شاردینگ اتریوم چیست و چگونه مقیاس‌پذیری در بلاکچین را حل می‌کند؟

شاردینگ اتریوم در ارتباط با بلاک چین، تکنیک جداسازی پایگاه‌های داده به پارتیشن‌های کوچکتر یا «شارد» برای کاهش تراکم در سیستم‌ها و افزایش مقیاس‌پذیری و ثبات شبکه است. Sharding همچنین در بسیاری از برنامه‌های مدرن به‌عنوان راهی برای افزایش سرعت تراکنش در برنامه‌های غیرمتمرکز مانند شبکه‌های بلاک چین استفاده می‌شود.

مقدمه

با پذیرش رو به رشد شبکه‌های بلاک چین همتا به همتا، تعداد تراکنش‌های مالی به طور تصاعدی افزایش یافته است. اما تا به امروز، بسیاری از شبکه‌ها همچنان با مقیاس پذیری مبارزه می‌کنند.

مقیاس پذیری در بلاکچین ظرفیت یک شبکه بلاک چین برای مقابله با تعداد زیادی از تراکنش‌ها در مدت زمان محدود است.

شبکه بلاک چین زنجیره‌ای از بلاک‌های بی‌شماری است که داده‌ها را ذخیره می‌کند. با افزایش حجم تراکنش، تعداد بلاک‌هایی که اعتبار ندارند وجود دارد که روند تراکنش را کند می‌کند. شاردینگ اتریوم به جای واگذاری کل مسئولیت به یک گره یا بلاک، حجم کار محاسباتی و ذخیره‌سازی را در سراسر شبکه توزیع می‌کند.

 

Sharding چیست و چگونه کار می‌کند؟

شاردینگ فرآیند تقسیم شبکه بلاک چین به قطعات یا خرده‌های کوچکتر است. تمام داده‌های شبکه بین قطعات مختلف توزیع و ذخیره می‌شوند. هر قطعه دارای ویژگی‌های متمایز و اهداف متفاوتی است. همانطور که شبکه و داده‌ها تکه تکه می‌شوند، پروتکل‌های زیربنایی به طور موثرتری عمل می‌کنند و شبکه بلاکچین را شلوغ می‌کنند تا بلاک‌های بیشتری اضافه شوند. اگرچه شبکه پارتیشن بندی شده است، اما هر قطعه به هم متصل است و داده‌ها را با قطعه‌های دیگر به اشتراک می‌گذارد. هر گره به تمرکززدایی شبکه کمک می‌کند.

انواع شاردینگ

شاردینگ افقی – پایگاه‌های داده را می‌توان به صورت افقی به ردیف‌ها تقسیم یا پخش کرد. هر ردیف یا خرده ویژگی‌ها و نقش‌های متفاوتی دارد. به‌عنوان مثال، یک قطعه وظیفه ذخیره تاریخچه تراکنش‌ها را بر عهده دارد، در حالی که دیگری ممکن است به حاکمیت شبکه رسیدگی کند. پارتیشن بندی افقی به تجزیه پایگاه داده‌های بزرگ به پارتیشن‌های کوچکتر کمک می‌کند.
Shard Shard در اینجا، هر قطعه با قطعه‌های دیگر به هم مرتبط است، که به آنها اجازه می‌دهد تا تمام تراکنش‌ها و داده‌های دفتر کل را مشاهده کرده و به آنها دسترسی داشته باشند.

 

ادغام شارد اتریوم

در 15 سپتامبر 2022، ادغام بین شبکه اصلی اتریوم و شبکه Beacon Chain انجام شد که انتقال از مکانیسم اجماع اثبات کار (PoW) به اجماع اثبات سهام (PoS) را تسهیل کرد. مرحله ادغام شبکه اصلی اتریوم با نسخه ارتقا یافته اتریوم 2.0 نیز “داکینگ” نامیده شد.

