мире блокчейнов одной из самых больших проблем является масштабируемость. Большинство нынешних блокчейнов, таких как Ethereum , могут иметь дело только с ограниченным количеством транзакций в секунду, что приводит к значительным срокам и высоким транзакционным издержкам. был предложен подход, называемый шардингом Sharding позволяет вам разделить блокчейн на меньшие игры или осколки , чтобы распределить рабочую нагрузку на несколько узлов. Это увеличивает способность обработки транзакций, не жертвуя децентрализацией. Но что такое Sharding и каковы его преимущества и ограничения, особенно с точки зрения безопасности? Это то, что мы собираемся исследовать в этой статье.
Оглавление
Что такое Шардинг?
Шардинг - это метод разделения, которая делит блокчейн на несколько кусочков, называемых осколками . Каждый осколок работает как мини-блоккейн, способный самостоятельно лечить часть транзакций. Вместо всех узлов сети обрабатывают все транзакции, каждый осколок управляет подмножеством транзакций, что освещает общую нагрузку сети и ускоряет его работу.
Другими словами, Sharding повышает производительность блокчейна, делясь на рабочую нагрузку между различными фрагментами, тем самым увеличивая количество транзакций, с которыми сеть может иметь дело параллельно.
Как работает Sharding?
В системе Sharding транзакции распределяются между разными осколками. Каждый осколок имеет свой собственный набор валидаторов, ответственный за проверку и обработку транзакций в этом осколках. Это позволяет разгрузить другие осколки, которые могут продолжать заниматься транзакциями, не подвергаясь влиянию тех, которые происходят в другом месте.
Тем не менее, транзакции между осколками, называемыми транзакциями по перекрестной сумме , требуют особой координации, поскольку они включают изменения состояния между несколькими осколками. Задача состоит в том, чтобы гарантировать, что данные правильно циркулируют между осколками при сохранении когерентности блокчейна в целом.
Near Protocol и моделью паслена
Соответствующим примером использования шардинга является Near Protocol , блокчейн, который принял конкретный подход, называемый пасленом . Вместо того, чтобы создавать независимые каналы для каждого осколка, вблизи использует один большой общий регистр, разделенный на фрагменты, называемые кусочками .
В рамках Sharding важно понять разницу между кусочком и осколком . Шард представляет собой логическое разделение блокчейна, где каждый осколок работает как независимый мини-блоккейн, способный обрабатывать определенные транзакции, параллельные другими осколками . С другой стороны, кусок представляет собой подмножество данных в блоке транзакций. Каждый осколок производит одну или несколько кусков , которые содержат транзакции, связанные с этим осколком.
Взаимодействие между этими двумя элементами является ключом к пониманию того, где идет шардинг. Шард определяет часть сети, которая будет управлять набором транзакций, в то время как кусок , которым эти транзакции физически хранятся и проверены в глобальном блоке. Таким образом, шарнинг делит сеть на осколки , и каждый осколок отвечает за производство собственных кусков .
В таких системах, как Near Protocol , хотя существует большой общий глобальный регистр, этот регистр делится на куски , каждый из которых связан с осколком . Шардинг вмешивается во время разделения труда между различными осколками, а кусочки - это единицы, которые позволяют собирать данные, созданные каждым осколком в глобальном регистре. Другими словами, каждый осколок относится к собственным транзакциям независимо, но эти транзакции затем консолидируются в кусках в общем блоке блокчейна.
Больше информации здесь
Преимущества шардинга для блокчейна
Sharding имеет несколько заметных преимуществ для блокчейнов, особенно тех, кто стремится улучшить свою способность лечить большое количество транзакций:
1. Повышенная масштабируемость
Позволяя нескольким осколкам обработать транзакции параллельно, шарнинг улучшает масштабируемость блокчейна. Это позволяет большему количеству пользователей совершать транзакции за перегрузки, что имеет решающее значение для большого внедрения.
2. Снижение транзакционных затрат
С большим количеством транзакций, которые могут быть обработаны одновременно, спрос на сетевые ресурсы уменьшается, что приводит к снижению транзакционных затрат.
3. Повышенная эффективность
Каждый осколок должен управлять только частью транзакций, которые освещают рабочую нагрузку для каждого узла сети. Это позволяет более эффективно использовать ресурсы расчетов валидаторов.
4. Поддержание децентрализации
Несмотря на разделение сети в осколках, каждый осколок сохраняет независимые валидаторы, которые поддерживают децентрализацию и безопасность сети.
Поиск рисков безопасности
Хотя шардинг является многообещающим решением для улучшения масштабируемости блокчейнов, оно также представляет риски безопасности. Разделив сеть на несколько осколков, каждый осколок становится менее безопасным, чем блокчейн в целом.
Давайте возьмем конкретный пример: в Блокчейне ООН, как правило, необходимо повредить более 50 % валидаторов сети для контроля. С другой стороны, в блокчейне Shardée этого достаточно, чтобы развратить более 50 % валидаторов одного осколка, чтобы взять под контроль этот конкретный осколок. Если осколок поставлен под угрозу, транзакции в этом осколка могут быть изменены, и эти изменения могут потенциально распространяться на всю сеть посредством транзакций между осколками.
