آشنایی با بلاک چین های مبتنی بر تکنولوژی شاردینگ (SHARDING)

آشنایی با بلاک چین های مبتنی بر تکنولوژی شاردینگ (SHARDING)

Sharding چیست؟

این فرایند شامل تجزیه یک بانک اطلاعاتی بسیار بزرگ به بخش های کوچکتر و با قابلیت کنترل تر ، با ایده بهبود عملکرد و کاهش زمان پاسخ پرس و جو است. Sharding یک مفهوم جدید نیست و حداقل در اواخر دهه 1990 در مدیریت دیتابیس متمرکز و سنتی متداول بوده است. این اصطلاح در حقیقت توسط یکی از اولین بازی های نقش آفرینی آنلاین چند نفره (MMORPG) ، Ultima Online معروف شد که توسعه دهندگان برای مقابله با ترافیک ، بازیکنان را بر روی سرورهای مختلف (“دنیاهای مختلف” در بازی) تقسیم می کنند. در تجارت، یک نمونه معمول از ایجاد یک بانک اطلاعاتی بزرگ ، تجزیه بانک اطلاعاتی مشتری در مکان های جغرافیایی است. مشتریان در همان مکانهای جغرافیایی یکسان جمع شده و روی سرورهای منحصر به فرد قرار می گیرند.

از نظر blockchain ، Sharding چیست؟

شبکه blockchain پایگاه داده با گره هایی است که سرورهای داده های فردی را نشان می دهد. اگر ما از blockchain برای Sharding استفاده می کنیم، این به معنای شکسته شدن شبکه blockchain به بخشهای جداگانه (یا بندهای) است. هر بخش مجموعه ای منحصر به فرد از قراردادهای هوشمند و مانده حسابها را در خود جای می دهد.
سپس گره ها برای تأیید معاملات و عملیات ها به بخش های فردی اختصاص می یابند ، به جای اینکه مسئولیت تأیید هر معامله در کل شبکه را بر عهده بگیرد.
ایده این است که، با شکسته شدن blockchain به بخش های قابل کنترل تر ، باید به افزایش توان معاملات منجر شود و بنابراین بر مشکلات مقیاس پذیری که امروزه توسط اکثر مهمترین شرکتهای زنجیره ای روبرو هستند ، غلبه کند. ما کمی بیشتر به این موضوع نگاه خواهیم کرد.

Sharding چگونه کار می کند؟

blockchain Ethereum از هزاران رایانه ساخته شده است، گره های مستعار – در حال حاضر 8،622 ، طبق گفته      ethernodes.org هرکدام مقدار مشخصی از قدرت هش را به شبکه وام می دهند. این قدرت هش است که به ماشین مجازی Ethereum (EVM) اجازه می دهد عملکردی داشته باشد – یعنی اجرای قراردادهای هوشمند و اجرای برنامه های غیرمتمرکز (DApps) در حال حاضر ، اتریوم بر اساس اجرای متوالی کار می کند که در آن ، هر یک از این گره ها باید هر عملیات را محاسبه کرده و هر تراکنش را پردازش کند. بنابراین معامله ای که از طریق این فرآیند تأیید عبور می کند می تواند مدت زمان طولانی را بگذارد. در حال حاضر، اتریوم تقریبا 10 معاملات در هر ثانیه (TPS) در حال حرکت است – برای مقایسه ، ویزا به طور متوسط ​​24000 TPS را انجام می دهد. اضافه کردن رایانه به شبکه لزوماً باعث افزایش کارآیی نمی شود، زیرا کل دفترچه راهنما در هر رایانه ذخیره می شود و زنجیره تأیید نیز طولانی تر می شود.

Sharding چطور کمک میکند؟

با Sharding ، ایده این است که از یک الگوی اجرای خطی ، که در آن هر گره مجبور به محاسبه هر عمل است ، به یک مدل اجرای موازی ، که در آن گره ها اختصاص داده شده اند، پردازش کنید. این کار امکان پردازش معامله همزمان و چندگانه را همزمان فراهم می کند.
زنجیره بلوک به بخش های جداگانه (زیر دامنه ها یا “سطل”) تقسیم می شود. گره ها فقط باید بخشی از دفترچه را که برای انجام مراحل و اعتبارسنجی معاملات انجام می دهند ، اجرا کنند ، به جای آنکه کل دفتر را حفظ کنند.

