Разделяя данные на более мелкие сегменты, этот метод значительно повышает производительность и эффективность транзакций. По мере того как технология блокчейн набирает обороты в различных отраслях, возникает необходимость в масштабируемых и эффективных сетях. Шардинг может решить проблемы масштабируемости и улучшить время обработки транзакций в российских блокчейн-проектах. Одной из основных проблем не только Биткоина, но и криптовалюты в целом, является реализация масштабируемости сети. Одним из способов решения данной проблемы в системах блокчейн является введение так называемого шардинга.
Этот чейн от слова Маяк (Beacon) будет представлен позже в другой статье. Eth недавно изменил свою модель платы за газ с помощью хардфорка London. В будущем Ethereum 2.zero планирует внедрить rollup (транзации во внешнем блокчейне) и шардинг для ускорения транзакций.
Ethereum предлагает экосистему блокчейна для внедрения DApps на основе смарт-контрактов. Ethereum Foundation планирует включить шардинг в обновленную версию протокола Ethereum 2.0. Ключевая идея — чем больше размер блока, тем больше транзакций можно поместить в него и, следовательно, тем больше число транзакций в секунду.
Новые Протоколы Безопасности И Решения
В блокчейне с шардингом валидаторы обычно назначаются на конкретные шарды, а не на всю сеть. Это означает, что каждый шард имеет свой собственный набор валидаторов, отвечающих за обработку транзакций и поддержание целостности данного шарда. Процесс назначения валидаторов на шарды может быть как случайным, так и основанным на определенных критериях, в зависимости от протокола блокчейна. Такой подход не только распределяет нагрузку, но и помогает повысить скорость обработки транзакций.
Шардирование В Yandex Cloudшардирование В Yandex Cloud
Ее можно рассматривать как основу шардированного блокчейна, обеспечивающую точку отсчета или источник истины для состояния всей сети. Одной из основных функций цепочки Beacon является управление шардинг это процессом консенсуса между шардами, обеспечивая вклад каждого шарда в общий консенсус блокчейна. Это включает в себя агрегирование решений о консенсусе от отдельных шардов и облегчение связи и обмена данными между ними.
Шардинг может привести к значительному повышению производительности. Разделение базы данных обеспечивает распределение рабочей нагрузки, снижая нагрузку на отдельные серверы. Этот метод предполагает разделение данных на шарды на основе диапазона значений ключа шарда. Каждый шард содержит данные для определенного диапазона значений. Подходит для баз данных, в которых к определенным таблицам обращаются чаще, чем к другим, что позволяет снизить нагрузку на таблицы, в которые направляется большое количество запросов. Например, в веб-приложении данные аутентификации пользователей могут храниться в одном шарде, а журналы активности — в другом, что оптимизирует производительность часто используемых таблиц.
Изначально задуманный как метод разделения баз данных, шардинг превратился в фундаментальный компонент для усовершенствования блокчейн-систем. Его основная задача – значительно увеличить пропускную способность блокчейна, позволяя ему обрабатывать значительно больший объем транзакций в секунду. Простыми словами шардинг — это разделение всего блокчейна на несколько более мелких, называемых шардами. В управлении базами данных это подмножество большой базы данных, размещенной на отдельном сервере. Хотя каждый шард содержит фрагменты данных, все они образуют один логический набор данных.
Таким образом, шардинг представляет собой решение этой проблемы, разбивая сеть на более мелкие фрагменты или шарды, что позволяет вести параллельную обработку транзакций (подробнее позже). Представляет собой разбиение базы данных на более мелкие подмножества, где каждый шард содержит подмножество таблиц базы данных. Этот метод часто используется для разделения базы данных на более мелкие, более управляемые части, при этом каждый шард предназначен для определенных таблиц или групп таблиц, связанных с конкретными аспектами приложения. Идеально подходит для приложений с большим набором данных, где строки данных можно легко сегментировать, например разделить данные о клиентах по географическим регионам или идентификаторам пользователей. Этот метод очень эффективен при балансировке нагрузки и повышении производительности запросов, поскольку сокращает количество строк, по которым идет поиск в каждом запросе.
- Валидаторы в каждом шарде проверяют и регистрируют транзакции независимо друг от друга, что обеспечивает параллельную обработку по всей сети.
- Применительно к блокчейну, шардинг подразумевает разделение сети блокчейна на индивидуальные сегменты (шарды).
- Другими словами, скорость блочной цепи определяется тем, насколько быстрым является один узел, так как все узлы должны один за другим выполнять одни и те же транзакции.
- Одна из основных проблем, связанных с шардингом, связана с безопасностью.
- Решения второго уровня часто включают в себя передовые криптографические методы и оптимизированные механизмы консенсуса для обеспечения безопасной и быстрой проверки и передачи данных между шардами.
- Шардинг работает по принципу разделения и хранения единого логического набора данных в виде множества баз данных.
Снижение Перегруженности Сети
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 2.0, внедряют шардинг для улучшения масштабируемости. Другие блокчейн-платформы, такие, как Zilliqa, успешно использовали шардинг для повышения производительности. Таким образом, узлы могут выполнять больше транзакций за более короткое время.
Например, схема шардинга в рамках Ethereum может предусматривать размещение всех адресов, начиная с 0x00 в один осколок, а адресов, начинающиеся с 0x01, в другой и т. В простейшей форме каждый «осколок» будет иметь собственную историю транзакций, а эффект транзакций в определенном осколке X будет ограничен состоянием осколка X. Кроме того, поскольку «осколки» могут храниться на разных серверах, этот инструмент может быть полезен для крупных корпораций с большими базами данных, которые ecn счета форекс необходимо хранить отдельно. В качестве примера можно привести многонациональные корпорации, работающие в разных странах.
Один из распространенных подходов заключается в случайном и частом переназначении валидаторов на разные шарды. 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.