شیرجه عمیق به مقیاس پذیری blockchain

در اینجا ما به تحولات امیدوارکننده ای که در نهایت ممکن است ما را به سرعت معاملات نزدیک نزدیک کند ، فرو می ریزیم.

مقیاس پذیری blockchain مطمئناً گریل مقدس و تنگنای دنیای رمزنگاری است و عمدتاً به سرعت معامله اشاره دارد. در حال حاضر ، زمان معامله رمزنگاری با سایر روش های پرداخت مقایسه نمی شود. با این حال ، جوامع رمزنگاری در تئوری های مختلفی در مورد چگونگی غلبه بر این مانع کار می کنند ، و در این قطعه ، ما عمیق به پیشرفت های امیدوارکننده می پردازیم که ممکن است ما را به سرعت نزدیک به سرعت معامله برساند.

اما ابتدا بیایید قبل از اینکه به راه حل های مختلف مقیاس پذیری بپردازیم ، به اصول اولیه معامله بپردازیم.

سرعت معامله ارزهای رمزنگاری شده

شما ممکن است اینفوگرافیک را در بالا مشاهده کرده باشید که سرعت معامله ارزهای رمزنگاری شده را با ویزا و پی پال مقایسه می کند. در حالی که ویزا می تواند حداکثر 24000 معاملات در ثانیه (TPS) را پردازش کند ، بیت کوین فقط می تواند هفت TP را پردازش کند و اتریوم می تواند 20 TP را کنترل کند. ارزهای رمزنگاری شده باید با توانایی ویزا برای دستیابی به پذیرش گسترده روبرو شوند.

اما چرا مقیاس پذیری در blockchain بسیار دشوار است؟برخی از جهات که افراد در فضا در حال تلاش هستند چیست؟در این مقاله برخی از این سؤالات کلیدی ارائه می شود.

تنگناها: توان ، نهایی و زمان تأیید

چگونه معامله در هر ثانیه مربوط به سرعت پردازش است؟دقیقاً وقتی مردم می پرسند که آیا رمزنگاری مقیاس پذیر است؟برای پاسخ به این موارد ، ما ابتدا باید مفهوم توان ، نهایی و زمان تأیید را درک کنیم.

این داستان را در نظر بگیرید:

شما منتظر اتوبوس در ایستگاه اتوبوس هستید تا به خانه برود. اتوبوس با فاصله 10 دقیقه ای وارد می شود و 60 دقیقه طول می کشد تا اتوبوس به مقصد شما برسد. این مسیر محبوب است و همیشه صف طولانی مردم در انتظار اتوبوس وجود دارد.

دو دقیقه گذشته است و اتوبوس رسیده است ، اما افراد زیادی در صف شما در صف هستند و اتوبوس پر می شود. اکنون باید 10 دقیقه دیگر صبر کنید تا بتوانید سفر خود را به خانه خود آغاز کنید.

سفر را می توان مانند این خلاصه کرد:

با استفاده از مفاهیم نشان داده شده در زمینه توان ، نهایی و تأیید:

• ظرفیت اتوبوس (7 نفر در دقیقه) = توان
• زمان سفر از ایستگاه اتوبوس به خانه (60 دقیقه) = نهایی
• در انتظار سوار شدن در اتوبوس (10 دقیقه) = میانگین زمان انتظار بلوک اول
• زمان سفر (70 دقیقه) = زمان تأیید

لازم به ذکر است که:

• اندازه گیری توان (TPS) کافی نیست - ما همچنین باید زمان تأیید را در نظر بگیریم. به عبارت ساده ، پروتکل که می تواند تا 100000 TPS پردازش کند بسیار عالی است ، اما اگر زمان تأیید دو روزه داشته باشد ، این برای استفاده روزمره کافی نیست.
• هنگامی که ازدحام شبکه وجود دارد ، توان کاهش نمی یابد (از آنجا که اتوبوس هنوز هم می تواند هفت مسافر را در دقیقه داشته باشد) ، اما زمان تأیید به دلیل میانگین زمان انتظار بلوک اول ، بدتر می شود.
• نهایی یک زمان انتظار ثابت است. ما باید منتظر "تأیید 6 بلوک" باشیم تا اطمینان حاصل شود که این بلوک قابل برگشت نیست. میانگین زمان انتظار بلوک اول بسته به وضعیت متفاوت است.

سه گانه مقیاس پذیری blockchain

Trilemma مقیاس پذیری blockchain یکی از بزرگترین موانع برای ارزهای رمزپایه است. این بیان می کند که شما فقط می توانید به دو مورد از عدم تمرکز ، مقیاس پذیری یا امنیت به طور همزمان ، به دو نفر برسید ، اما هرگز هر سه نفر. بنابراین معاملات اجتناب ناپذیر است. Trilemma در ابتدا توسط ویتالیک باترین ، بنیانگذار اتریوم (ETH) ابداع شد که این نام را در مورد مقیاس پذیری فناوری blockchain اختراع کرد.

