Ești un dezvoltator de blockchain care încearcă să vină cu soluții pentru problemele de scalare și performanță ale blockchain-ului? Este posibil să căutați informații despre distribuirea blockchain-ului. În acest articol vă explic ce este blockchain sharding.

Blockchain-ul descentralizat și valoarea lui

Tehnologia promițătoare blockchain a prins lumea prin furtună datorită celor două promisiuni centrale ale sale:

  1. Descentralizare;
  2. Record imuabil.

Descentralizarea permite crearea de modele de afaceri complet noi, de exemplu:

  1. Rețeaua de plăți descentralizate Bitcoin este complet în afara controlului guvernelor și băncilor centrale, iar oamenii pot trimite plăți Bitcoin printr-o rețea „Peer-to-Peer” (P2P).
  2. Multe proiecte blockchain și crypto și-au construit jetoanele crypto peste platforma blockchain Ethreum și intenționează să perturbe economia centralizată. De ex. Storj este o rețea de stocare cloud descentralizată, care ar putea într-o zi să perturbe giganții cloud computing precum Amazon, Google, Microsoft, IBM.

Înregistrarea imuabilă în blockchain oferă oamenilor asigurarea că înregistrările lor de tranzacții sunt rezistente la manipulare și acest lucru generează încredere în sistem. Cu toate acestea, în scopul acestui articol, mă voi concentra asupra aspectului descentralizării acestei tehnologii.

Cum este implementat un blockchain descentralizat?

Principalul concept din spatele unui blockchain descentralizat este o rețea P2P. „Noduri”, adică computerele din această rețea, au întreaga informație prezentă în blockchain, prin urmare, fiecare nod este un registru al tuturor tranzacțiilor. Prin urmare, numim și blockchain „Distributed Ledger Technology”.

După cum puteți vedea, nu există un administrator central în această rețea P2P, prin urmare nimeni nu poate cenzura sau intermedia. Prin urmare, tehnologia blockchain elimină intermediarii. Acest lucru permite tranzacții peer-to-peer, care au permis multe noi modele de afaceri după ce proiectul Ethereum a introdus conceptul „Smart Contract”.

În plus, luați în considerare avantajul pe care îl are rețeaua împotriva hackerilor. Hackerii se bucură de un avantaj atunci când pot exploata un „punct unic de eșec”. Un server centralizat este ținta preferată a hackerilor. Cu toate acestea, în blockchain, există multe noduri și toate au întregul registru al tranzacțiilor!

Chiar dacă hackerii preiau un nod, există întotdeauna alte noduri, iar hackerii nu reușesc să le deturneze pe toate! De asemenea, în această rețea distribuită, hackerii nu pot organiza un „atac de 51%”. Aceste atacuri implică captarea majorității puterii de calcul din rețea. Câte computere vor depăși hackerii?

Descentralizarea face blockchain foarte sigur. Funcțiile de hash criptografice, criptarea datelor cu cheie publică cu cheie privată și algoritmul de consens se adaugă la securitate.

Niciun atacator cibernetic nu a piratat vreodată un blockchain descentralizat public fără permisiuni publice. Incidentele de piratare a criptomonedelor despre care auziți sunt toate cazuri de hackeri care atacă servere centralizate de schimburi de criptare.

Chiar și hack-ul Ethereum DAO nu a putut viza rețeaua blockchain. A folosit doar o lacună în codul de contract inteligent Ethereum DAO care rulează deasupra blockchain-ului Ethereum. Citiți mai multe despre aceasta în „Ghid pentru începători: Ce este Ethereum Classic?”.

Costurile rețelei descentralizate blockchain

Înainte de a putea explica ce este distribuirea blockchain-ului, trebuie să explic contextul în care ideea a apărut chiar în mintea dezvoltatorilor blockchain. Ați văzut avantajele rețelei descentralizate blockchain, însă are și un cost.

Cele mai renumite rețele blockchain, de ex. Bitcoin și Ethereum, utilizează un algoritm de consens numit „Dovadă a muncii” (POW). Este necesar ca toate nodurile să participe la procesul de validare a tranzacției. Citiți mai multe despre aceasta în „PoW Vs. PoS: o comparație între două algoritmi de consens blockchain „.

Acest lucru necesită ca fiecare nod să proceseze toate cererile de validare a tranzacțiilor, prin urmare fiecare nod trebuie să stocheze toate tranzacțiile. Bitcoin, Ethereum și rețelele blockchain similare populare cresc în fiecare zi, cu mai mulți utilizatori și tranzacții. Aceasta înseamnă că nodurile vor trebui să stocheze un număr tot mai mare de tranzacții.

Când un utilizator nou rulează un nod Bitcoin complet, „Descărcarea inițială a blocului” (IBD) poate dura câteva zile! Citit acest fir de discuție Bitcoin StackExchange pentru a vedea cât de mult consumă această operațiune.

De asemenea, toate operațiunile de validare a tranzacțiilor din aceste rețele blockchain sunt secvențiale, adică validarea tranzacțiilor pentru mai multe blocuri nu poate continua simultan. Deoarece fiecare nod trebuie să participe la validare, rețeaua blockchain va fi la fel de rapidă ca cel mai lent nod!

