ブロックチェーン技術はまだまだ進化しています。 したがって、彼はさまざまな問題に直面しなければなりません。 ブロックチェーンのトリレンマは、ブロックチェーン ネットワークとピアツーピア (P2P) トランザクションが直面する問題の XNUMX つです。 実際には、ほとんどの仮想通貨プラットフォームは、セキュリティ、分散化、スケーラビリティの XNUMX つの機能から XNUMX つを選択する必要があります。
上記の各機能には、ブロックチェーンの全体的なパフォーマンスに比べて独自の利点があります。 ただし、相互の共存は重要な問題を引き起こします。 これらの関数のXNUMXつは無視されるため、どちらがより重要であるかを判断しようとする引数が表示されます。 ただし、現在、XNUMXつの機能すべてを含むさまざまなプロジェクトが開発されています。
スケーラビリティは、ほぼ同等の長所と短所を提供するネットワークの主要な懸念事項です。 これは、システム全体のパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。 この機能は、ブロックチェーンネットワークの分散化とともに実現できます。 ただし、これにより、関連するプラットフォームのセキュリティリスクが増大します。
ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させるために、さまざまなソリューションを実装できます。 シャーディングはそのようなソリューションのXNUMXつです。
シャーディングとは何ですか？
従来の説明では、シャーディングはデータベースと管理のパーティション化戦略であり、大量のデータを小さな断片に分割することを含みます。 分離することで、データ管理が容易になります。 また、スケーラビリティを実現し、使用されているデータベースの全体的なパフォーマンスを向上させるのにも役立ちます。
データベースが小さいほど、リソースを効率的に割り当てることができるため、リソースコストを削減できます。 また、新しい効率的な電力レベルへの道を開きます。
シャーディングのしくみ
これは、水平分割とも呼ばれます。 これは、データテーブルが新しいテーブルとして機能する行に分割される方法を示しています。 これらのテーブルはセクションと呼ばれます。 これらには、他のテーブルに格納されているデータから独立した一意のデータが含まれています。 これらのシャード/パーティションは、各ノードのデータベースのサイズを削減するのに役立ちます。 これにより、データベース出力のパフォーマンスが向上します。
一方、シャーディングはデータベースの複雑さを増し、システムの集中化を強化します。シャードのデータが破損すると、テーブル全体が破壊される可能性があります。
ブロックチェーンではどのように機能しますか？
シャーディングでは、ノードを使用して、ブロックチェーン全体のすべてのデータの保存に関与しないさまざまなデータセットを保存します。 この戦略は複雑ですが、すべてのデータのノードをブロックチェーンに保存するという従来の方法は時代遅れになっています。 これにより、すべてのトランザクションの正確性が保証されます。
現時点では、シャーディングはまだ精査中です。 ただし、分散コンピューティングのカテゴリに分類される研究分野は、それに関心を示した人々だけを引き付けます。
ブロックチェーンの世界では、コンセンサスアルゴリズムを使用して分割します ステークフル・オブ・ステーク （PoS）。 個別のノードを使用して、トランザクションの検証を担当します。 コンセンサスアルゴリズムについては、 ステークフル・オブ・ステーク ブロックチェーン全体ではなく、XNUMXつのノードに固有のトランザクションが認証されると考えられているため、Proof-of-Work（PoW）よりも収益性が高くなります。
この戦略は、ブロックチェーン全体に沿ったすべての負荷を軽減し、ブロックチェーンの効率を向上させるのに役立ちます。
イーサリアムとシャーディング
それは、イーサリアムの構造と歴史をより小さな実体に分離することです。 これらのオブジェクトは、履歴とトランザクションの詳細とともにノードに保存されます。 これらの各ノードには、トランザクションの検証に使用されるデータのサブセットのみがありますが、他のノードと通信することもできます。
情報を持たないノードが必要とする情報は、情報を持っているノードと通信してから、必要なデータにアクセスします。 したがって、ノードが持っていない情報については、他のノードに依存する必要がある場合があります。 ただし、イーサリアムは、システム内の計画されたアクションにアクターを使用する暗号経済的インセンティブを使用して、この問題を解決しようとしています。
このプラクティスの実装 Ethereum ブロックチェーンテクノロジーのサイズと複雑さのために、やや複雑になる可能性があります。
代替のシャーディングソリューションは何ですか？
ブロックチェーンネットワークに影響を与えるスケーラビリティの問題に対処するために使用できる他の手法があります。 ソリューションの中で：
- ブロック内のトランザクションの頻度を増やす
これは、ブロックに情報を格納するために使用するバイト数を減らすか、ブロックサイズを増やすことで実現されます。 ブロックサイズを大きくすると、ブロック内でより多くのトランザクションを保持できるようになります。 ガス制限は、ブロックがサポートできるトランザクションの数に制限を作成するためにイーサリアムで使用されます。 さらに、ブロック内の情報のサイズを小さくすると、効率が向上します。
- ブロックの追加速度を上げる
ブロックがブロックチェーンに追加される速度は、主にネットワークが処理できるトランザクションの速度を決定します。 したがって、ブロック作成間の時間差が減少すると、トランザクション処理が高速化されます。
- オフチェーン
この方法では、一部のトランザクションをメインチェーンから移動することで、ブロックチェーンの処理負荷を軽減できます。 ブロックチェーンシステムの相互運用性の問題を解決するのに役立つと同時に、運用の効率を向上させます。 したがって、それは最終的に地方分権化を増加させます。
- 側鎖
サイドチェーンは、メインブロックチェーンとは別に存在するブロックチェーンとして説明されます。 ただし、双方向通信を介して接続されたままです。 側鎖は、ルートチェーンにリンクされている子チェーンとして存在します。 これにより、メインチェーンの負荷とそこに保存される情報の量を最小限に抑えることができます。
私たちのために何が用意されていますか？
ブロックチェーンへのパーティション分割は、ブロックチェーンのスケーラビリティの課題を解決する上で重要な役割を果たすことが期待されています。 これにより、イーサリアムブロックチェーンが縮小され、XNUMX秒ごとに処理できるトランザクションの数が増加します。
シャーディング技術はまだ開発段階の概念ですが、多くの可能性を秘めています。 さらに、それに伴う欠点のために広く受け入れられていません。 シャード間の関係は、操作が独自の明確なルールによって管理される必要があるため、実装するのは簡単ではありません。
この重要な問題に対処することで、シャーディング手法の使用を拡大できます。 順番に、これはこの分野でのさらなる進歩を促進します。
まとめ
シャーディングには長所と短所があります。 ただし、ブロックチェーンのスケーラビリティの実現に大きく役立つソリューションとしての地位を維持しています。 パーティショニング戦略は複雑になる可能性がありますが、ブロックチェーンシステムによって処理されるトランザクションと操作の透明性が向上します。
したがって、それはイーサリアムの潜在的な未来と見なすことができますが、その実装のいくつかのタスクが解決された後です。