شاردینگ در بلاکچین چیست؟

آیا تا به حال در بازه ترافیک بازار های مالی (کریپتو کارنسی) چیزی شنیده اید؟ بسیار جالب است که بدانید یکی از چالش هایی که بازار های مالی و کریپتو کارنسی با آن روبه رو هستند ظرفیت محدود است. این ظرفیت محدود موجب ترافیک و انتظار کاربران می شود بنابراین تدابیر زیادی برای رفع این ترافیک اندیشیده شده است. این راه حل شاردینگ در بلاکچین نام دارد.

بلاکچین‌های عمومی دفاتر توزیع شده‌ای هستند که می‌توانند هر نوع داده را به روشی غیرمتمرکز و ایمن ذخیره کنند. فقدان مرجع مرکزی در شبکه به این معنی است که تمام داده‌ها باید توسط هر گره در سیستم پردازش شوند. هر اطلاعات جدیدی فقط هنگامی که گره ها در مورد آن توافق می‌کنند، به دفتر اضافه می شود. به این ترتیب، شبکه اطمینان می‌دهد که داده‌های ذخیره شده صحیح هستند و توسط یک یا چند گره مخرب قابل تخریب نیستند.

ماهیت غیرمتمرکز بودن باعث جذابیت بلاکچین می شود. یکی از مهمترین موانع موجود در راه استفاده گسترده‌تر از فناوری بلاکچین عدم مقیاس پذیری است. وقتی گره‌های بیشتری به سیستم اضافه می‌شوند و مقدار داده‌ها در دفتر افزایش می‌یابد پس در نتیجه شبکه کند خواهد شد. هر بار که نیاز به پردازش یک معامله جدید باشد اطلاعات باید در تمام گره های شبکه به روزرسانی شوند و این کار زمان بر است.

شاردینگ در بلاکچین

شاردینگ در بلاکچین چیست؟

معنای لغوی این کلمه تقسیم بندی است. شاید بتوان گفت شاردینگ یک راه حل‌ برای مقیاس‌پذیری در بلاکچین است. برای پاسخ‌دهی سریع تر به درخواست‌ها شاردینگ دیتابیس های بزرگ را به قطعات کوچکتر تقسیم بندی می‌کند. این تقسیم بندی باعث می‌شود تا هر بخش، قسمتی از داده‌ها را ذخیره و پردازش کند بنابراین سرعت بالا می رود.

بیشتر بخوانید: صفر تا صد فایل کوین و پروژه آن

مزایای شاردینگ در بلاکچین:

مهمترین مزیت شاردینگ در بلاکچین بهبود مقیاس پذیری است. شاردینگ به زنجیره بلوک اجازه می دهد بدون تغییر سرعت تراکنش ها گره های بیشتری را به هم متصل کرده و اطلاعات بیشتری را ذخیره کند. نهایتا سرعت بلاکچین در بسیاری از بخش ها افزایش یابد.

از مزایای دیگر شاردینگ می توان به دسترسی بهتر کاربران و مشارکت بیشتر در شبکه اشاره کرد. همچنین انتظار می رود در اتریوم تقسیم بندی باعث کاهش نیازهای سخت افزاری می شود.

معایب شاردینگ در بلاکچین

تقسیم بندی بلاکچین هم در کنار مزایایی که دارد دارای معایبی نیز می باشد. یکی از این مشکلات نگرانی‌های امنیتی نظیر تصاحب بخش های کوچک یا اصطکاک بین آنها است. این اصطحکاک منجر به از دست دادن اطلاعات، یا تزریق داده های خراب از طریق یک بخش مخرب در شبکه می شود. در اتریوم  2، این خطر امنیتی با اختصاص تصادفی گره‌ها به خرده‌ها و تعیین مجدد آنها در فواصل تصادفی مرتفع می شود.

چرا از شاردینگ در اتریوم استفاده می شود

در حال حاضر اتریوم می تواند 25 تراکنش در ثانیه انجام دهد که نشان دهنده سرعت پایین آن است. دلیل این سرعت پایین، پروتکل اجماع اثبات کار (POW) و طراحی معماری ذاتی این ارزهای رمزپایه است.

کدام بلاکچین ها از شاردینگ استفاده میکنند

اولین بلاکچین عمومی که از شاردینگ استفاده کرده است زیلیکا است که  در هرثانیه 2828 تراکنش انجام می دهد. بلاکچین های دیگری نظیر کاردانو، کوارک چین و پی چین  نیز از شاردینگ استفاده میکنند .

شاردینگ در بلاکچین

شاردینگ اتریوم چیست؟

شاردینگ یک روش پیشنهادی برای تقسیم زیرساخت های اتریوم به قطعات کوچکتر با هدف افزایش مقیاس پذیری این پلتفرم است. اتریوم دومین بلاکچین بزرگ است و برای سهولت ساخت برنامه های غیرمتمرکز طراحی شده است. این رمزارز و شبکه آن به کاربران امکان کنترل بیشتر بر امور مالی و داده‌های آنلاین خود را می‌دهد.