Beacon Chain که در 1 دسامبر 2020 راه اندازی شد، شبکه اصلی اثبات سهام است که به موازات Ethereum Mainnet اجرا می‌شد. ایده اصلی ادغام با شبکه اصلی اتریوم و اجازه گذار به اجماع اثبات سهام است. Beacon Chain تراکنش‌های شبکه اصلی اتریوم را پردازش می‌کند و بلاک‌های جدیدی ایجاد می‌کند که اعتبارسنجی می‌شوند. هر اعتبارسنجی جدید از طریق فرآیند ETH کسب می‌کند، بنابراین شبکه را ایمن می‌کند.

Ethereum Mainnet با اجماع PoW قبل از ادغام ایمن شده بود. Beacon Chain به موازات شبکه پیدایش اتریوم به عنوان یک بلاک چین مجزا اجرا می‌شد. پس از ادغام، این دو شبکه یکپارچه شدند و اثبات سهام برای همیشه جایگزین مکانیسم اصلی اجماع اثبات کار شدند.

تحت سیستم PoS گره‌ها بار کل فعالیت‌های شبکه را بر دوش نمی‌کشند. هر گره مسئول حفظ داده‌های مربوط به خرده خود خواهد بود. تمام اطلاعات را می‌توان با دیگر قطعات شبکه به اشتراک گذاشت.

حجم کاری اتریوم بین 64 زنجیره مختلف تقسیم خواهد شد. استخرها به طور تصادفی برای اعتبار سنجی زنجیره‌های خرد انتخاب می‌شوند و این انتخاب تصادفی حمله هکرها به شبکه را بسیار دشوار می‌کند. در نتیجه ادغام، اتریوم 2.0 مقیاس پذیرتر، سریع‌تر و ظرفیت داده بهبود یافته خواهد بود.

مطالب مرتبط: چرا ادغام اتریوم مهم است

 

مزایای شاردینگ اتریوم

یکی از بزرگترین موانعی که شبکه‌های بلاک چین با آن روبرو هستند، مسئله مقیاس پذیری است – محدودیت در سرعت تراکنش‌ها. به عنوان مثال، VISA می‌تواند بیش از 24000 TPS (تراکنش در ثانیه) را در مقایسه با اتریوم 1.0 پردازش کند که می‌تواند تنها 15 تراکنش را در یک ثانیه پردازش کند. با کمک اشتراک گذاری، اتریوم 2.0 می‌تواند بیش از 100000 تراکنش در ثانیه را پردازش کند. شاردینگ عملکرد شبکه‌های بلاکچین را به شدت بهبود می‌بخشد.

پروتکل اجماع PoS جدید اتریوم همچنین بر خلاف PoW، بار عملیات را به جای یک گره بین خرده‌های مختلف توزیع می‌کند. Sharding امکان چندین تراکنش موازی را به طور همزمان فراهم می‌کند که کاربران بیشتری را به سیستم دعوت می‌کند و از تمرکززدایی شبکه پشتیبانی می‌کند.

 

معایب شاردینگ اتریوم

Sharding رویه پیچیده‌ای است و نمی‌توان آن را بر روی پروتکل اجماع اثبات کار پیاده‌سازی کرد. یکی دیگر از اشکالات مهم ارتباط بین چند خرده است. ممکن است در مدیریت و سازماندهی اعتبارسنجی‌های پیشنهادی و واداشتن آنها به پیروی درست از قواعد اجماع، اشتباهاتی وجود داشته باشد. همین مشکل ممکن است در مورد واگذاری عملیات، توزیع جوایز و جریمه‌ها نیز صدق کند.

همچنین امکان “حمله 1% Shard (حمله تصاحب تک تکه‌ای)” وجود دارد که به مهاجم اجازه می‌دهد تا کنترل کامل یک تکه را در دست بگیرد. در یک شبکه PoW، یک شرکت‌کننده می‌تواند در صورتی که اکثریت یا بیش از 50 درصد از قدرت هش کل شبکه را داشته باشد، «حمله 51%» را اجرا کند. این امر مستلزم هزینه‌های ذاتی زیادی است و امکان‌پذیر نیست. یک “1% حمله” مستلزم این است که مهاجم فقط یک تکه یا 1٪ از قدرت هش یا 1٪ از شبکه را کنترل کند. دستیابی به آن در مقایسه با حمله 51 درصدی آسان است.

