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Sidechain

与 Bitcoin 连接的独立网络

Sidechain 让人们能够在另一个网络中使用比特币的价值,例如采用不同的支付规则或应用。它带来了新用途,也增加了条件:掌握侧链上代币的私钥,并不意味着一定能独立换回主网上的 BTC。

在 Bitcoin 的语境中,Sidechain 是通过 peg 机制与 Bitcoin 连接的独立区块链。BTC 被锁定在主网,在另一个网络中则可使用其对应资产。返回主网既取决于 Bitcoin 的规则,也取决于这一连接机制的规则。

安娜把比特币保管在自己的钱包里。她想体验 Bitcoin 主网没有提供的应用,或者在具有不同特点的网络中转移资金。Sidechain 有自己的交易记录,由该网络的节点维护;节点就是检查本地规则的计算机。交易会被记录在这条网络自己的区块序列中,每个区块汇集一组交易。它不是 Bitcoin 历史中的临时分支。它可以提供新功能,而不要求所有 Bitcoin 用户都接受这些功能。不过,安娜进入的是一个安全前提不同的系统。她首先需要弄清楚:价值如何进入,又怎样才能取回。 [1]

假设安娜存入 0.1 BTC,为便于理解,暂不考虑手续费。这个进入过程称为 peg-in:BTC 按照连接机制,也就是桥的规则,锁定在主网上。安娜随后可以在侧链上使用对应资产,例如 Liquid 上的 0.1 L-BTC。她并没有额外获得一份能同时在 Bitcoin 上花费的 0.1 BTC。原来的 UTXO,即尚未花费的 Bitcoin 交易输出,也没有搬到另一个数据库。输出记录金额以及花费它所需满足的条件,例如需要哪些签名。两边的记录相互关联,却分别属于各自的历史。1:1 表示设计中的储备对应和兑换关系,不保证立即提现,也不保证每个市场上的价格都一样。 [1] [9] [15]

安娜通过 peg-out 返回。具体机制不同,侧链上的对应资产会被销毁或锁定,桥再释放主网上相应的 BTC。这不是两个 Bitcoin 地址之间的一次普通付款。Bitcoin 通常不会验证另一个网络的全部历史和全部规则,因此释放资金可能依赖指定群体的签名、专用设备或其他条件。安娜需要知道:谁能推迟、拒绝提现,或者违规批准提现?私钥是秘密数据,钱包用它生成花费资金所需的签名。拥有 L-BTC 或 rBTC 的私钥并不会消除这些条件。通过交易商兑换也不同于直接 peg-out,还要考虑交易商的报价、可用资金和规则。 [1] [9]

帕维尔问:谁在新网络里确认付款?安娜还必须加问:谁能花费锁定在 Bitcoin 上的 BTC?共识,也就是就有效交易及历史达成一致的规则,处理第一个问题;资金保管和桥的规则处理第二个问题。侧链本身正常运行,提现仍可能出问题。不断生成新区块,也不能修复失灵的桥。侧链近期历史的重组不会改写 Bitcoin 的历史,却可能损害本地付款及其储备对应关系。自己的节点有助于核查本地规则,但不会因此获得别人的签名密钥,也不会获得单方面释放储备 BTC 的权利。 [1]

Liquid Network 是一种具体的实现。它采用 Elements 软件,由指定运营者签署区块,而不是由普通 Bitcoin 矿工生产区块。这种安排称为 Strong Federation,负责管理 Bitcoin 桥的角色称为 watchmen。L-BTC 对应锁定在主网上的 BTC。Confidential Transactions 可以隐藏金额和资产类型,但不会自动隐藏与付款有关的一切联系。安娜不能把自有钱包理解为无需中介即可直接提现:Liquid 的普通用户不会自动获得直接 peg-out 的权限。返回时通常需要授权参与者或兑换服务,所以进入之前就应了解这些服务的条件。 [2] [9]

Rootstock 能执行智能合约,即按照网络规则运行的程序。它的环境兼容 Ethereum Virtual Machine(EVM),后者负责在 Ethereum 上运行这类程序。参与的 Bitcoin 矿工通过 Merged Mining 保护其区块,把同一份计算工作用于两个网络。这不意味着所有 Bitcoin 矿工都自动保护 Rootstock。PowPeg 连接机制又增加了一层:PowHSM 设备保护签名密钥,并跟踪累计挖矿工作的证明。运营者负责让设备持续运行,通常不是拿着可随意访问的密钥手工签署提现。存款会从桥中释放已经存在的 rBTC,而不是挖出新的 BTC。因此,安全也依赖这套机制的软件、硬件及可用性。 [10] [11]

2014 年的提案 Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains 描述了名为 two-way peg 的双向连接,作者包括 Adam Back 和 Andrew Poelstra。提案也使用 SPV,即简化支付验证。证明可以表明某笔交易已被纳入区块,并通过区块头(含有前一区块引用的简短记录)展示其后的累计工作;这不等于自动验证了整个网络的所有交易。关于历史的假设、等待期及应对重组的方式都很重要。因此,实际的桥有不同设计:联邦把签名职责分给多个运营者,其他设计还会加入硬件或矿工决策。单独的 Merged Mining 描述的是挖矿,不是一整套提现保障。 [1]

Drivechain 提出了另一种思路。技术提案 BIP 300 建议通过矿工发出信号,逐步批准从专门的 BTC 托管安排中提现。Bitcoin 节点会跟踪规定的提现条件,而不是每个侧链应用的完整历史。BIP 301 描述 Blind Merged Mining:侧链区块构建者向 Bitcoin 矿工付费,通过提议的机制实现纳入,而矿工不必亲自运行该侧链应用。截至 2026 年 10 月 17 日,两份文件的状态都是 Draft(仍在完善的草案)。提案、实验软件和已经在主网生效的规则是不同的事。因此,一个 BIP 编号不意味着安娜在普通 Bitcoin Core 中就能使用这种提现机制。 [7] [8]

Lightning Network 是支付通道网络。参与者更新带有签名的支付状态,并可按通道条件在 Bitcoin 上关闭通道;这不需要共同维护一条独立区块链。Sidechain 则有自己的区块历史。Rollup 和 Statechain 也不是它的同义词:rollup 使用发布到基础层的数据或证明,Statechain 则转移对某个具体 Bitcoin 输出的控制权。究竟哪些规则可以强制执行、需要信任谁,都取决于具体设计。这些系统都可能被称为额外的一层,但 Layer 2 标签本身并不能说明谁控制资金,以及用户怎样才能退出。 [12] [13] [14]

安娜先考虑用途:她真的需要该网络的功能,还是一次 Bitcoin 付款就够了?如果使用侧链有意义,她会检查钱包支持、正确的网络以及备份方式。她还要弄清手续费使用哪种资产、进入和退出如何操作、最低金额是多少,以及需要谁的配合。停机、运营者变更和应急流程同样重要:桥的应急机制未必能由她自己启动。之后才用小额资金测试来回转移。成功的测试有助于发现操作错误,却不能证明桥将来始终安全。Sidechain 扩展了使用方式,但不会替安娜决定信任谁。 [1] [9]

要获得更完整的理解,请将本词条与以下词条结合阅读: Bitcoin, Liquid Network, Proof of Work, 共识规则, Testnet, Bitcoin Core. 反向关联还来自: Liquid Network, BitVM, Simplicity, Client-Side Validation.

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