Другие блокчейн-платформы, такие, как Zilliqa, успешно использовали шардинг для повышения производительности. Вследствие независимой, одновременной работы шардов система обрабатывает больше транзакций и осуществляет больше вычислительного объема. Когда происходит присоединение новой ноды, она добавляется в шард, а не к сети. Увеличение результативности дает стабильную транзакционную обработку с эксплуатационным удобством.
Как Взламывают Блокчейн: Атаки На Распределенные Базы Данных
При таком дизайне, например, невозможно выполнить транзакцию которая переводит деньги между двумя аккаунтами на двух разных шардах, или вызвать контакт на одном шарде из контракта на другом. И получение случайных чисел, и назначение валидаторов — это вычисления в масштабах всей системы, не специфичные ни какому конкретному шарду. Для таких вычислений в современных дизайнах шардированных блокчейнов существует дополнительный выделенный блокчейн, который существует исключительно чтобы выполнять вычисления в масштабах системы. Такой блокчейн называется Beacon chain в Ethereum 2.0 и Close To Protocol, Relay chain в PolkaDot, и Cosmos Hub в Cosmos. В настоящее время в сети Ethereum, а также в других блочных цепях, каждый узел — это место хранения глобального состояния сети.
Повышенная Скорость Транзакций
Ввиду этого разработчики уделяют особое внимание тестированию обновления в процессе перехода к нему. Выделяется несколько разновидностей шардинга, которые варьируются методами сегментирования блокчейна. 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. В этих аспектах дизайн Zilliqa’и слишком упрощен, критику дизайна на английском можно прочитать здесь. В самой платформа для торговли криптовалютой простой реализации вместо того, чтобы поддерживать один блокчейн, мы будем поддерживать несколько, и назовем каждый такой блокчейн “шард”.
Как Ethereum Использует Шардинг?
Разделяя сеть на более мелкие, управляемые части, шардинг минимизирует перегрузку, что приводит к более быстрому подтверждению транзакций и улучшению пользовательского опыта. Это демократизирует доступ и поощряет более широкое участие в экосистеме. Одни проекты наподобие Ethereum 2.zero, внедряют шардинг для улучшения масштабируемости.
- Шардинг работает по принципу разделения и хранения единого логического набора данных в виде множества баз данных.
- Это позволяет каждой блокчейну работать автономно, но при этом получать выгоду от общей безопасности и совместимости, предоставляемых сетью Cosmos.
- В публичной цепочке с шардингом 1% вычислительной мощности может быть использован для атак с двойным расходованием средств.
- В качестведоказательство доли (PoS)токен, ATOM используется валидаторами для обеспечения безопасности сети и участия в процессе консенсуса.
- Это основополагающее событие, которое оказывает глубокое влияние на экосистему биткоина.
- В экосистеме каждый вспомогательный узел, или шард, работает независимо.
Предвкушение нарастает по мере того, как разработчики Ethereum старательно работают над снижением рисков, связанных с шардингом, обеспечивая максимально плавный и безопасный переход сети на новую главу. Но внедрение шардинга, как и любых новшеств имеет свои преимущества и недостатки, а также не является единственным способом достижения масштабируемости блокчейна. Поскольку транзакции могут обрабатываться и проверяться быстрее, требуется меньше времени. Таким образом, узлы могут выполнять больше транзакций за более короткое время. После шардинга каждый узел хранит только те данные, которые относятся к его части. Если раньше шла речь об общем шардинге без уточнения конкретного объекта шардирования, то теперь стоит уточнить вопрос.
Независимо от того, что методики предназначены для результативного управления данными, рабочий принцип отличен. Они способны результативно решать задачи по масштабированию и улучшать системную производительность экосистемы. Однако для выбора методики следует ознакомиться с их особенностями работы детальнее. Данные будут разделены на горизонтальные поднаборы, и каждый реестр станет независимой информационной базой, которая будет получать криптовалюту раздельно.
В качестве примера можно привести многонациональные корпорации, работающие в разных странах. Добавление к сети компьютеров не обязательно повышает эффективность, поскольку весь реестр хранится на каждом устройстве, и цепь верификации просто становится длиннее. Результатом использования такой технологии является достижение показателя в несколько тысяч транзакций ежесекундно.