با این حال، اتریوم باید بتواند برای ارئه پیشنهادات مناسب برای کاربران داده‌های زیادی را ذخیره کند. برای برنامه های سنتی، سرویس‌هایی مانند Amazon Web Services (AWS) قابلیت ذخیره‌سازی حجمی برابر با چندین پتابایت داده از هزاران برنامه را ذخیره می‌کنند. باید بدانید که اتریوم هنوز توان ذخیره سازی اطلاعات به صورت یک وب سرور مانندAWS را ندارد.

شاردینگ اتریوم چگونه کار می کند؟

شاردینگ در بلاکچین با تقسیم گره‌ها به شبکه و تقسیم اطلاعات ذخیره شده بین گروه‌ها انجام می شود. به این معنی که گره ها به بخش های کوچک تر تقسیم می شوند و هر یک از آن بخش ها در یک گروه مجزا قرار می گیرند تا از هم متمایز باشند.

یکی از راه‌های انجام شاردینگ تقسیم بندی پایگاه داده به صورت افقی است. تقسیم بندی افقی به معنی تقسیم بندی آن ها در سطرهای مختلف است. به این ترتیب که ردیف‌های کوچک بخش‌هایی را برای ذخیره انواع مختلفی از اطلاعات اینجاد می‌کنند. این بخش‌های کوچک را می‌توان براساس انواع دارایی‌های دیجیتال یا قراردادهای هوشمندی که میزبان آن‌ها هستند جدا کرد.

روش دیگر برای انجام شاردینگ سازماندهی گره‌ها در غالب یک شبکه است که در آن یک شبکه جانبی وظیفه ایجاد ارتباط بین گره های شبکه را بر عهده داشته باشد. به این ترتیب بخش های کوچکتر می توانند هر نوع اطلاعاتی را که مرتبط با عملکرد آن‌ها است ذخیره و پردازش کنند. این اطلاعات می‌توانند در اختیار سایر بخش‌ها قرار گیرند.

محل ذخیره داده‌ها ی اتریوم کجاست؟

اتریوم از یک شبکه جهانی از گره ها تشکیل شده است که توسط کاربران و شرکت های اتریوم اداره می شود. هر گره کل تاریخچه اتریوم را نگهداری می کند. به این معنی که تمام داده ها از قبیل، شخص، تاریخ و مقدار معامله را ذخیره می کند، همچنین کد قراردادهای هوشمند با قوانین خاص نوشته می شوند.

چرا اتریوم به شاردینگ نیاز دارد؟

شاردینگ می تواند عملکرد این گره‌های کامل را آسان کند. گره های کامل اتریوم در حال حاضر حداقل پنج ترابایت فضا را اشغال می‌کنند که تقریباً 10 برابر متوسط کامپیوتر است. با افزایش کاربران گره‌ها افزایش پیدا میکند. شاردینگ  یک روش رایج در علوم کامپیوتر برای افزایش مقیاس گذاری برنامه ها است. بنابراین می توانند داده های بیشتری را پشتیبانی کنند. اگر شاردینگ به اندازه کافی بزرگ باشد و به درستی نیز در اتریوم پیاده سازی شود هر کاربر فقط می تواند بخشی از تاریخچه تغییرات را در پایگاه داده ذخیره کند.

چه زمانی شاردینگ در اتریوم اجرا می شود؟

شاردینگ از زمان ظهور اتریوم در سال 2013 یک ایده بوده است. هنوز هم مشخص نیست که چقدر می تواند موثر باشد یا  چه زمانی به اتریوم اضافه میشود.  شاردینگ بخشی برنامه ریزی شده از اتریوم 2 است. مجموعه ای از نسخه های به روز شده در بلاکچین اتریوم که به طور رسمی در تاریخ 1 دسامبر سال 2020 شروع به کار کرد. شاردینگ به دلیل خطرات و پیچیدگی های احتمالی، در مراحل بعدی ارتقا داده خواهد شد

اتریوم 2.0 و فرآیندهای متوالی و موازی:

اکثر معاملاتی که در ارزهای رمزپایه انجام می شوند ماهیت پی در پی دارند. به نحوه کار یک معامله فکر کنید:

فرستنده با ارسال به آدرس عمومی گیرنده معامله را آغاز می کند. آن ها با امضای دیجیتالی خود معامله را امضا می کنند. ماینرها معامله را بر می دارند، امضا را تأیید و بررسی می کنند که آیا فرستنده تعادل کافی برای تحقق آن را دارد یا خیر. در ادامه  آن ها تراکنش را به بلاک خود اضافه می کنند. این بلوک به بلاکچین اضافه می شود و به دنبال آن معامله انجام می شود. کل روند بسیار پی در پی است. با افزایش اندازه شبکه، این مشکل حتی بیشتر می شود. به همین دلیل است که انتخاب یک فرآیند موازی می تواند جایگزین مناسب تری باشد. تجزیه یک حالت بلاکچین به چندین بخش کوچک و پردازش موازی آن ها، در اصل می تواند به شما امکان تقسیم و تسخیر را بدهد.

