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最初的概念是由 Adam Back、Matt Corallo、Luke Dashjr、Mark Friedenbach、Gregory Maxwell、Andrew Miller、Andrew Poelstra、Jorge Timón 和 Pieter Wuille 于 2014 年提出的，他們后來創(chuàng)立了 Blockstream。
提出這個想法是為了創(chuàng)造一個更加自由的開發(fā)環(huán)境，人們可以在側(cè)鏈上嘗試新的想法和技術(shù)，而不會危及主比特幣區(qū)塊鏈的安全。
從那時起，側(cè)鏈的設(shè)計空間就變得相當(dāng)大。
歸根結(jié)底，“側(cè)鏈”是一個非常寬泛的術(shù)語，涵蓋了一系列極其多樣化和不同的系統(tǒng)。它們可以像整個山寨幣和其他區(qū)塊鏈的生態(tài)系統(tǒng)一樣千差萬別、恣意妄為。畢竟，它們就是其他區(qū)塊鏈系統(tǒng)。
無論任何側(cè)鏈的具體設(shè)計如何，它們都包含兩個主要組成部分：錨定、共識機制和規(guī)則。錨定充當(dāng)了在主鏈上“鎖定”和“解鎖”代幣的載體，使代幣在比特幣底層和側(cè)鏈之間來回轉(zhuǎn)移。共識機制和規(guī)則決定了側(cè)鏈本身的運作方式，例如如何創(chuàng)建新區(qū)塊，以及允許哪些行為、交易或合約的規(guī)則。
這些是側(cè)鏈的必要部分。
最初的提案
2014 年 Blockstream 設(shè)計提出使用合并挖礦作為共識機制，通過在主鏈區(qū)塊頭中間接提交側(cè)鏈區(qū)塊頭來重用當(dāng)前比特幣礦工的工作，并使用簡化支付驗證證明（SPV 證明）來操作掛鉤機制。
為了方便合并挖礦，所有側(cè)鏈都會將其區(qū)塊頭構(gòu)建為“子區(qū)塊頭”，并承諾在主鏈區(qū)塊的coinbase交易中進(jìn)行挖礦。這將允許所有礦工同時挖礦主鏈以及他們選擇提交的任何側(cè)鏈。任何滿足側(cè)鏈難度目標(biāo)的主鏈區(qū)塊頭，即使不滿足主鏈的目標(biāo)，也可以作為有效區(qū)塊提交到側(cè)鏈網(wǎng)絡(luò)。
掛鉤需要 Merkle 證明來表明某些交易已被包含在區(qū)塊中。擬議的掛鉤機制可以采用兩種方式之一：使用對稱 SPV 證明或非對稱 SPV 證明。
對稱方案要求存款和取款均有 SPV 證明，并設(shè)置一個競賽期。要存款，用戶需要將幣發(fā)送到主鏈上的腳本，該腳本只有生成 SPV 證明才能使用。等待競賽期結(jié)束后，用戶可以使用 SPV 證明解鎖側(cè)鏈上的幣，證明他們已將幣存入主鏈上的側(cè)鏈腳本。任何證明主鏈上發(fā)生了更多工作量的重組，從而撤銷了存款交易的證明，都可以用來使側(cè)鏈上的認(rèn)領(lǐng)交易無效，并且每個側(cè)鏈用戶都有動力生成該證明，以防止錨定失去 1:1 的支持。
提現(xiàn)則需要反向操作，將側(cè)鏈上的幣鎖定在腳本中，需要主鏈的 SPV 證明才能解鎖。等待競賽期結(jié)束后，用戶可以使用鎖定在側(cè)鏈上的 SPV 來解鎖主鏈上的幣。
非對稱變體通過要求側(cè)鏈節(jié)點也運行并通過共識驗證主鏈，從而消除了存款時生成主鏈 SPV 證明的需要。這將允許更快、更安全的存款，但會增加側(cè)鏈的驗證成本。
雖然合并挖礦已經(jīng)部署在眾多側(cè)鏈以及完全獨立的山寨幣網(wǎng)絡(luò)中，但原始論文中提出的 SPV 掛鉤以及比特幣所需的共識變化從未實施或部署。
附錄 – 聯(lián)合掛鉤及其他設(shè)計
在原論文的附錄A中，作者們提議使用聯(lián)邦錨定機制來代替（或直至）實現(xiàn)SPV錨定設(shè)計所需的軟分叉。該方案是使用職能機構(gòu)的多重簽名來操作錨定機制，在側(cè)鏈上使用時保管用戶代幣，并強制執(zhí)行提現(xiàn)的有效性。Liquid和Rootstock的實現(xiàn)都實現(xiàn)了這一點，Liquid也使用職能機構(gòu)使用加密密鑰為側(cè)鏈簽名區(qū)塊，而Rootstock則利用合并挖礦來實現(xiàn)側(cè)鏈共識。
自這些側(cè)鏈推出以來，已經(jīng)出現(xiàn)了許多其他針對不同側(cè)鏈共識機制以及不同側(cè)鏈錨定機制的設(shè)計方案。雖然其中許多方案已經(jīng)部署，但并非所有方案都已部署，而且沒有一個方案真正實現(xiàn)了大規(guī)模的采用。
以下是我之前撰寫的系列文章的鏈接，探討了其他側(cè)鏈設(shè)計方案的不同方面。雖然本系列文章并不完整，但涵蓋了大多數(shù)重要的提案。
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