با این حال ، ما دوست داریم خوانندگان به یاد داشته باشند که سه گانه مقیاس پذیری فقط به جای اثبات رسمی ریاضی ، مشاهده ای است. با وجود چقدر دشوار است ، ممکن است یک الگوریتم وجود داشته باشد که بتواند سه گانه را حل کند مگر اینکه کسی ثابت کرده باشد که غیرممکن است. ما برخی از دستورالعمل های اخیر را در مورد چگونگی تلاش افراد در فضا در بخش های بعدی این مجموعه مقاله پوشش خواهیم داد.

عدم تمرکز

عدم تمرکز به میزان تنوع در مالکیت ، تأثیر و ارزش در یک blockchain اشاره دارد. ارزهای رمزنگاری شده به طور کلی غیر متمرکز هستند زیرا هیچ یک از طرفین نمی توانند کل شبکه را اداره کنند. با این حال ، عدم تمرکز یک طیف است نه یک باینری "بله یا خیر" ، زیرا ما می بینیم سطوح مختلف عدم تمرکز در پروژه های مختلف مانند بیت کوین ، اتریوم ، ریپل ، EOS و غیره.

امنیت

امنیت سطح دفاعی است که blockchain در برابر حملات منابع خارجی و مقاومت سیستم در برابر دستکاری است. بسیاری از بردارهای حمله در یک سیستم blockchain وجود دارد ، از جمله هزینه های دو برابر ، سیبیل ، DDOS و 51 ٪ حملات. به طور کلی ، آزادی بیشتر (به عنوان مثال ورودی/خروج آزاد شبکه) منجر به عدم تمرکز بیشتر اما امنیت پایین تر می شود زیرا تأیید هویت شرکت کنندگان جدید در جایی که می توان آنها را متعلق به یک موجود مخرب مجزا یا در کنار هم قرار داد تا باعث ایجاد آسیب شود ، دشوار است. به شبکه

مقیاس پذیری

مقیاس پذیری ظرفیت شبکه ، از جمله تعداد گره های موجود در شبکه ، تعداد معامله هایی را که شبکه می تواند پردازش کند ، چقدر سریع شبکه می تواند پردازش کند و غیره تعیین می کند. اصطلاح مقیاس پذیری گاهی گیج کننده است زیرا blockchain بیت کوین با شرکت کنندگان جدید که به شبکه می پیوندند ، مقیاس پذیر است. سیستم POW به طور خودکار دشواری را تنظیم می کند و شبکه می تواند هر تعداد گره موجود در شبکه را تحمل کند.

این گفته رایج است که "بیت کوین مقیاس پذیر نیست" عمدتاً روی توان آن متمرکز است ، یعنی فقط می تواند هفت معاملات در ثانیه (TPS) را انجام دهد که برای استفاده واقعی در زندگی کافی نیست (در مقایسه با ویزا ، که طبق گزارش ها می تواند به 24000 TPS برسد). سرعت نهایی نیز مسئله دیگری است زیرا مردم 60 دقیقه صبر نمی کنند تا تأیید کنند که خرید یک قهوه معتبر است.

جهت های جدید برای افزایش مقیاس پذیری blockchain

Scaling Blockchain موضوعی پیچیده است و تلاش های بی شماری از صنعت رمزنگاری و آکادمی ها در تلاش برای حل سه گانه مقیاس پذیری وجود دارد. به طور کلی ، ما معتقدیم که سه جهت برای مقیاس پذیری blockchain وجود دارد:

• لایه اول (زنجیره ای)
• لایه دوم (خارج از زنجیره)
• اجماع دیگر

راه حل های لایه 1 (زنجیره ای)

راه حل های لایه اول نیاز به تغییر پایه کد blockchain واقعی (از این رو ، "زنجیره ای") دارد. یک راه حل مقیاس پذیری در زنجیره ای نشان دهنده تغییر ساختاری یا اساسی بر روی یک blockchain است.

