Разделение

Что такое шардинг?

Шардинг — это метод разделения базы данных, используемый блокчейн -компаниями с целью масштабируемости, что позволяет им обрабатывать больше транзакций в секунду. Шардинг разделяет всю сеть блокчейн-компании на более мелкие разделы, известные как «осколки». Каждый сегмент состоит из собственных данных, что делает его отличительным и независимым по сравнению с другими сегментами.

Разделение может помочь уменьшить задержку или медлительность сети, поскольку оно разбивает сеть блокчейна на отдельные сегменты. Однако существуют некоторые проблемы с безопасностью, связанные с шардингом, при котором шарды могут быть атакованы.

Понимание шардинга

Сети блокчейн и соответствующие им криптовалюты набирают популярность благодаря широкому применению технологии, которая включает в себя управление цепочками поставок и финансовые транзакции. По мере роста популярности блокчейна растет и рабочая нагрузка и объем транзакций, обрабатываемых сетью. Если мы думаем о блокчейне как об общей базе данных, то по мере того, как добавляется все больше и больше данных, сети необходимо найти новые способы эффективной и быстрой обработки всех этих данных, и именно здесь может помочь сегментация.

Распределенный реестр

Распределенный реестр технологии блокчейна делает ее привлекательной, поскольку позволяет согласованно распределять транзакции между несколькими сайтами и географическими регионами. По мере записи транзакций копии отправляются в общую сеть в течение нескольких секунд, создавая общедоступных «свидетелей». Если одна часть сети становится жертвой мошенничества или злонамеренной атаки, участники общей сети могут определить, что было изменено мошенниками, поскольку все они сохраняют копию транзакций реестра. В результате технология блокчейна и ее система распределенного реестра могут помочь уменьшить мошенничество и ограничить ущерб от кибератак,. таких как взлом.

Масштабируемость

Однако одна из основных проблем, связанных с технологией блокчейн, заключается в том, что по мере добавления в сеть дополнительных компьютеров и обработки большего количества транзакций сеть может застрять, замедляя процесс, который называется задержкой. Задержка является препятствием для широкого использования блокчейна, особенно по сравнению с текущими электронными платежными системами, которые работают быстро и эффективно. Другими словами, масштабируемость является проблемой для блокчейна, поскольку сети могут быть не в состоянии обрабатывать увеличивающиеся объемы данных и поток транзакций, поскольку все больше и больше отраслей внедряют эту технологию.

Одним из рассматриваемых решений для создания масштабируемости без задержек является процесс сегментирования. Разделение предназначено для распределения рабочей нагрузки сети на разделы, что может помочь уменьшить задержку и позволить обрабатывать больше транзакций с помощью блокчейна.

Три черты, которые стремятся использовать сети блокчейна, — это децентрализация, масштабируемость и безопасность.

Как выполняется шардинг

Прежде чем исследовать, как выполняется сегментирование в сети блокчейн, важно рассмотреть, как в настоящее время хранятся и обрабатываются данные.

Блокчейн-узлы

В настоящее время в блокчейне каждый узел в сети должен обрабатывать или обрабатывать все объемы транзакций в сети. Узлы в блокчейне независимы и отвечают за обслуживание и хранение всех данных в децентрализованной сети. Другими словами, каждый узел должен хранить критически важную информацию, такую как остатки на счетах и историю транзакций. Сети блокчейнов были созданы таким образом, что каждый узел должен обрабатывать все операции, данные и транзакции в сети.

Хотя она обеспечивает безопасность блокчейна, сохраняя каждую транзакцию во всех узлах, эта модель значительно замедляет обработку транзакций. Низкие скорости обработки транзакций не предвещают ничего хорошего в будущем, когда блокчейн станет ответственным за миллионы транзакций.

Шардинг может помочь, поскольку он разделяет или распределяет транзакционную рабочую нагрузку из сети блокчейна, так что каждому узлу не нужно обрабатывать или обрабатывать всю рабочую нагрузку блокчейна. В некотором смысле сегментирование делит рабочую нагрузку на разделы или сегменты.

Горизонтальное разбиение

Разделение может быть выполнено путем горизонтального разделения баз данных путем разделения на строки. Осколки, как называются строки, концептуализируются на основе характеристик. Например, один сегмент может отвечать за хранение состояния и истории транзакций для определенного типа адреса. Кроме того, можно было бы разделить осколки в зависимости от типа хранящегося в них цифрового актива. Транзакции, связанные с этим цифровым активом, могут стать возможными благодаря комбинации осколков.

В качестве примера рассмотрим сделку по аренде недвижимости,. в которой участвует несколько осколков. Эти осколки соответствуют различным объектам, участвующим в транзакции, от имен клиентов до цифровых ключей,. сконфигурированных в смарт-замке, который предоставляется арендатору после уплаты арендной платы.

Обмен осколками

Каждый сегмент по-прежнему может использоваться совместно с другими сегментами, что поддерживает ключевой аспект технологии блокчейна — децентрализованную бухгалтерскую книгу. Другими словами, реестр по-прежнему доступен каждому пользователю, что позволяет им просматривать все транзакции реестра.

Шардинг и безопасность

Одним из основных вопросов в возникшей практике является безопасность. Хотя каждый сегмент является отдельным и обрабатывает только свои собственные данные, существует проблема безопасности, связанная с повреждением сегментов, когда один сегмент берет на себя другой сегмент, что приводит к потере информации или данных.

Если мы будем думать о каждом осколке как о собственной сети блокчейна со своими аутентифицированными пользователями и данными, хакер или кибератака может завладеть осколком. Затем злоумышленник может ввести ложные транзакции или вредоносную программу.

Ethereum,. одна из самых известных блокчейн-компаний, находится на переднем крае тестирования шардинга как возможного решения проблем с задержкой и масштабируемостью. Ethereum планирует развернуть 64 новых цепочки шардов после того, что он называет «слиянием», когда основная сеть Ethereum «объединится» с системой подтверждения доли Beacon Chain. Ethereum боролся с потенциальной атакой осколков, случайным образом назначая узлы определенным осколкам и постоянно переназначая их через случайные промежутки времени. Эта случайная выборка затруднит хакерам определение того, когда и где можно повредить осколок.

Кроме того, важно отметить, что сегментирование все еще находится на ранней стадии тестирования использования для сетей блокчейн. В результате все потенциальные вопросы и вызовы еще не проработаны.

Особенности

• Проблемы безопасности, связанные с сегментированием, включают взлом или захват сегмента, когда один сегмент атакует другой, что приводит к потере информации.

• Разделение может уменьшить задержку сети за счет разделения сети блокчейна на отдельные сегменты, каждый со своими данными, отделенными от других сегментов.

• Sharding — это метод разделения базы данных, рассматриваемый сетями блокчейнов и тестируемый Ethereum.

• Чем больше пользователей принимают сети блокчейна, тем медленнее становится сеть, что приводит к значительной задержке.