شبکه ای با سه گره A ،B و C را تصور کنید. در یک قالب متوالی، هر یک از آن ها مجبور بودند یک مجموعه داده D را به صورت جداگانه تأیید کنند. با شاردینگD به سه خرد D1 ،D2 و D3  تقسیم می شود. آنها می توانند هر یک از خرده های جداگانه را گرفته و همزمان همه آن ها را پردازش کنند. حتی اگر ما فقط سه قسمت کوچک را در نظر بگیریم، به طور قطع موازی سازی می تواند روند کار را به طرز چشمگیری سرعت بخشد. در صورت اجرای بهینه، بهبود عملکرد کلی بسیار زیاد خواهد بود. اتریوم  2.0 سرانجام به 1024 خرد تقسیم می شود و امید است که این امر باعث افزایش نظری توان شبکه 1000X شود.

بیشتر بخوانید: نصب و راه اندازی لجر نانو ایکس

چرا چندین گره باید کل تاریخچه را ذخیره کنند؟

این همان چیزی است که باعث می شود اتریوم غیرمتمرکز باشد و قادر به ایجاد برنامه هایی باشد که هیچ کس نمی تواند آن ها را از بین ببرد.

توجه کنید که اگر فقط تعداد کمی از افراد قادر به اجرای این گره ها بودند ایجاد تغییرات در شبکه بسیار راحت تر بود. اگر یک کابر بتواند به اندازه کافی گره‌ها را کنترل کند، می تواند تاریخ اتریوم را دوباره بنویسند.

روش های جایگزین شاردینگ در بلاکچین چیست؟

برای افزایش مقیاس پذیری از دو روش دیگر هم استفاده می شود که عبارتند از:

  • افزایش حجم بلاک ها: این امر در نهایت منجر به افزایش تراکنش ها در هر ثانیه و  در هر بلاک میشود.
  • استفاده از آلت کوین های مختلف: آلت کوین ها، باعث می شوند که عملکرد و برنامه های مختلف در زنجیره و با کوین خود اجرا شوند.

کاربردهای شاردینگ در بلاکچین:

از مهمترین کاربردهای شاردینگ در بلاکچین، تقسیم بندی اتریوم است. همانطور که میدانید اتریوم بعد از بیتکوین با مقدار جابه جایی یک میلیون واحد به عنوان دومین رمزارز  پرکاربرد شناخته میشود. لازم به ذکر است که اتر واحد پول شبکه اتریوم است. به نظر میرسد اتریوم این قابلیت را دارد که حدود 64 بلوک را در خود جای دهد. این مقدار به طور قابل توجهی ظرفیت و کارایی را افزایش میدهد. لازم به ذکر است که هماهنگی بین بلاک های مختلف بوسیله  Beacon Chain انجام میشود.

کاربرد دیگر شاردینگ برای پروژه پولکادات است. پولکادات  یک پروژه بلاکچین با هدف ایجاد یک اکوسیستم به هم پیوسته از بلاکچین ها است. از نظر مفهومی، پولکادات به عنوان شبکه ای با بخش های کوچک در اطراف یک شبکه اصلی به نام Relay Chain سازماندهی شده است. این بخش های کوچک پاراچین نامیده می شوند. پولکادات در نظر دارد حدود 20 پاراچین را در خود جای دهد كه تعداد آن ها در نهایت به 100 عدد افزایش می یابد.

چرا شاردینگ در بلاکچین کند است؟

برخلاف آنچه به نظر می رسد فرآیند شاردینگ فرآیندی دشوار است. بگذارید بگوییم ما یک گره اتریوم را به شش قطعه تقسیم کرده ایم. قطعه یک باید اطلاعات صحیح پنج گره دیگر را در خود داشته باشد. در غیر این صورت ممکن است تغییر واقعا رخ نداده باشد. این مسئله دشواری است که ذهن توسعه دهندگان را به شدت درگیر کرده است.

نتیجه گیری

همانطور که می توانید تصور کنید، تنظیم دقیق فاکتورهای مختلف اجرای یکپارچه شاردینگ در بلاکچین بسیار دشوار است. به همین دلیل خوب است که اتریوم 2.0 به صورت مرحله ای راه اندازی می شود. با این حال، پس از اجرای شاردینگ در بلاکچین، اتریوم دستاوردهای کسترده ای خواهد داست. بزرگ ترین مسئله در ارزهای رمزپایه عدم مقیاس پذیری آنها است که پروتکل‌های جدید را مجبور به انتخاب روش‌ها و مکانیزم های متمرکزتر می کند. با این وجود، با استفاده از شاردینگ اتریوم بدون اینكه عدم تمركز به خطر بیفتد مقیاس پذیری به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

برای افزودن نظر وارد شوید . . .
ورود ثبت نام

فهرست مطالب