb und die Kommunikation mit der Hauptkette gewährleisten.

Registrierung und Lebenszyklus

Eine Sidechain beginnt ihren Lebenszyklus mit einem Registrierungsprozess auf der Lisk-Hauptkette. Dies beinhaltet das Einreichen einer Sidechain-Registrierungstransaktion, die Details wie den Sidechain-Namen, die Chain-ID und die anfänglichen Validatoren enthält.

Sobald registriert, tritt die Sidechain in die aktive Phase ein, in der sie mit der Verarbeitung von Transaktionen beginnen und Cross-Chain-Nachrichten (CCMs) mit anderen Ketten austauschen kann. Erfüllt eine Sidechain bestimmte Bedingungen nicht, wie z.B. die Liveness-Anforderung (Veröffentlichung von Cross-Chain-Updates innerhalb eines festgelegten Zeitrahmens), kann sie beendet und von der Hauptkette getrennt werden.

Kettenübergreifende Kommunikation

Lisk nutzt Cross-Chain-Nachrichten (CCMs), um die Kommunikation zwischen der Hauptkette und Sidechains zu ermöglichen. Diese Nachrichten können Transaktionsdaten, Statusaktualisierungen und Validator-Änderungen enthalten.

Ein CCU ist eine Transaktion, die eine Reihe von CCMs von einer Sidechain zur Hauptkette umfasst. Sie enthält den Zustandswurzel, die zertifizierte Höhe und andere relevante Daten, um Konsistenz und Authentizität zu gewährleisten. Jede Sidechain führt einen Posteingang und einen Postausgang zur Verfolgung eingehender und ausgehender CCMs. Diese sind als Merkle-Bäume strukturiert, um die Existenz bestimmter Nachrichten effizient nachzuweisen.

Konsensmechanismen für Sidechains

Lisk unterstützt mehrere Konsensmechanismen für Sidechains, die es Entwicklern ermöglichen, die geeignetste Option für ihre Anwendungen zu wählen.

DeleGate.iod Proof of Stake (DPoS)

DPoS ist der Standard-Konsensmechanismus für Lisk-Sidechains, bei dem Token-Inhaber für deleGate.ios stimmen, um Transaktionen zu validieren und neue Blöcke zu erstellen. Token-Inhaber stimmen für deleGate.ios mit ihren LSK-Token ab. Jede Stimme wird entsprechend der Anzahl der gehaltenen Token gewichtet. Gewählte deleGate.ios wechseln sich in einer Round-Robin-Mode ab, um Blöcke schnell und effizient zu generieren.

Nachweis der Autorität (PoA)

PoA ist ein alternativer Konsensmechanismus, bei dem eine vordefinierte Gruppe von Validatoren, bekannt als Behörden, für die Blockproduktion verantwortlich ist. Die Behörden werden anhand von Off-Chain-Kriterien wie Reputation und Identität ausgewählt. Dieser Mechanismus tauscht Dezentralisierung gegen Effizienz und Leistung aus. PoA ist besonders geeignet für private oder Konsortium-Blockchains, bei denen die Validatoren bekannte und vertrauenswürdige Entitäten sind.

Interoperabilität im Lisk-Ökosystem

Interoperabilität ist ein Eckpfeiler des Lisk-Ökosystems und ermöglicht eine einfache Kommunikation und einen einfachen Datenaustausch zwischen verschiedenen Blockchain-Netzwerken.

Lisks Interoperabilitätslösung basiert auf einem Cross-Chain-Messaging-Protokoll, das den Transfer von Daten und Vermögenswerten zwischen Ketten erleichtert. Diese Nachrichten können jede Art von Daten zwischen Ketten übertragen und bieten Flexibilität und Erweiterbarkeit für verschiedene Anwendungsfälle. Zertifikate werden verwendet, um Zustandsinformationen sicher zwischen Ketten zu übertragen. Sie werden aus Blöcken generiert und von Validatoren mit BLS-Signaturen signiert, um Authentizität und Integrität sicherzustellen.

Die Lisk-Hauptkette ist eine wichtige Interoperabilitätslösung, indem sie als Router für Cross-Chain-Nachrichten fungiert. Die Hauptkette leitet CCMs zwischen Sidechains weiter und gewährleistet eine effiziente und sichere Kommunikation, ohne die vollständige Validierung der Nachrichten zu verarbeiten. Sie verwaltet Zustandsinformationen über registrierte Sidechains, einschließlich der Anzahl der gesendeten CCMs und der Liste der aktuellen Validatoren.

Anpassung von Sidechains

Das Lisk SDK bietet umfangreiche Anpassungsoptionen für Sidechain-Entwickler, die es ihnen ermöglichen, die Blockchain an ihre spezifischen Bedürfnisse anzupassen. Entwickler können zwischen DPoS und PoA wählen oder benutzerdefinierte Konsensmechanismen implementieren. Sidechains können verschiedene Token-Standards unterstützen, einschließlich fungibler und nicht fungibler Token, um vielfältige Anwendungen zu ermöglichen. Schlüssel-Blockchain-Parameter wie Blockzeit, Blockgrößenlimit und Rundenlänge können angepasst werden, um die Leistung zu optimieren.

Lisk Sidechains können verwendet werden, um DeFi-Anwendungen aufzubauen, die eine hohe Durchsatzrate und Skalierbarkeit erfordern. Eine DeFi-Plattform, die auf einer Lisk Sidechain läuft, kann Transaktionen unabhängig von der Hauptkette verarbeiten und so schnelle und kostengünstige Operationen gewährleisten.

Sidechains bieten eine skalierbare Lösung zur Verfolgung und Überprüfung von Lieferketten-Transaktionen. Beispielsweise kann eine Lieferketten-Sidechain die Bewegung von Waren aufzeichnen, um Transparenz und Rückverfolgbarkeit sicherzustellen, ohne die Hauptkette zu überlasten.

Gaming-Anwendungen und NFT-Plattformen können Sidechains nutzen, um hohe Transaktionsvolumina und komplexe Logik zu bewältigen. Ein NFT-Marktplatz auf einer Lisk-Sidechain kann NFTs effizient prägen und handeln und so ein nahtloses Benutzererlebnis bieten.

Highlights

• Übersicht über Sidechains: Erklärt die Unabhängigkeit, Interoperabilität, Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit von Lisk Sidechains.
• Sidechain-Architektur: Details zur Registrierung, Lebenszyklus und Cross-Chain-Kommunikation von Sidechains.
• Konsensmechanismen: Diskutiert DeleGate.iod Proof of Stake (DPoS) und Proof of Authority (PoA) als Konsensmechanismen für Sidechains.
• Interoperabilität: Deckt Lisk's Cross-Chain-Nachrichtenprotokoll und die Rolle der Mainchain bei der Erleichterung der Kommunikation ab.
• Anpassung und Anwendungsfälle: Bietet Beispiele für Anpassungsoptionen und praktische Anwendungen im DeFi, in der Lieferkettenverwaltung und im Gaming.