Технология блокчейна все еще развивается. Следовательно, он должен столкнуться с различными проблемами. Трилемма блокчейна – одна из таких проблем, с которой сталкиваются сети блокчейна и транзакционные операции одноранговой сети (P2P). В действительности, большинство криптоплатформ должны выбирать две функции из трех: безопасность, децентрализация и масштабируемость.
Каждая упомянутая функция имеет свои преимущества перед общей производительностью блокчейна. Однако сосуществование друг с другом ставит ключевую проблему. Поскольку одну из этих функций нужно игнорировать, появляются аргументы, пытающиеся определить, что является более важным. Тем не менее, в настоящее время разрабатываются различные проекты, направленные на включение всех трех функций.
Масштабируемость остается основной проблемой сетей, предлагающих преимущества и недостатки практически в равной степени. Это помогает в увеличении производительности всей системы. Эта функция достижима наряду с децентрализацией в сети блокчейна. Однако это увеличило бы риски безопасности задействованной платформы.
Различные решения могут быть реализованы для повышения масштабируемости блокчейна. Одним из таких решений является шардинг.
Что такое шардинг?
В традиционных описаниях шардинг – это стратегия разделения базы данных и управления, которая включает в себя разбиение больших объемов данных на более мелкие части. Разделение облегчает управление данными. Оно также служит для достижения масштабируемости и повышения общей производительности используемой базы данных.
Меньшие базы данных позволяют эффективно распределять ресурсы, что помогает снизить затраты ресурсов. Это также открывает путь для новых эффективных уровней мощности.
Как работает шардинг
Это также называется горизонтальным разделением. Это показывает разбиение таблицы данных на строки, которые будут служить новыми таблицами. Эти таблицы известны как разделы. Они содержат уникальные данные, которые не зависят от данных, хранящихся в других таблицах. Эти осколки / разделы помогают уменьшить размер базы данных на каждом узле. В свою очередь, это увеличивает производительность вывода базы данных.
С другой стороны, шардинг вносит свою сложность в базу данных и усиливает централизацию системы, в которой повреждение данных любого шарда может привести к разрушению всей таблицы.
Как это работает в блокчейне?
Шардинг включает в себя использование узлов для хранения различных наборов данных, которые не участвуют в хранении всех данных во всей цепочке блоков. Эта стратегия, хотя и сложная, делает устаревшей традиционную практику хранения узлов всех своих данных в блокчейне. Это, в свою очередь, обеспечивает точность всех транзакций.
На данный момент, шардинг все еще тщательно исследуется. Тем не менее, область исследования, относящаяся к категории распределенных вычислений, привлекает только людей, которые проявили к ней интерес.
Для разделения в мире блокчейна используется консенсусный алгоритм Proof-of-Stake (PoS). Он использует отдельные узлы, чтобы взять на себя ответственность за проверку транзакции. Что касается согласованных алгоритмов, Proof-of-Stake становится более выгодным, чем Proof-of-Work (PoW), так как считается, что транзакции, специфичные для одного узла, аутентифицируются им, а не всей цепочкой блоков.
Эта стратегия помогает уменьшить всю нагрузку по всей цепочке блоков и помогает повысить эффективность блокчейна.
Эфириум и Шардинг
Это разделение структуры и истории Эфириума на более мелкие объекты. Эти объекты затем сохраняются на узлах с их историей и деталями транзакции. Каждый из этих узлов имеет только подмножество данных, которые используются для проверки транзакций, но также могут связываться с другими узлами.
Любая информация, которая необходима узлу, который не обладает ею, связывается с узлом, который имеет информацию, и затем получает доступ к нужным данным. Таким образом, узел может нуждаться в зависимости от других узлов для информации, которой он не имеет. Тем не менее, Ethereum стремится решить эту проблему с помощью криптоэкономических стимулов, которые используют действующих лиц для запланированных действий в системе.
Реализация этой практики на Ethereum может оказаться несколько сложной из-за размера и сложности технологии блокчейна.
Каковы альтернативные решения для шардинга?
Существуют и другие методы, которые можно использовать для решения проблемы масштабируемости, которая влияет на сети с блокчейном. Среди решений:
- Увеличение частоты транзакций в блоке
Это достигается путем использования меньшего количества байтов для хранения информации в блоке или увеличения размера блока. Увеличение размера блока гарантирует возможность удержания большего количества транзакций внутри него. Газовый лимит используется в Ethereum для создания ограничения на количество транзакций, которые может поддерживать блок. Более того, уменьшение размера информации в блоке способствует повышению эффективности.
- Увеличение скорости добавления блоков
Скорость добавления блоков в цепочку блоков в первую очередь определяет скорость транзакций, которую может обработать сеть. Таким образом, любое сокращение разницы во времени между созданием блоков помогает ускорить обработку транзакций.
- Off-цепочки
Этот метод позволяет снизить нагрузку обработки на блокчейн путем перемещения некоторых транзакций из основной цепочки. Это помогает в решении проблем взаимодействия систем блокчейна и одновременно повышает эффективность операций. Следовательно, это в конечном итоге увеличивает децентрализацию.
- Боковые цепи
Боковая цепь описывается как блокчейн, который существует отдельно от основной блокчейна. Тем не менее, он все еще прикреплен к нему через двунаправленную связь. Затем боковая цепь существует как дочерняя цепочка, которая связана с корневой цепью. Это помогает минимизировать нагрузку на основную цепочку и объем хранимой в ней информации.
Что нас ждет?
Ожидается, что разбиение на блокчейны сыграет важную роль в решении задач масштабируемости блоковых цепей. Это поможет уменьшить блокчейн Ethereum, что увеличит число транзакций, которые он может обрабатывать каждую секунду.
Техника шардинга имеет большой потенциал, хотя она все еще остается концепцией на этапе разработки. Кроме того, это не принимается широко из-за недостатков, которые идут с этим. Связь между осколками не так проста для реализации, поскольку для управления операциями нужны свои собственные четкие правила.
Решение этой ключевой проблемы поможет расширить применение техники шардинга. В свою очередь, это будет способствовать дальнейшему прогрессу в этой области.
Заключение
Шардинг имеет свои преимущества и недостатки. Но он по-прежнему сохраняет свою позицию как решение, которое может значительно помочь в достижении масштабируемости блокчейна. Хотя стратегия разделения может иметь сложности, она обеспечивает лучшую прозрачность транзакций и операций, обрабатываемых системой блокчейна.
Таким образом, его можно считать потенциальным будущим Эфириума, но после того, как некоторые из задач его реализации будут решены.