Layer2 擴容之側鏈#
我們在前面文章《區塊鏈的技術邏輯架構 ——Layer0-3》中提過，Layer2 擴容的方案有很多，狀態通道我們在上一期已經講過，所以本期會繼續講解下一個方案，即側鏈 (Side Chain)。
一、什麼是側鏈？#
側鏈是一個獨立的區塊鏈網絡，並通過一個雙向通道連接到主鏈上。與其他擴容方案不同，通常擁有自己的一組節點和共識規則，但它設計成可以與主鏈通常是公共區塊鏈，如 BTC 或 ETH 互操作，這種互操作性允許資產和數據從主鏈傳輸到側鏈，以便在側面上執行特定任務或應用。所以側鏈上的交易安全性由自己保障，並不依賴主鏈，這也是側鏈與其他方案的最大不同點。
由於側鏈有自己的共識機制 (比如使用 POA，或者 DPos)，所以它可以通過修改出塊時間、或者區塊大小來提高交易吞吐量，但這也會犧牲一定的去中心化和安全性。
側鏈與主鏈之間主要靠一個雙向通道 (雙向網橋) 進行交互，這條通道用於交換主鏈和側鏈上的 Token (代幣)。
側鏈的示意圖如下：
二、側鏈的作用#
1. 擴展性：側鏈可以處理主鏈上無法承受的交易負載，提高整個區塊鏈生態系統的性能，特定用途側鏈可以針對特定用途或應用程序進行優化，如金融服務、供應鏈管理或隱私交易。
2. 隔離性：側鏈可以提供額外的安全性和隔離，以防止主鏈上的問題對側鏈產生負面影響。
3. 功能性：側鏈可以實施新的功能和智能合約，不受主鏈的限制。
三、側鏈的運行機制#
假設我們有一個側鏈叫 Polygon，主鏈是我們的以太坊。當我們要在 Polygon 上進行交易我們能直接使用以太坊的 ETH 嗎？答案是不行的，我們需要使用 Polygon 上的代幣，那這些代幣又怎麼來的呢？
答案是質押，為了完成這個過程，首先以太坊上會創建一個智能合約 P，當你往這個合約質押 10 個 ETH，合約 P 就會調用側鏈的智能合約 C 使其等比例鑄造側鏈的代幣，這個過程也叫 Deposit，鑄造完成後你就得到了 10 個側鏈代幣，也就能夠去 Polygon 上進行交易。
當我們在側鏈 Polygan 上進行一系列交易後，剩下了 5 個代幣，那麼這 5 個代幣還能換回主鏈的 ETH 嗎？答案是可以的，這個過程也稱為 Withdraw (提款)。
Withdraw 的過程會比 Deposit 更複雜一點，需要先銷毀 Polygan 上的 5 個代幣，並將銷毀證明提交到主鏈上。當這筆銷毀證明在主鏈提交通過，就會觸發智能合約 P，將剩餘的質押 ETH 退還給交易者。
所以，側鏈和主鏈之間的雙向通道，其實就是側鏈智能合約和主鏈智能合約在交互和調用。
但是，側鏈仍然有它的弊端。 側鏈的弱安全性可能會導致主鏈財產遭受損失。比如之前有一個黑客利用側鏈的漏洞，在側鏈凭空造出了很多代幣，並通過 Withdraw 把這些代幣在主鏈等比例提出 ETH，造成巨大的損失。
Layer2 的另一個解決方案：Plasma
Plasma 的大部分設計和側鏈是類似的，因此本期將它與側鏈一起講解。
Plasma 和側鏈主要有兩個不同，一是它會定期提交 Plasma 鏈的狀態 (Merkle Root) 到主鏈上，二是它的退出機制 (即 Withdraw) 引入了欺詐證明。
欺詐證明就是比如我從 Plasma 提款 100 個 ETH，則其他人可以對此發出質疑，如果確認存在欺詐，則交易作廢，並且質疑者也可以得到獎勵。
在欺詐證明的作用下，Plasma 的安全性會比側鏈高，但同時提款速度也會比側鏈慢很多，因為欺詐證明需要一個等待期 (質疑期)，一般需要一周。
1. 側鏈、Plasma 雖然會經被認為是以太坊擴容的有效解決方案，但現在已經慢慢被棄用，轉而使用更有效、更安全的 Rollup 等 Layer2 方案；
2.Rollup 主要有兩種方案，分別是 OptimisticRollups 和 Zk Rollups，Optimistic Rollups 是目前比較成熟的方案，而 Zk Rollups 是 V 神點名的 Layer2 終極方案。