Sharding یک فناوری است که اغلب در جامعه ارزهای رمزنگاری شده درباره آن صحبت می شود. در حالی که sharding سالهاست که بخش مهمی از فناوری های پایگاه داده سنتی است ، سرانجام نه تنها مورد بحث قرار گرفته بلکه توسط چند پروژه نیز به عنوان راه حلی برای مقیاس پذیری بلاکچین اجرا شده است.
در این مقاله ، ما در مورد ظهور sharding تا به امروز ، اجرای فعلی آن و اینکه دقیقاً چگونه اجرای آن می تواند آینده مقیاس پذیری پرداخت را تغییر دهد ، بحث خواهیم کرد..
مفهوم خرد کردن
خرد کردن نوعی پارتیشن بندی پایگاه داده است که پایگاه داده های بزرگتر را به قطعات کوچکتر ، سریعتر و با مدیریت آسان تری موسوم به خرده داده ها تقسیم می کند. اغلب اوقات ، تقسیم داده ها نسبتاً آسان است. یک مثال ساده قرار دادن اطلاعات مربوط به مشتریان مختلف بر روی سرورهای مختلف بر اساس موقعیت جغرافیایی هر کاربر است.
اجرای Sharding در فناوری بلاکچین بسیار پیچیده تر است. این به این دلیل است که بلاک چین های سنتی برای حمل همه داده ها روی بلاکچین به همه گره ها نیاز دارند. یکی از بزرگترین دلایلی که اکثر پروژه های بلاکچین هنوز به این مدل متکی هستند این است که یک روش بسیار مطمئن برای اطمینان از اعتبار سنجی معاملات در نظر گرفته می شود.
برای درک عملی و محدودیت های خرد کردن ، بهتر است یک درک کلی از الگوریتم های اجماع داشته باشید. همانطور که در این مقاله, الگوریتم های اثبات کار (PoW) به ویژه به دلایل امنیتی استفاده می شوند. به طور کلی ، حمله به PoW در مقایسه با Proof-of-Stake (PoS) بسیار هزینه بر است. با این حال ، یک نقص بزرگ در PoW این است که طراحی فنی آن باعث می شود بلاکچین های بزرگتر در انجام به موقع معاملات بسیار ناکارآمد باشند.
محدودیت های شناخته شده
حداقل در سال 2018 ، استفاده از sharding در الگوریتم 100٪ PoW دشوار (یا اساساً غیرممکن) به نظر می رسد. در حالی که هنوز مشخص نیست که آیا خرد کردن در نهایت می تواند با PoW کار کند یا خیر ، چند پروژه نشان داده است که خرد کردن با PoS امکان پذیر است. به خصوص ، برای بلاکچین هایی که مجبورند تعداد زیادی از تراکنش ها را تأیید کنند ، sharding پیشنهاد می کند مقیاس پذیری را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد زیرا هر گره برای انجام یک معامله فقط باید بخشی از داده را حمل کند.
در حالی که کارایی فناوری خرد کردن زمان اتمام تراکنش را به شدت کاهش می دهد ، بزرگترین مانع در اجرای واقعی خرد کردن ، نگرانی های امنیتی بالقوه آن بوده است. عامل دیگری که باید در نظر گرفت این است که بسیاری از پروژه های برتر بلاکچین در بازار 2018 همچنان از PoW استفاده می کنند. روند تغییر الگوریتمهای اجماع برای هر پروژه ای بسیار دشوار است و به مدتی زمان نیاز دارد. در نهایت ، هدف از ایجاد زنجیره بلوکی خرد شده یکی از دلایل اصلی انتقال پروژه هایی مانند Ethereum به سمت پذیرش بیشتر الگوریتم های PoS است..
همانطور که در توضیح داده شده است سhereالات متداول Ethereum’s Sharding سند Github, یک طراحی اصلی یک بلاک چین خرد شده می تواند شامل چند سطح مختلف از گره ها باشد که نقش های مختلفی در زنجیره بلوک دارند. این می تواند شامل گره های فوق العاده کامل تا پایین گره های روشن باشد. در سند Ethereum ، می توانید چندین توضیح کوتاه اما در عین حال کاملاً فنی در مورد مسائل / چالش های شناخته شده پیدا کنید که باید هنگام ایجاد هر بلاک چین خرد شده در نظر گرفته شود..