چه مشکلی خواهد شد که Sharding به طور بالقوه حل شود؟

همانطور که گفته شد ، یکی از بزرگترین مشکلات پیش روی شبکه های blockchain مسئله مقیاس پذیری است. هرچه یک شبکه blockchain محبوب تر شود، کاربران بیشتری در حال شروع معاملات ، برنامه های غیرمتمرکز و سایر فرآیندهای موجود در شبکه هستند.
افزایش فعالیت تراکنش باعث افزایش تقاضا برای گره ها برای تأیید معاملات می شود ، و یک تهدید واقعی وجود دارد که این کلکسیون ها ممکن است گرفتار شوند (همانطور که در Ethereum در هنگام شوق CryptoKitties مشاهده می شود ، وقتی که بازی 11٪ از معاملات در شبکه را شامل می شود). اگر این اتفاق بیفتد، سرعت معاملات به شدت آهسته می شود ، که یک موقعیت ایده آل برای اتخاذ blockchain بلند مدت و پایدار نیست.
همانطور که در بالا توضیح داده شد ، اگر این زنجیره به بخش های کوچکتر تقسیم شود ، با تیم های گره مسئولیت بخش های جداگانه را بر عهده دارند ، هر گره لازم نیست که کل دفترچه را برای اجرای هر عملیات حفظ کند. بنابراین اعتبار معامله می تواند بطور موازی و نه به صورت خطی اتفاق بیفتد و سرعت کل شبکه افزایش یابد. این راه حل برای مقیاس پذیری پذیری اطراف شبکه های blockchain ارائه می دهد و بنابراین باعث طولانی تر ماندگاری آن می شود.

آیا اشکالاتی در Sharding وجود دارد؟

اگر یک blockchain را به بخش های جدا شده تقسیم کنید ، هر قسمت به عنوان یک شبکه جداگانه blockchain ظاهر می شود. کاربران و برنامه های کاربردی یک زیر دامنه بدون اجرای یک مکانیزم ارتباطی ویژه بین محوطه ای قادر به برقراری ارتباط با کاربران و برنامه های فرعی دیگری نیستند. این یک لایه اضافی از عارضه را برای فکر کردن در مورد توسعه دهندگان اضافه می کند.
در یک blockchain قطعه قطعه شده ، امنیت نیز به یک نگرانی تبدیل می شود، زیرا هکرها به دلیل کاهش قدرت هش مورد نیاز برای کنترل بخش های فردی ، که به عنوان یک حمله تصرف یک تکه یا یک حمله 1٪ نیز شناخته می شود، آسانتر است که یک تکه را به دست گیرند. پس از هک شدن یک بخش، مهاجمان به طور بالقوه می توانند معاملات نامعتبر را به شبکه اصلی ارسال کنند یا این امکان وجود دارد که اطلاعات در آن بخش خاص باطل شود و برای همیشه از بین برود. پاسخ پیشنهادی اتریوم برای این خطرات امنیتی نمونه گیری تصادفی است، در آنجا که دفتر اسناد رسمی به صورت تصادفی در بخش های مختلف برای تأیید اعتبار احراز هویت قرار می گیرند.