در اینجا ، ما در مورد دو راه حل مقیاس گذاری در زنجیره ای بحث خواهیم کرد: Segwit و Sharding

1. شاهد جدا شده (Segwit)

Segwit یک به روزرسانی پروتکل برای بیت کوین است که راه و ساختار نحوه ذخیره داده ها را تغییر می دهد. هدف اصلی SEGWIT حل مشکل انعطاف پذیری معامله بود. امضای دیجیتالی که مالکیت و در دسترس بودن وجوه فرستنده را تأیید می کند ، فضای زیادی را در یک معامله به خود اختصاص می دهد. بنابراین ، حذف آن باعث می شود معاملات بیشتر در یک بلوک گنجانده شود. حذف داده های امضا برای هر معامله ، فضای و ظرفیت بیشتری را برای معاملات بیشتر در بلوک های ذخیره سازی 1MB بیت کوین منتشر می کند. Segwit قبلاً در Litecoin اجرا شده است.

اگرچه SEGWIT توان را افزایش می دهد و به بیت کوین کمک می کند تا معاملات بیشتری را پردازش کند ، اما به دلایل مختلف یک راه حل مقیاس پایدار نیست. اول ، Segwit یک راه حل مقیاس بندی عمومی نیست. دوم ، می توان آن را برای تنها blockchain مبتنی بر بیت کوین اعمال کرد. سوم ، SEGWIT بیت کوین را قادر می سازد تا معاملات بیشتری را پردازش کند اما زمان تأیید را کاهش نمی دهد.

2. Sharding

Sharding نوعی پارتیشن بندی بانک اطلاعاتی است که به عنوان پارتیشن بندی افقی نیز شناخته می شود. این فرایند شامل تجزیه یک بانک اطلاعاتی گسترده در بخش های کوچکتر و قابل کنترل تر ، با ایده بهبود عملکرد و کاهش زمان پاسخ به پرس و جو است. 2

blockchain را می توان به عنوان یک پایگاه داده توزیع شده مشاهده کرد. اگر ما را به blockchain اعمال کنیم ، شبکه blockchain به بخش های مختلف تقسیم می شود و هر بخش توسط گره های خاصی که به آنها اختصاص یافته است اداره می شود. با این کار ، توان سیستم می تواند تا حد زیادی بهبود یابد زیرا ، به طور خودسرانه ، بسیاری از خوشه های گره می توانند به موازات پردازش معاملات اجرا شوند.

راه حل های لایه 2 (خارج از زنجیره)

راه حل های مقیاس پذیری لایه دوم یا راه حل های خارج از زنجیره یک لایه دوم را به شبکه اصلی blockchain اضافه می کند تا معاملات سریعتر را تسهیل کند. پروتکل های ثانویه در بالای blockchain اصلی ساخته شده اند ، که در آن معاملات از طریق blockchain اصلی برای صرفه جویی در فضا و کاهش احتقان شبکه "بارگیری نشده" هستند.

1. Sidechains

Sidechain به سادگی یک blockchain جداگانه است که به blockchain اصلی (MainChain) مرتبط است. دارایی های موجود در MainChain و Sidechains (Ref) را می توان با نرخ از پیش تعیین شده با استفاده از یک PEG دو طرفه معامله کرد. با جابجایی برخی از برنامه های خاص در قسمت Sidechain می توان از Sidechains برای بارگیری از اصلی استفاده کرد. Sidechain یکی از راه حل های امیدوار کننده برای مشکل مقیاس پذیری است اگر ارتباطات بین بلوکچ کارآمدتر شود.

چندین قطعه قطعه را می توان به اصلی وصل کرد و هر یک از Sidechain می تواند معماری خاص خود را داشته باشد. شبکه ای از Sidechains با یک MainChain می تواند ایجاد شود که MainChain بتواند به عنوان یک شبکه رله عمل کند ، و Sidechains نمایانگر یک شبکه blockchain است. پلاسما (Ethereum) 3 و Parachain (Polkadot) 4 راه حل های مقیاس پذیر با استفاده از Sidechain و Relays هستند.

2. کانال های پرداخت

یک کانال پرداخت یک شبکه خارج از زنجیره است که به موازات blockchain اصلی اجرا می شود. ایده این است که یک کانال بین دو طرف ایجاد شود که می خواهند معامله انجام دهند.

تمام معاملات که در کانال انجام می شود ، غیر زنجیره ای است و اجماع جهانی لازم نیست. در نتیجه ، این معاملات به سرعت از طریق یک قرارداد هوشمند ، با هزینه های بسیار پایین تر و با سرعت رعد و برق اجرا می شوند. یک کانال پرداخت معمولی دارای سه مرحله است:

فاز اول: با امضای و تأمین اعتبار یک کانال یک کانال ایجاد کنید

فاز دوم: معاملات همکار به همسالان در یک کانال پرداخت

فاز سوم: کانال را ببندید و حالت نهایی را به blockchain اصلی پخش کنید

چندین طرح مختلف کانال پرداخت وجود دارد. شبکه رعد و برق (بیت کوین) و شبکه Raiden (Ethereum) پیاده سازی های محبوب کانال پرداخت هستند.