پیاده سازی های فعلی
در حال حاضر ، چند پروژه اصلی در زمینه فن آوری خرد کردن کار می کنند که Ethereum برجسته ترین پروژه است (از نظر رتبه بندی کلاه بازار). به عنوان ویتالیک بوترین اشاره به یک توییت در تاریخ 30 آوریل 2018 ، “Sharding در حال آمدن است”. Ethereum در اوایل سال 2018 اثبات مفهوم خود را منتشر کرد ، و Buterin اشاره کرده است که تیم پروژه پیشرفت زیادی در توسعه این فناوری داشته است.
هنوز مشخص نیست که چقدر میزان خرد کردن تعداد معاملات احتمالی در ثانیه را افزایش می دهد. اگرچه تعداد زیادی از این موارد به اطراف پرتاب شده است ، Buterin و سایر متخصصان زنجیره بلوک اظهار داشتند که 1 میلیون تراکنش در ثانیه (tps) بسیار محتمل است.
با بررسی رتبه بندی بازار ، چند پروژه دارای رتبه دیگر نیز وجود دارد که به دنبال ایجاد مقدماتی برای مقیاس پذیری بیشتر از طریق فناوری خرد کردن هستند. به عنوان مثال Zilliqa, با استفاده از 3600 گره 2400 دور در دقیقه را نشان داد در نسخه آزمایشی آوریل 2018 و قصد دارد شبکه اصلی خود را در Q3 2018 منتشر کند.
راه اندازی موفقیت آمیز شبکه اصلی با تعداد زیاد tps می تواند در کوتاه مدت پشتیبانی بیشتری از پروژه ایجاد کند ، اما حتی مهم است که ببینید کدام پروژه در نهایت می تواند به tps بیشتری نسبت به Visa در دنیای واقعی برسد. حتی با رسیدن به این نقطه عطف ، هنوز مشخص نیست که آیا Zilliqa ، Ethereum یا پروژه دیگری می تواند ادعا کند که بهترین بلاک چین خرد شده در این رقابت در حال انجام است.
سایر راه حل های مقیاس پذیری
همچنین لازم به ذکر است که خرد کردن تنها فناوری مقیاس پذیری نیست که هدف آن اجرای بسیاری از پروژه های بزرگ است. علاوه بر این ، تعهد به اجرای خرد کردن به معنای رد سایر فن آوری های در حال ظهور نیست. در حال حاضر ، به نظر می رسد که اکثر پروژه ها برای اجرای ترکیبی از راه حل های مقیاس پذیری باز هستند. به عنوان مثال ، پروتکل های خارج از زنجیره مانند لایتنینگ و پلاسما و همچنین پروتکل های زنجیره جانبی مانند پیشنهادی توسط شبکه Loom نیز بخش بزرگی از حرکت بزرگتر به سمت بهبود در بهره وری توان.
در بسیاری از موارد در سایر بخشهای فناوری ، توسعه فن آوری های جدید بسیار رقابتی است و پیشرفت ها در میان تیم های مختلف پروژه به ندرت آشکار می شوند. با این حال ، با فناوری بلاکچین ، همکاری در این صنعت کاملاً متداول بوده است. در صورت ادامه این روند ، در نهایت تعدادی از پروژه های بلاکچین می توانند از راه حل های خرد کردن استفاده کنند.
چه چیزی می تواند واقعاً در آینده تبدیل شود?
Sharding هم برای پیشرفت های فنی بلاکچین و هم برای استفاده از ارزهای رمزپایه امیدوار کننده است. در حال حاضر ، حل مسائل پیچیده مانند ارتباط بین خرد و امنیت کلی بلاکچین های خرد شده دشوار به نظر می رسد.
در حال حاضر ، هنوز خیلی زود است که بگوییم بلاک چین چه زمانی خرد کردن را اجرا می کند. توانایی دستیابی به 1 میلیون tps به راحتی هر پروژه بلاکچین را از پردازنده های پرداخت ارز فیات (مانند ویزا ، Mastercard و غیره) جلو می اندازد..
رقابت برای دستیابی به چنین مقیاس هایی از مقیاس پذیری در دنیای واقعی با خرد کردن (و سایر راه حل ها) به خوبی در جریان است. صرف نظر از اینکه کدام پروژه قادر به انجام این مهم باشد ، جالب است که ببینید چگونه هدف برای انجام این کار چشم انداز همکاری و رقابت در سراسر صنعت را شکل می دهد.
