Fragmentação

O que é fragmentação?

Sharding é uma técnica de particionamento de banco de dados usada por empresas de blockchain com o objetivo de escalabilidade, permitindo que processem mais transações por segundo. O sharding divide toda a rede de uma empresa de blockchain em partições menores, conhecidas como "shards". Cada shard é composto por seus próprios dados, tornando-o distinto e independente quando comparado a outros shards.

A fragmentação pode ajudar a reduzir a latência ou a lentidão de uma rede, pois divide uma rede blockchain em fragmentos separados. No entanto, existem algumas preocupações de segurança em torno do sharding em que os shards podem ser atacados.

Entendendo a fragmentação

As redes Blockchain e suas respectivas criptomoedas estão ganhando popularidade devido à ampla aplicação da tecnologia, que inclui gerenciamento da cadeia de suprimentos e transações financeiras. À medida que a popularidade do blockchain cresce, o mesmo acontece com a carga de trabalho e o volume transacional que é tratado pela rede. Se pensarmos em um blockchain como um banco de dados compartilhado, à medida que mais e mais dados são adicionados, a rede precisa encontrar novas maneiras de processar todos esses dados com eficiência e rapidez, e é aí que o sharding pode ajudar.

Razão Distribuída

O livro- razão distribuído da tecnologia blockchain o torna atraente, pois permite que as transações sejam compartilhadas consensualmente em vários sites e geografias. À medida que as transações são registradas, as cópias são enviadas para a rede compartilhada em segundos, criando "testemunhas" públicas. Se uma parte da rede for vítima de fraude ou ataque malicioso, os participantes da rede compartilhada podem identificar o que foi alterado pelos fraudadores, pois todos mantêm uma cópia das transações do livro-razão. Como resultado, a tecnologia blockchain e seu sistema de contabilidade distribuído podem ajudar a reduzir fraudes e limitar os danos de ataques cibernéticos,. como um hack.

Escalabilidade

No entanto, um dos principais desafios da tecnologia blockchain é que, à medida que mais computadores são adicionados à rede e mais transações são processadas, a rede pode ficar atolada, retardando o processo – chamado de latência. A latência é um obstáculo para que o blockchain seja adotado para uso generalizado, principalmente quando comparado aos atuais sistemas de pagamento eletrônico que funcionam de forma rápida e eficiente. Em outras palavras, a escalabilidade é um desafio para o blockchain, pois as redes podem não ser capazes de lidar com o aumento da quantidade de dados e fluxo de transações à medida que mais e mais indústrias adotam a tecnologia.

Uma das soluções consideradas para criar escalabilidade sem latência é o processo de fragmentação. O sharding foi projetado para distribuir a carga de trabalho de uma rede em partições, o que pode ajudar a reduzir a latência e permitir que mais transações sejam processadas pelo blockchain.

Três características que as redes blockchain procuram empregar são descentralização, escalabilidade e segurança.

Como a fragmentação é realizada

Antes de explorar como o sharding é realizado em uma rede blockchain, é importante revisar como os dados são armazenados e processados atualmente.

Nós Blockchain

Atualmente, no blockchain, cada nó em uma rede deve processar ou lidar com todos os volumes de transações dentro da rede. Os nós em uma blockchain são independentes e são responsáveis por manter e armazenar todos os dados em uma rede descentralizada. Em outras palavras, cada nó deve armazenar informações críticas, como saldos de contas e histórico de transações. As redes Blockchain foram estabelecidas para que cada nó processe todas as operações, dados e transações na rede.

Embora garanta a segurança de um blockchain armazenando todas as transações em todos os nós, esse modelo diminui consideravelmente o processamento de transações. Velocidades lentas para processamento de transações não são um bom presságio para um futuro em que o blockchain se torne responsável por milhões de transações.

A fragmentação pode ajudar, pois particiona ou distribui a carga de trabalho transacional de uma rede blockchain para que cada nó não precise manipular ou processar toda a carga de trabalho da blockchain. De certa forma, a fragmentação compartimentaliza a carga de trabalho em partições ou fragmentos.

Particionamento Horizontal

A fragmentação pode ser realizada por meio do particionamento horizontal de bancos de dados por meio da divisão em linhas. Os fragmentos, como são chamadas as linhas, são conceituados com base nas características. Por exemplo, um shard pode ser responsável por armazenar o estado e o histórico de transações de um tipo específico de endereço. Além disso, pode ser possível dividir estilhaços com base no tipo de ativo digital armazenado neles. As transações envolvendo esse ativo digital podem ser possíveis por meio de uma combinação de fragmentos.

Como exemplo, considere uma transação imobiliária de aluguel na qual vários fragmentos estão envolvidos. Esses estilhaços correspondem a diferentes entidades envolvidas na transação, desde nomes de clientes até chaves digitais configuradas em uma fechadura inteligente que é disponibilizada ao locatário mediante o pagamento do aluguel.

Compartilhamento de fragmentos

Cada fragmento ainda pode ser compartilhado entre os outros fragmentos, o que mantém um aspecto fundamental da tecnologia blockchain - o livro-razão descentralizado. Em outras palavras, o livro-razão ainda é acessível a todos os usuários, permitindo que eles visualizem todas as transações do livro-razão.

Fragmentação e Segurança

Uma das principais questões na prática que surgiu é a segurança. Embora cada shard seja separado e processe apenas seus próprios dados, há uma preocupação de segurança em relação à corrupção dos shards, onde um shard assume outro shard, resultando em perda de informações ou dados.

Se pensarmos em cada fragmento como sua própria rede blockchain com seus usuários e dados autenticados, um hacker ou por meio de um ataque cibernético pode assumir um fragmento. O invasor pode então introduzir transações falsas ou um programa malicioso.

Ethereum,. uma das empresas de blockchain mais proeminentes, está na linha de frente dos testes de fragmentação como uma possível solução para problemas de latência e escalabilidade. A Ethereum planeja lançar 64 novas cadeias de shards após o que chama de "The Merge", onde a Ethereum Mainnet "se fundirá" com o sistema de prova de participação da Beacon Chain. O Ethereum combateu o potencial de um ataque de fragmentos atribuindo nós aleatoriamente a certos fragmentos e reatribuindo-os constantemente em intervalos aleatórios. Essa amostragem aleatória tornaria difícil para os hackers saberem quando e onde corromper um fragmento.

Além disso, é importante observar que o sharding ainda está na fase inicial de teste de uso para redes blockchain. Como resultado, todos os problemas e desafios potenciais ainda precisam ser resolvidos.

Destaques

• As preocupações de segurança relacionadas ao sharding incluem um hack ou shard takeover, em que um shard ataca outro, resultando em perda de informações.

• O sharding pode melhorar a latência da rede dividindo uma rede blockchain em shards separados, cada um com seus próprios dados, separados de outros shards.

• Sharding é uma técnica de particionamento de banco de dados que está sendo considerada pelas redes blockchain e testada pela Ethereum.

• Quanto mais usuários as redes blockchain assumem, mais lenta a rede se torna, levando a uma latência significativa.