Описанный выше сценарий — одна из больших проблем в шардинге, у которой все предложенные решения не оптимальны. Существования центрального блокчейна приводит нас к следующей интересной теме — квадратичному шардированию. Блокчейн — это децентрализованный и прозрачный цифровой реестр, который фиксирует транзакции на множестве компьютеров или узлов.
Поскольку обработка транзакций разбита на уровне шардов, хакеры могут атаковать отдельный блок. В случае успеха они могут передать информацию о недействительных транзакциях другим шардам, что может поставить под угрозу безопасность всей сети. Соответственно, узлы в каждом шарде обрабатывают транзакции, принадлежащие этому шарду. Сложно предсказать сколько шард сегодня сможет поддерживать центральный блокчейн, но вероятнее всего в ближайшее будущее мы не приблизимся к лимиту транзакций для шардированного блокчейна с квадратичным шардированием. Скорее всего мы раньше упремся в лимит того, сколько надо нод, чтобы поддерживать такое количество шард.
Шардирование
Шардинг, изначально являвшийся методом оптимизации баз данных, был адаптирован для блокчейна, чтобы решить https://www.xcritical.com/ эти важнейшие проблемы масштабируемости. Разделяя сеть блокчейна на более мелкие и управляемые сегменты, или “шарды”, шардинг обещает значительно увеличить вычислительную мощность блокчейна. Этот подход направлен не только на увеличение пропускной способности транзакций, но и на обеспечение эффективного масштабирования блокчейн для удовлетворения растущих потребностей как пользователей, так и разработчиков.
- В результате шарды могут стать достаточно мощными для хранения и выполнения кода, а также управления транзакциями.
- Шардинг фундаментально реструктурирует структуру сети блокчейн, разделяя ее на множество разделов, обычно называемых шардами.
- В отличие от целенаправленных форков, отправка хеша блоков в центральный блокчейн не помогает, потому что у центрального блокчейна тоже нет ресурсов валидировать все блоки во всех шардах.
Шардинг Как Паттерн Архитектуры Базы Данных
Разработчики предложили два решения, позволяющих повысить производительность и скорость транзакций в блокчейнах. После захвата сегмента атакующие могут направить недействительные транзакции в основную сеть. Также данные в этом конкретном сегменте могут стать недействительными и оказаться безвозвратно утрачены. Ethereum предлагает решение в виде рандомизированной выборки — протоколы шарда случайным образом назначаются в различные секции для подтверждения аутентификации блоков. Популярный сценарий применения шардинга в бизнесе — разделение базы данных пользователей по географическим локациям. Пользователи, относящиеся к одной географической локации, объединяются в одну группу и размещаются на уникальном сервере.
Этот риск обусловливает необходимость разработки надежных протоколов безопасности, специфичных для шардинга, обеспечивающих безопасность и надежность процесса подтверждения и консенсуса внутри каждого шарда. Шардинг фундаментально реструктурирует структуру сети блокчейн, разделяя ее на множество разделов, обычно называемых шардами. Каждый шард работает как отдельный сегмент большой сети, со своим набором транзакций и балансов счетов. Такое разделение сродни созданию небольших, более управляемых мини-блокчейнов в рамках большой структуры блокчейна.
Цель состоит в том, чтобы сохранить децентрализованную и безопасную природу блокчейна и в то же время дать возможность различным шардам работать вместе как часть общей экосистемы сети. Этот сложный баланс децентрализации, безопасности и эффективности делает шардинг сложным, но инновационным решением проблем масштабируемости блокчейна. Основное преимущество затенения (шардинга) в блокчейне — это масштабируемость.
Разбивая блокчейн на более мелкие и управляемые части, шардинг не только повышает производительность сети, но и расширяет ее потенциал для поддержки более широкого спектра приложений и базы пользователей. Это делает шардинг важнейшим событием в развитии технологии блокчейн, предлагая реальное решение некоторых из ее наиболее актуальных проблем. Чем популярнее становится проект, тем большее число пользователей он привлекает, а они, в свою очередь, проводят в сети множество транзакций, запусков dApps и прочих процессов. Результат — скорость транзакций падает, комиссии растут, и все это становится препятствием для расширения и развития проекта в будущем. Деление сети на шарды (их еще называют осколками) позволяет увеличить пропускную способность блокчейна и таким образом решить эту проблему.
Стремление к масштабируемости сетей блокчейн привело к разработке инновационных решений, среди которых лидирует шардинг. Эта передовая техника, вдохновленная традиционными системами баз данных, шард была адаптирована для удовлетворения уникальных требований технологии блокчейн. Разбивая сеть на более мелкие и управляемые части, шардинг решает основные проблемы масштабируемости и эффективности, которые давно мучили сети блокчейн.
Поэтому задачи по поддержанию безопасности шардов и их эффективной синхронизации были эффективно интегрированы в Ethereum. К тому дневник трейдера же полная нода должна быть круглосуточно подключена к сети, иначе данные ее архива перестанут быть актуальными. В случае нарушения правил, они отклоняют проведение операции, что обеспечивает безопасность сети. Zilliqa — это самый известный проект, который шардирует вычисления и сеть но не состояние. Шардирование вычислений проще чем шардирование состояния, потому что все ноды имеют все состояние, и по прежнему могут легко выполнять контракты, которые вызывают другие контракты, или затрагиваю аккаунты на разных шардах.