Deși această cerință a fiecărui nod care stochează toate tranzacțiile securizează rețelele publice blockchain, a făcut, de asemenea, aceste rețele mai puțin scalabile. Dezvoltatorii Blockchain au început să se gândească la alternative datorită acestei probleme.

Partajarea bazelor de date a dat naștere la conceptul de partajare blockchain

Conceptul de sharding își are originea în tehnologia de gestionare a bazelor de date, iar cuvântul „Shard” înseamnă „o mică parte dintr-un întreg”. Este partiționarea unei baze de date mari în părți mai mici, care poate fi stocată în diferite instanțe ale serverului.

Există mecanisme de indexare pentru fragmente și, în funcție de interogarea bazei de date, sistemul preia datele din „fragmentul” corespunzător. Face bazele de date mai performante și scalabile. Citiți mai multe despre partajarea bazelor de date în această definiție TechTarget a fragmentării.

Deci, ce este distribuirea blockchain-ului? Urmărind îndeaproape conceptul de distribuire a bazei de date, baza de date blockchain este împărțită în partiții orizontale. Un grup de noduri menține o astfel de partiție, în timp ce un alt grup de noduri menține un alt fragment.

Aceasta elimină necesitatea ca toate nodurile să stocheze întreaga bază de date blockchain. Cu acest aranjament, nodurile și mai lente pot funcționa acum mai repede, deoarece nu trebuie să încarce întregul registru. Acest lucru va îmbunătăți scalabilitatea rețelelor.

Fragmentarea necesită un alt mecanism de consens blockchain

Până acum, puteți vedea că, dacă implementați distribuirea blockchain-ului, nodurile nu mai pot vedea întreaga bază de date blockchain. Cum va funcționa atunci algoritmul de consens POW? Este necesar ca toate nodurile să participe la validarea tranzacțiilor, iar acum nodurile nici măcar nu pot vedea întregul registru blockchain!

Partajarea blockchain necesită un alt algoritm de consens blockchain, numit „Dovadă de miză” (PoS). În acest algoritm, unele noduri își pun propriile jetoane criptografice și își asumă responsabilitatea de validare a tranzacțiilor.

Cu cât un nod mizează cu mai multe jetoane și cu cât este mai lungă durata mizei, cu atât este mai mare probabilitatea ca acel nod să primească responsabilitatea de validare a tranzacției. Le numim „Stakers”.

Deoarece implementarea sharding exclude algoritmul POW pentru validarea tranzacțiilor, rețeaua trebuie să identifice „Stakers” pentru fiecare fragment care va valida tranzacțiile. Prin urmare, pentru implementarea sharding-ului, o rețea blockchain trebuie să utilizeze algoritmul PoS.

Dezavantaje ale distribuției blockchain

O discuție despre ceea ce este distribuirea blockchain-ului va fi incompletă fără a discuta despre dezavantajele acestuia. Rețineți că conceptul de partajare a bazei de date nu este tocmai ușor!

Trebuie să aveți experți în baze de date foarte buni în echipa de proiect, care să poată planifica o strategie de indexare foarte bună pentru fragmentele bazei de date. Deși într-o manieră diferită, trebuie să planificați foarte bine fragmentarea registrului dvs. blockchain.

De asemenea, s-ar putea să auziți ocazional că sharding-ul poate îmbunătăți scalabilitatea rețelei blockchain, dar cu prețul securității. Cu toate acestea, trebuie să țineți cont de ce este blocarea lanțului de blocuri – este doar o tehnică de partiționare. De la sine, partiționarea unei baze de date nu poate reduce securitatea unei baze de date.

De fapt, algoritmul PoS asigură o securitate mai puțin descentralizată, nu o distribuire. Dacă un hacker cumpără o mulțime de jetoane criptografice și le mizează, atunci este probabil ca acesta să fie un jucător preferat. Apoi poate manipula tranzacțiile.

Cu toate acestea, dinamica economică naturală oferă o asigurare împotriva acesteia. Oricare persoană care cumpără prea multe jetoane cripto va atrage multă atenție și va crește prețul. În plus față de lumina reflectoarelor, hackerul va trebui să cheltuie din ce în ce mai mulți bani pentru a manipula în cele din urmă tranzacțiile.

În plus, protocolul „Casper” propus pentru tranziția planificată a Ethereum către algoritmul PoS intenționează să atribuie stakers într-un mod aleatoriu. Acest lucru va reduce probabilitatea ca un staker rău intenționat să manipuleze tranzacțiile. Protocolul Casper propune, de asemenea, blocarea sumei mize și confiscarea acesteia pentru jucătorii malițioși, care nu vor avea niciodată șansa de a miza în viitor.

Partajarea blockchain-ului este un concept relativ nou. Proiect SHARD Coin îl folosește. Trebuie să vedem cum evoluează tehnologia și dacă adaugă o valoare durabilă scalabilității și performanței blockchain-ului.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me