Вот почему многие протоколы, такие как Near Protocol, используют дополнительные механизмы безопасности, такие как случайное вращение валидаторов между осколками, чтобы снизить риск того, что один осколок поставлен под угрозу.
Как Sharding может повлиять на безопасность блокчейна?
Шардинг фрагментированным блокчейном вводит определенные уникальные риски безопасности. Один из основных рисков связан с разделением валидаторов. В не -засоренном блокчейне каждый узел участвует в процессе валидации всех транзакций. Но при Sharding валидаторы несут ответственность только за подмножество транзакций. Если злоумышленник удастся контролировать большинство валидаторов осколков, он потенциально может поставить под угрозу безопасность этого осколка и провести мошеннические транзакции.
Чтобы минимизировать этот риск, механизмы безопасности, такие как случайное распределение валидаторов, имеют важное значение. Эти механизмы мешают валидаторам слишком долго оставаться в одном и том же осколках, что снижает риск вредоносного сговора. Кроме того, некоторые системы, такие как система Near Protocol, полагаются на глобальный реестр, что позволяет проверить целостность транзакций центрально.
Преимущества шардинга для блокчейнов
Несмотря на проблемы безопасности, Sharding предлагает неоспоримые преимущества для блокчейнов, которые стремятся улучшить их эффективность и адаптироваться к более широкому принятию:
1. Улучшенная масштабируемость
Sharding позволяет блокчейнам обращаться с большим количеством транзакций в секунду, разделяя рабочую нагрузку. Это уменьшает узкие места, которые могут замедлить сеть.
2. Снижение транзакционных затрат
Увеличивая пропускную способность сети, шарнинг снижает давление на транзакционные издержки, позволяя пользователям осуществлять транзакции с более низкими затратами.
3. Масштабируемость
Sharding позволяет блокчейну адаптироваться к большему количеству пользователей и приложений, не жертвуя производительностью или безопасностью.
4. Оптимизация ресурсов
Сетевые узлы больше не должны обрабатывать все транзакции, что позволяет более эффективно использовать расчеты и снизить потребление энергии.
Примеры блокчейнов с использованием шардинга
1. Near Protocol
Near Protocol находится блокчейн, который использует расширенную форму шардинга с паслена . Вместо того, чтобы создавать несколько независимых каналов, вблизи использует общий глобальный регистр, фрагментированный в кусках для лечения транзакций децентрализованными, гарантируя безопасность и эффективность.
2. Zilliqa
Zilliqa - это еще один блокчейн, который применяет Sharding. Это один из первых, кто показал, что эта технология может значительно улучшить скорость транзакции, делясь на рабочую нагрузку между несколькими осколками. Zilliqa доказал, что Sharding может быть успешно реализован в общедоступной сети блокчейнов.
Будущее шардинга в блокчейнах
Благодаря буму в децентрализованных приложениях и крупных блокчейнах Sharding является ключевой технологией для удовлетворения растущих потребностей в масштабируемости. Это не только позволяет лечить больше транзакций, но и снизить затраты и повысить эффективность сети. Хотя Sharding представляет проблемы, особенно с точки зрения безопасности, он остается многообещающим решением для будущего блокчейнов.
Часто задаваемые вопросы
1. Что такое шардинг?
Шардинг - это метод разделения, которая делит блокчейн на несколько осколков , что позволяет обработать больше транзакций параллельно.
2. Как бритье улучшает масштабируемость?
Разделяя рабочую нагрузку между несколькими осколками, шарнинг позволяет блокчейну обрабатывать больше транзакций одновременно, увеличивая ее общую мощность.
3. Каковы риски безопасности, связанные с Sharding?
Основным риском является то, что осколок может быть скомпрометирован, если большинство его валидаторов коррумпированы. Это может повлиять на целостность всей сети.
4. Каковы примеры блокчейнов с использованием шардинга?
Near Protocol и Zilliqa являются два примера блокчейнов, которые реализовали шардинг для улучшения их транзакционных показателей.
Инвестиции в криптовалюты рискованны. Crypternon не может нести ответственность, прямо или косвенно, за любой ущерб или убыток, причиненные после использования имущества или услуги, выдвинутой в этой статье. Инвестиции, связанные с криптовалютами, рискованны по своей природе, читатели должны проводить собственное исследование, прежде чем предпринять какие -либо действия и инвестировать только в пределах их финансовых возможностей. Эта статья не является инвестиционным .
Определенные ссылки этой статьи являются аффилированными, что означает, что если вы покупаете продукт или регистрируете по этим ссылкам, мы будем собирать комиссию от нашего партнера. Эти комиссионные не обучают вам дополнительных затрат для вас как для пользователя, а некоторые даже разрешают рекламные акции.
Рекомендации AMF. Не существует гарантированного высокого дохода, продукт с высокой производительности подразумевает высокий риск. Этот риск должен соответствовать вашему проекту, вашему инвестиционному горизонту и вашей способности потерять часть этой сбережения. Не инвестируйте, если вы не готовы потерять весь или часть своего капитала .
Чтобы пойти дальше, прочитайте наши страницы юридические уведомления , политику конфиденциальности и общие условия использования .
Йохан Уззан
Инженер -обучение, я быстро заинтересовался областью финансов. Убедившись в том, что децентрализованные финансы имеют светлое будущее впереди, я участвую в его демократизации, разработав Crypternon.
