Sharding is een technologie waarover in de cryptocurrency-gemeenschap vaak wordt gesproken. Hoewel sharding al vele jaren een belangrijk onderdeel is van traditionele databasetechnologieën, wordt het eindelijk niet alleen besproken, maar ook geïmplementeerd door een paar projecten als een oplossing voor blockchain-schaalbaarheid.
In dit artikel bespreken we de opkomst van sharding tot nu toe, de huidige implementaties en hoe de implementatie ervan de toekomst van de schaalbaarheid van betalingen zou kunnen veranderen.
Het concept van sharding
Sharding is een type databasepartitionering dat grotere databases opsplitst in kleinere, snellere en gemakkelijker te beheren delen die gegevensscherven worden genoemd. Vaak kan het relatief eenvoudig zijn om gegevens te delen. Een eenvoudig voorbeeld is het plaatsen van informatie over verschillende klanten op verschillende servers op basis van de geografische locatie van elke gebruiker.
Sharding-implementatie in blockchain-technologie is echter veel complexer. Dit komt omdat traditionele blockchains vereisen dat alle knooppunten alle gegevens op de blockchain dragen. Een van de grootste redenen waarom de meeste blockchain-projecten nog steeds op dit model vertrouwen, is dat het wordt beschouwd als een zeer veilige manier om ervoor te zorgen dat transacties nauwkeurig worden gevalideerd..
Om de bruikbaarheid en beperkingen van sharding te begrijpen, is het het beste om een algemeen begrip te hebben van consensusalgoritmen. Zoals vermeld in Dit artikel, Proof-of-Work (PoW) -algoritmen worden vooral om veiligheidsredenen gebruikt. Over het algemeen is PoW veel duurder om aan te vallen in vergelijking met Proof-of-Stake (PoS). Een groot nadeel van PoW is echter dat het technische ontwerp ervan over het algemeen grotere blockchains erg inefficiënt maakt bij het tijdig voltooien van transacties.
Bekende beperkingen
In 2018 lijkt het althans moeilijk (of in feite onmogelijk) om sharding te gebruiken in een 100% PoW-algoritme. Hoewel het nog steeds niet bekend is of sharding uiteindelijk met PoW kan werken of niet, hebben enkele projecten aangetoond dat sharding mogelijk is met PoS. Vooral voor blockchains die een groot aantal transacties moeten verifiëren, stelt sharding voor om de schaalbaarheid enorm te verbeteren, omdat elk knooppunt slechts een deel van de gegevens hoeft te dragen om een transactie te voltooien.
Hoewel de efficiëntie van sharding-technologie de voltooiingstijd van transacties drastisch verkort, waren de potentiële beveiligingsproblemen het grootste obstakel voor de implementatie van sharding in de echte wereld. Een andere factor om te overwegen is dat veel van de beste blockchain-projecten die in 2018 op de markt waren, nog steeds gebruik maken van PoW. Het proces van het wijzigen van consensusalgoritmen kan voor elk project nogal moeilijk zijn en kost wat tijd. Uiteindelijk is het doel van het creëren van een sharded blockchain een van de belangrijkste redenen waarom projecten zoals Ethereum overgaan op een grotere acceptatie van PoS-algoritmen..
Zoals uitgelegd in Ethereum’s Sharding FAQ Github-document, een basisontwerp van een sharded blockchain kan een paar verschillende niveaus van knooppunten bevatten die verschillende rollen in de blockchain spelen. Deze kunnen supervolle knooppunten bevatten tot aan lichte knooppunten. In het Ethereum-document vindt u ook verschillende korte maar zeer technische verklaringen voor bekende problemen / uitdagingen waarmee rekening moet worden gehouden bij het maken van een sharded blockchain.
Huidige implementaties
Momenteel zijn er een paar belangrijke projecten die werken aan sharding-technologie, waarbij Ethereum het meest opvallende project is (in termen van marktkapitalisatie). Zoals Vitalik Buterin hintte in een tweet op 30 april 2018, “Sharding komt eraan”. Ethereum heeft eerder in 2018 een proof of concept uitgebracht en Buterin heeft opgemerkt dat het projectteam veel vooruitgang heeft geboekt bij het ontwikkelen van de technologie.
Toch is het onduidelijk hoeveel sharding het aantal mogelijke transacties per seconde zou verhogen. Hoewel er veel cijfers zijn rondgegooid, hebben Buterin en andere blockchain-experts verklaard dat 1 miljoen transacties per seconde (tps) zeer waarschijnlijk is.
Als we de ranglijst van marktkapitalisaties onderzoeken, zijn er ook een paar andere hooggeplaatste projecten die de basis willen leggen voor grotere schaalbaarheid via sharding-technologie. Zilliqa, bijvoorbeeld, demonstreerde 2.400 tps met behulp van 3.600 knooppunten in de testnet-release van april 2018 en streeft ernaar zijn mainnet ergens in het derde kwartaal van 2018 uit te brengen.
Een succesvolle lancering van het mainnet met een hoog aantal tps zou op korte termijn meer steun aan het project kunnen opleveren, maar het zal zelfs belangrijk zijn om te zien welk project uiteindelijk meer tps kan bereiken dan Visa in de echte wereld. Zelfs wanneer deze mijlpaal is bereikt, is het nog steeds onduidelijk of Zilliqa, Ethereum of een ander project kan beweren de beste blockchain te zijn in deze voortdurende competitie..
Andere schaalbaarheidsoplossingen
Het is ook vermeldenswaard dat sharding niet de enige schaalbaarheidstechnologie is die veel grote projecten willen implementeren. Bovendien betekent een toezegging om sharding te implementeren niet dat andere opkomende technologieën worden afgewezen. Voorlopig lijkt het erop dat de meeste projecten openstaan voor het implementeren van een combinatie van schaalbaarheidsoplossingen. Off-chain protocollen zoals Lightning en Plasma en zijketenprotocollen zoals die voorgesteld door Loom Network zijn bijvoorbeeld ook een groot deel van de grotere beweging naar verbeteringen in doorvoerefficiëntie..
In veel gevallen binnen andere technische sectoren is de ontwikkeling van nieuwere technologieën zeer competitief en worden ontwikkelingen zelden onthuld tussen verschillende projectteams. Met blockchain-technologie is samenwerking in de branche echter vrij gebruikelijk. Als deze trend doorzet, zouden een aantal blockchain-projecten uiteindelijk sharding-oplossingen kunnen toepassen.
Wat kan Sharding realistisch worden in de toekomst?
Sharding is veelbelovend voor zowel de technische vooruitgang van blockchains als de acceptatie van cryptocurrencies. In het heden lijken complexe problemen zoals communicatie tussen shard en algemene beveiliging van sharded blockchains moeilijk op te lossen.
Momenteel is het nog te vroeg om precies te zeggen wanneer blockchains sharding zullen implementeren. De mogelijkheid om 1 miljoen tps te bereiken zou elk blockchain-project gemakkelijk voorrang geven op betalingsverwerkers voor fiat-valuta (bijv.Visa, Mastercard, enz.).
De concurrentie om dergelijke schaalbaarheidsniveaus in de echte wereld te bereiken met sharding is (en andere oplossingen) in volle gang. Ongeacht welk project deze prestatie het eerst kan bereiken, het zal interessant zijn om te zien hoe het doel om dit te doen het landschap van samenwerking en concurrentie in de branche zal bepalen..
