Что такое шардинг и как его применять

  20 сентября 2021, 17:21      Криптовалюта          Обсудить

Вопросы масштабирования криптовалют остаются актуальными. Для работы с кластерными данными используют разные методики. Шардинг – это одна из наиболее известных схем. Для Ethereum указанная технология может стать прорывной.

Что такое шардинг

Шардинг – это метод горизонтального разделения баз данных. Такой вариант децентрализации кластеров отлично подходит для одноранговых сетей. Сама технология появилась значительно раньше блокчена. Шардирование в 1990-х годах использовали такие гиганты, как Google и Oracle.

Шардинг – это метод горизонтального разделения баз данных

Шардинг – это метод горизонтального разделения баз данных

Большую известность шардинг приобрел благодаря одной онлайн-игре. Разработчики приложения Ultima распределили геймеров по нескольким виртуальным мирам. Это позволило исключить перебои в трафике. Sharding можно использовать и для решения бизнес-задач. Схему применяют для разделения клиентов по географии проживания. Техника работы элементарная:

  1. Разработчики создают базу клиентов.
  2. Разделяют их по локальному признаку.
  3. Перемещают каждую группу на эксклюзивные серверы.

Сами серверы могут располагаться в одном data-центре. Шардами называют разные фрагменты, на которые пришлось разделить общую базу данных.

Технологию шардинга можно использовать в разных процессах. Однако наибольшее применение она получила в блокчейне.

Зачем применять шардинг

Вопросы масштабирования ограничивают использование блокчейна. Изначально в разделении блоков на шарды острой нужды не было. Технология особой популярностью у людей не пользовалась, клиентов было мало.

Использование шардинга

Использование шардинга

В основном ее применяли разные энтузиасты криптомира и «цифровые анархисты», желающие быстрее избавиться от «диктата» банков. Позже ситуация поменялась:

  • стоимость криптовалют начала расти;
  • активы стали использовать для инвестирования частники;
  • подключились институциональные инвесторы.

Причем интерес к продуктам криптомира рост лавинообразными темпами. Скорость проведения транзакций уменьшилась. Перед технологией появился серьезный вызов. Шардинг – это вариант решения проблемы. Сеть делят на несколько шард, за каждой из которых закрепляют собственную ноду. Пропускная способность транзакций по итогам увеличивается. В частях находятся уникальные наборы счетов и смарт-контактов.

Каждая из shard работает в собственном сегменте. Необходимость поддерживать весь реестр исключается. В результате увеличивается возможность использования криптовалюты в экономике.

Сложности реализации блокчейн-шардинга

Шардинг не панацея. Проблемы использования шардов заключаются в коммуникациях и безопасности. Минусы у технологии существенные, поэтому каждый момент стоит осветить подробнее.

При использовании технологии горизонтального разделения баз данных может произойти изолирование компонентов. Каждой шарде прививается собственная сеть. Пользователям приходится применять другие технологии коммуникаций. Часто это приводит к дополнительным проблемам.

Проблемы использования шардов заключаются в коммуникациях и безопасности

Проблемы использования шардов заключаются в коммуникациях и безопасности

Шардинг не безопасен. Дополнительная сегментация блокчена увеличивает риски взлома. Уменьшение хешрейта упрощает преступникам захват фрагментов. По итогам хакеры могут отправлять в сеть ложные сигналы.

Шардинг можно заменить другими технологиями. Они способны улучшить скорость передачи, сохранив должный уровень коммуникаций и безопасности. Например, для этого применяют схему увеличения блоков. Технология не лишена недостатков:

  • Большие блоки требуют увеличения количества ресурсов.
  • Повышается требования к мощности ПК.
  • Растет централизация системы.

Некоторые эксперты называют шардинг безальтернативным методом. Однако каждой шарде нужно озадачиться вопросами коммуникаций и снижения рисков.

Шардинг как средство спасения Эфириума

Протокол «эфира» планируют переводить на стекинг. От обычного майнинга будут отказываться. Участники сети начнут получать пассивный доход. При этом энергоэффективность технологии увеличится на 99%.

Это стало возможным благодаря внедрению технологии разделения данных. Шардинг позволяет распределить транзакции по случайно выбранным компьютерам сети. Преимущества перехода на эту технологию можно представить в виде небольшой таблицы:

Скорость транзакций сейчас Скорость транзакций в перспективе Текущее энергопотребление сети Ожидаемое энергопотребление
15 операций в секунду до 100000 в секунду Как у средней по размерам европейской страны Как у 2000 домохозяйств

Плюсы очевидные. Шардинг может помочь Эфириуму выйти на первые позиции в мире и стать основной криптовалютой.

Преимущества шардирования

Шардинг способен решить трилеммы блокчейн-технологии. С его развитием работа может стать более безопасной и масштабной.

Технология использования шардингов поможет развитию криптомира. Однако пока назвать ее панацеей не получается.

 

Ваш комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных. Политика конфиденциальности.