Сообщество разработчиков Ethereum стремилось решить распространенные проблемы масштабируемости блокчейна с помощью обновлений разработки. После перехода на доказательство доли (PoS) следующим шагом масштабируемости станет шардинг Ethereum .

Это партнерский контент, полученный из«Освобожденная» Лоры Шин и опубликовано CoinDesk.

Продолжайте читать, и мы дадим определение шардингу, объясним, как он работает в сети Ethereum , и подчеркнем его важность.

Что такое шардинг?

Шардинг — это масштабируемое решение, направленное на повышение пропускной способности сети Ethereum и скорости транзакций.

«Основная сеть» Ethereum разделена на более мелкие взаимосвязанные сети, называемые «осколками». Каждый осколок обрабатывает собственные транзакции и смарт-контракты параллельно с другими, что значительно увеличивает пропускную способность сети и помогает снизить плату GAS .

Шардинг также помогает децентрализовать сеть Ethereum , поскольку снижает нагрузку на отдельные узлы за счет распределения транзакционной нагрузки между многими узлами.

Как работает шардинг Ethereum ?

Шардинг Ethereum начинается с разделения сети на несколько секций. Каждый шард обрабатывает набор узлов, которые обрабатывают транзакции. Следовательно, узлы в каждом шарде обрабатывают транзакции, которые принадлежат этому шарду. Валидаторы в каждом шарде проверяют транзакции и поддерживают состояние.

Распределение по шардам происходит случайно и требует от валидаторов наличия доли для участия. Согласно доказательству долимеханизм консенсусавалидатор ставит определенную сумму ETH за свое участие.

Техника шардинга отходит от текущего формата обработки транзакций, где все узлы участвуют в каждой транзакции. Межшардовая коммуникация предотвращает дублирование ролей, при этом шарды обмениваются информацией о своих транзакциях.

В настоящее время полные узлы занимают много места и постоянно увеличиваются в размерах по мере того, как все больше пользователей присоединяются к платформе. Шардинг уменьшает размеры узлов, поскольку пользователям нужно хранить только часть транзакционной информации Ethereum.

Преимущества и недостатки шардинга Ethereum

Шардинг Ethereum имеет различные преимущества и недостатки. Вот самые существенные из них.

Плюсы

Повышение эффективности и масштабируемости

Вместо единой цепочки транзакций обработки, шардинг обеспечивает параллельную обработку, что увеличивает количество транзакций. Это будет иметь большое значение для конкуренции со скоростью транзакций Web2. Платежные системы, такие как MasterCard и Visa, обрабатывают до 24 000 транзакций в секунду (TPS), в то время как Ethereum в настоящее время обрабатывает 20-30 TPS.

Расширение участия

Шардинг дает возможность масштабирования без ущерба для безопасности транзакций. В конечном счете, люди могут проверять транзакции без специализированного оборудования или высокого потребления электроэнергии.

Минусы

Уязвимости атак

При обработке транзакций, разбитой на уровне шардов, злоумышленники потенциально могут нацелиться на один блок. Если такое действие будет успешным, злоумышленники смогут поделиться информацией о недействительных транзакциях с другими шардами, что может поставить под угрозу безопасность всей сети.

Проблемы централизации

Возможность сговора возникает при разделении узлов на более мелкие группы. Такой сговор может потенциально привести к форме централизации, которая противоречит этике Web3.

Однако, dankshardingявляется возможным решением проблемы обеспечения разнообразия и случайности в составе членов комитета.

Совместимость со смарт-контрактами

Разработчикам может потребоваться изменить коды своих смарт-контрактов, поскольку не все из них могут быть совместимы с шардингом. Для тех, кто уже живет в сети без возможности обновления, это может представлять проблему в их исполнении из-за несовместимости.

Почему важен шардинг?

Шардинг предлагает решение проблемы высоких комиссий за GAS и низкой скорости транзакций, которые препятствуют массовому внедрению основной цепи Ethereum .

Чрезмерно оптимистичные прогнозы предполагают, что шардинг может помочь достичь 100 000 транзакций в секунду. Такие скорости представят Ethereum как удобную платежную инфраструктуру, которая могла бы конкурировать с основными платежными рельсами.

С ростом числа участвующих узлов увеличивается и распределение мощности (при условии отсутствия сговора). Это приведет к повышению безопасности, поскольку в высокодецентрализованной сети отсутствует единая точка отказа.

Успешная реализация шардинга может открыть новые варианты использования Ethereum , поскольку больше компаний смогут выбрать быстрые и безопасные транзакции, которые может предоставить сеть. Однако успешная реализация шардинга зависит от сообщества разработчиков Ethereum , выявляющего потенциальные проблемы и разрабатывающего решения.