آیا راه حل های جایگزین برای Sharding وجود دارد؟

اولین مورد افزایش اندازه بلوک است ، با این تفکر اساسی که هرچه اندازه بلوک بزرگتر باشد، معاملات بیشتری را می توانید در یک بلوک قرار دهید – و بنابراینT تعداد معاملات در ثانیه بیشتر خواهد بود. اگرچه این امر صحیح است، اما همچنین بدان معنی است که اندازه بلوک بزرگتر باشد، برای محاسبه بلوک به قدرت محاسبات بیشتری نیاز است.
اگر اندازه های بلوک به طور نامحدود افزایش یابد ، تنها تخصصی ترین تجهیزات رایانه ای بسیار قدرتمند قادر به توانایی پردازش مورد نیاز برای عمل به عنوان یک گره هستند. افزایش هزینه این نوع تجهیزات بدین معنی است که استخرهای گره لزوما کوچکتر و متمرکزتر خواهند شد و خطر حمله 51٪ را افزایش می دهد. افزایش اندازه بلوک همچنین به یک چنگال سخت احتیاج دارد که باعث شکسته شدن جامعه می شود. اگر همه به blockchain جدید ارتقا ندهند ، دو زنجیره جداگانه با استفاده از دو سکه جداگانه وجود خواهد داشت. به دلیل این مسائل ، افزایش اندازه بلوک تنها یک راه حل کوتاه مدت است.
پیشنهاد دوم استفاده از altcoin ها است تا توابع مختلف و برنامه های مختلف با سکه خود روی زنجیره خود اجرا شوند. این باعث افزایش کارایی می شود زیرا شما یک تخته زنجیره ای را بیش از حد اضافه نمی کنید ، اما خطرات امنیتی را نیز افزایش می دهد زیرا تمام قدرت حسگر اکنون در چندین زنجیره تقسیم شده است. باز هم ، این باعث می شود هک کردن شبکه بسیار ساده تر شود ، زیرا میزان قدرت هشیاری لازم برای انجام یک حمله موفقیت آمیز 51٪ بسیار کمتر است. بنابراین ، یک راه حل مناسب نیست.

چه کسی از Sharding استفاده می کند؟

Zilliqa اولین پلتفرم عمومی blockchain است که عمل Sharding را انجام داده است. این نرم افزار توانست در تست تست خود به 2828 TPS برسد.
اکوسیستم بلاکچین نزدیک به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا به راحتی برنامه های غیر متمرکز را بسازند و مستقر کنند. همچنین خود را  shaded ، توسعه دهنده ، با اثبات سهام  blockchain می نامد و اظهار می دارد که فن آوری Sharding آن باعث می شود گره ها به اندازه کافی کوچک باشند تا در مواردی که به صورت ساده ابری کار می کنند – حتی به صورت بالقوه حتی دستگاه های تلفن همراه در آینده نیز اجرا شوند.
اتریوم مشابه برنامه های نزدیک ، اکوسیستم blockchain را برای اجرای DAPps مبتنی بر قراردادهای هوشمند فراهم می کند. بنیاد اتریوم در نظر دارد تا بخشی از به روزرسانی اتریوم 2.0 خود را که در ژانویه سال 2020 راه اندازی شده است ، برش بخورد ، همانطور که در تماس بنیاد اتریوم در 13 ژوئن 2019 تأیید شد.
سایر پروژه های blockchain که به عنوان یک راه حل برای مقیاس پذیری مقابله با Sharding هستند ، عبارتند از Cardano ، QuarkChain و PChain.

آینده  blockchain sharding چیست؟

به نظر می رسد که فیس بوک Chainspace را به دست آورد ، که تیم توسعه دهنده آن عمدتاً روی سایه بان های زنجیره ای متمرکز بود. این نشان می دهد که blockchain Libra نوعی از پارتیشن بندی blockchain را اجرا خواهد کرد.

آخرین مطالب وبلاگ
دریافت ماینر یک ساعته رایگان
دریافت ماینر یک ساعته رایگان

آموزش ثبت نام در سامانه آی ماینر و دریافت ماینر یک ساعته رایگان ماینر یک...

خرید ماینر بیت کوین از آی ماینر
خرید ماینر بیت کوین از آی ماینر

ماینر بیت کوین چیست؟ از کجا ماینر بخریم؟ خرید ماینر بیت کوین: اکنون دیگر با...

آموزش استخراج بیت کوین با آی ماینر
آموزش استخراج بیت کوین با آی ماینر

چگونه از سامانه آی‌ماینر بیت کوین استخراج کنیم؟ در ادامه با کلیپ‌ آموزش استفاده از...

Change Language

English پارسی Türk русский العربية
آی ماینر