مسئله دیگر این است که اگر یک تکه نتواند کار کند، می‌تواند بر سایر خرده‌ها تأثیر بگذارد و عملکرد کل سیستم را کند کند.

 

سخن پایانی

مقیاس پذیری صنعت بلاک چین را برای سال‌ها کند کرده بود و اشتراک گذاری راه حلی قوی برای این مشکل ارائه می‌دهد. در حالی که شاردینگ خالی از اشکالات خاصی نیست، پردازش داده‌ها را بدون به خطر انداختن امنیت و عملکرد شبکه افزایش می‌دهد.

 

سوالات متداول

شاردینگ در کریپتو چیست؟

شاردینگ اتریوم در ارتباط با بلاک چین، تکنیک جداسازی پایگاه‌های داده به پارتیشن‌های کوچکتر یا «شارد» برای کاهش تراکم در سیستم‌ها و افزایش مقیاس‌پذیری و ثبات شبکه است.

چرا از شاردینگ استفاده می‌شود؟

بسیاری از شبکه‌های بلاک چین مانند اتریوم و بیت کوین از مکانیسم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند. این پروتکل توان محاسباتی زیادی را مصرف می‌کند و اضافه شدن تعداد زیادی گره سرعت سیستم را کند می‌کند. Sharding بر اساس یک پروتکل توافقی PoS عمل می‌کند که از نظر انرژی کارآمد است و عملیات را در بخش‌هایی به نام شارد توزیع می‌کند. این شاردها توسط ذینفعان شبکه که از سرعت عملیات کلی و امنیت شبکه استفاده می‌کنند، اعتبارسنجی می‌شوند.

آیا اتریوم شاردینگ دارد؟

بله، اتریوم 2.0 با شبکه Beacon Chain یکپارچه شده است و برای اجرای شاردینگ، اجماع اثبات کار را با اثبات سهام جایگزین کرده است.

شاردینگ اتریوم چیست؟

شاردینگ اتریوم یک رویکرد چند مرحله‌ای برای تقسیم پایگاه‌های داده کل شبکه به زیر مجموعه‌های کوچکتر یا زنجیره‌های خرده برای کاهش تاخیر شبکه، کاهش هزینه تراکنش‌ها، بهبود ذخیره‌سازی داده‌ها و تایید تراکنش‌های سریعتر است.

چه بلاک چین‌هایی از شاردینگ استفاده می‌کنند؟

شبکه‌های بلاک چین مانند اتریوم، پولکادات، زیلیکا و شبکه NEAR از اشتراک گذاری استفاده می‌کنند.

 

اتراکس، بهترین صرافی ارز دیجیتال برای ایرانیان

صرافی ارز دیجیتال اتراکس با خدمات و ویژگی‌های منحصر به فرد خود، از جمله تأکید بر امنیت بالا با استفاده از تکنولوژی‌های رمزنگاری پیشرفته، احراز هویت آنی و رابط کاربری ساده و کاربرپسند درگاه مناسبی برای معاملات ارزهای دیجیتال توسط افراد مبتدی تا حرفه‌ای فراهم آورده است.

تنوع چشمگیر ارزهای قابل پشتیبانی، یکی از نقاط قوت اصلی اتراکس محسوب می‌شود. این صرافی به جز ارزهای دیجیتال مشهور مانند بیت‌ کوین، اتریوم و ریپل، از بیش از 400 ارز دیجیتال معتبر دیگر نیز پشتیبانی می کند. پشتیبانی ۲۴ ساعته و سرعت تراکنش‌ها از دیگر مزایای اتراکس است.

برای خرید تمامی ارزهای دیجیتال مورد نظر خود، و شروع یک سرمایه‌گذاری هیجان‌انگیز در بازار کریپتوها؛ به پنل کاربری صرافی ارزدیجیتال اتراکس مراجعه کنید. بعد از احراز هویت آنی، می‌توانید روی تمامی شبکه‌های بلاکچینی مشغول به خرید و فروش ارزهای موردعلاقه خود شوید.