На практике, тот факт, что состояние шардировано, в некоторой мере изолирует шарды, позволяя им быть независимыми блокчейнами, как мы их определили выше. Валидаторы в шардах сохраняют только состояние, специфичное их шарду, и выполняют и пересылают только транзакции, которые затрагивают это состояние. Это позволяет уменьшить нагрузку на процессор, диск и сеть линейно с количеством шардов, но приносит новые проблемы, такие как между-шардовые транзакции. Перегруженность сети – постоянная проблема популярных блокчейн-сетей, часто приводящая к замедлению времени транзакций и повышению комиссий.
Ноды управляют только той частью реестра, к которой они прикреплены (выполняют процессы и подтверждают транзакции), а не поддерживают весь реестр. Относительно технологии шардинга рассмотрим несколько проектов, которые используют потенциал технологии. Позволяет разделить экосистему на отдельные части, в связи с чем управление информацией становится проще. Шарды работают без привязки друг к другу, когда каждый из элементов выполняет свою часть “работы”. Горизонтальное и вертикальное разделение представляют собой несколько ключевых подходов для увеличения баз данных.
Квадратичный шардинг, таким образом, представляет собой значительный шаг вперед в технический анализ фондового рынка технологии блокчейн, предлагая масштабируемое и эффективное решение проблем, с которыми сталкиваются традиционные и просто шардированные системы. Благодаря экспоненциальному увеличению пропускной способности сети при обеспечении ее эффективной работы квадратичный шардинг может способствовать широкому внедрению технологии блокчейн в различные востребованные приложения. Модель Beanstalk представляет собой упрощенный, но эффективный подход к шардингу в технологии блокчейн. Эта модель представляет собой сценарий, в котором несколько блокчейнов работают одновременно, каждый из которых выступает в качестве отдельного осколка в рамках более крупной сетевой экосистемы. Такой подход напоминает наличие нескольких параллельных цепочек, каждая из которых функционирует независимо, но взаимосвязана таким образом, что сохраняет целостность и слаженность всей системы.
Его основная задача – значительно увеличить пропускную способность блокчейна, позволяя ему обрабатывать значительно больший объем транзакций в секунду. В быстро развивающемся мире технологии блокчейн масштабируемость представляет собой серьезную проблему, напрямую влияющую на скорость транзакций и общую эффективность сети. По мере роста размеров и сложности сетей блокчейн они сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с увеличением нагрузки, что приводит к перегрузкам, медленной обработке транзакций и увеличению комиссии за транзакции. Появилась концепция шардинга – революционный подход, который обещает решить эти проблемы масштабируемости, переосмыслив будущее технологии блокчейн. Пользователи могут использовать более дешевые устройства в качестве узлов для участия в проверке, чтобы получать доход. Снижение порога благоприятствует децентрализации и популяризации сетей блокчейн, а видение ETH 2.zero заключается в том, чтобы позволить людям запускать приложения Ethereum со своих смартфонов.
Разделение валидаторов и интеграция цепочек Beacon – важнейшие компоненты архитектуры блокчейн-системы с шардами. Эти элементы играют ключевую роль в поддержании безопасности, эффективности и общей согласованности сети, особенно в условиях, когда блокчейн разделен на несколько осколков. Шардинг становится для сообщества блокчейна надеждой, предвещая новую эру масштабируемости и эффективности. Однако, как и любое другое технологическое достижение, шардинг имеет свой набор преимуществ и недостатков, что требует глубокого погружения, чтобы полностью понять его влияние на экосистему блокчейна. Кроме того, сложность управления несколькими шардами и обеспечения их бесперебойной совместимости создает значительные технические трудности. Разработчики должны разработать и внедрить надежные протоколы для межшардовых транзакций и согласованности данных, обеспечивая сохранение децентрализованной природы блокчейна без ущерба для масштабируемости и безопасности.
Благодаря такой случайности злоумышленникам сложно предугадать, на какой шард они будут назначены, что снижает вероятность заранее спланированного сговора или целенаправленных атак на конкретный шард. Кроме того, многие шардированные блокчейны включают в себя механизмы контроля и наказания валидаторов, которые ведут себя нечестно. К таким мерам можно отнести слэш, когда в случае злонамеренных действий или халатности валидаторов часть их доли конфискуется. Поскольку на каждом шарде хранится лишь часть всех данных блокчейна, обеспечение доступности всех данных в нужный момент и их согласованности между шардами – сложная задача. Существует риск того, что один из шардов может оказаться изолированным или его данные будут повреждены, что приведет к несоответствиям в блокчейне. Реализация механизмов проверки и согласования данных между шардами имеет решающее значение для поддержания целостности блокчейна.