نحوه توافق: مکانیسم های اجماع انواع مختلف و چرا برای سرعت معامله اهمیت دارند

دشواری مقیاس گذاری blockchain عمدتا به دلیل اجماع آن است زیرا به همه شرکت کنندگان در شبکه نیاز دارد تا در مورد معتبر بودن معاملات توافق کنند. در حالی که بیت کوین می تواند به تعداد زیادی از شرکت کنندگان مقیاس کند ، اما نمی تواند به تعداد زیادی از معاملات بپردازد. بنابراین ، برخی از اجماع جایگزین برای تلاش برای حل مشکل ظاهر شد.

1. اجماع ناکاموتو

اجماع اثبات کار (POW) Satoshi Nakamoto جهت جدیدی را برای حل مشکل ژنرال های بیزانس در یک مجموعه بدون مجوز باز کرده است. پس از توسعه اجماع اثبات کار ، بسیاری از الگوریتم های اجماع جدید مانند اثبات سهام (POS) ، اثبات ادعای (POA) ، اثبات تکیه (POR) و اثبات پدید آمده است.-از اهمیت (POI).

به طور کلی ، ما همه این نوع اجماع را به عنوان اجماع ناکاموتو طبقه بندی می کنیم.

2. اجماع کلاسیک

اجماع کلاسیک الگوریتم های سنتی است که قبل از اختراع بیت کوین مورد بررسی قرار گرفته است. آنها برای رسیدن به اجماع در کل شبکه ، روی مجموعه های همسالان ثابت تمرکز می کنند. نمونه هایی از اجماع کلاسیک شامل Paxos ، Raft ، PBFT و موارد دیگر است. پس از اختراع بیت کوین ، اجماع کلاسیک نیز با تغییرات جدید مانند BFT واگذار شده (DBFT) ، BFT فدرال (FBFT) ، Tendermint و موارد دیگر تکامل یافت. آنها می توانند با یک محیط بدون مجوز سازگارتر باشند.

3. اجماع بدون رهبر

اجماع سنتی (BFT مانند) و اجماع ناکاموتو (مانند POW) مبتنی بر رهبر هستند. آنها به کل شبکه نیاز دارند تا یک رهبر را برای پیشنهادات بلوک (یا معاملات/دولت لجر و غیره) انتخاب کنند ، و سپس بقیه شبکه می توانند رای دهند تا در مورد این پیشنهاد توافق کنند یا خیر. با این حال ، با استفاده از اجماع بدون رهبر ، یک مسیر نوظهور جدید وجود دارد که در آن همه شرکت کنندگان در شبکه مجاز به پیشنهاد معاملات اخیر هستند. این معاملات مانند شایعات در کل شبکه گسترش می یابند و در نهایت اجازه می دهند که کل شبکه با اجماع روبرو شود که معاملات در آن شامل یا نباشد.

نمونه هایی از پروژه ها شامل بهمن ، IOTA و NKN است. ما در فصل های بعدی بیشتر بحث خواهیم کرد. در حالی که به نظر می رسد رهبر بی نقص مسیری را برای حل سه گانه مقیاس پذیری فراهم می کند ، اما در حال حاضر آنها تا حد زیادی آزمایش هستند.

برای بحث عمیق تر در مورد اصول اساسی اجماع، این مطلب را بخوانید: نحوه توافق: انواع مختلف اجماع برای بلاک چین

مقیاس بیت کوین: شبکه لایتنینگ و کانال های پرداخت

همانطور که در بالا نشان دادیم، بیت کوین دارای مشکلات مقیاس پذیری است. مشکل مقیاس پذیری مانع از تبدیل بیت کوین به یک شبکه پرداخت عملی می شود. با این حال، شبکه لایتنینگ یکی از روش های آزمایش شده است که ممکن است در شبکه بیت کوین کار کند.

شبکه لایتنینگ برای اولین بار توسط جوزف پون و تادئوس درایجا در سال 2015 در یک مقاله سفید توصیف شد. در حال حاضر سه تیم به طور جمعی بیشتر کار را روی توسعه شبکه لایتنینگ انجام می دهند: Blockstream، Lightning Labs و ACINQ، با ورودی از سایرین. اعضای جامعه بیت کوین5

شبکه لایتنینگ یک پروتکل پرداخت لایه دوم است که بر روی یک سیستم مبتنی بر بلاک چین (مانند بیت کوین) کار می کند. کاربران را قادر می سازد تا کانال های پرداخت را بین دو طرف در لایه دوم (لایه 2) با انجام تراکنش صندوق به بلاک چین پایه مربوطه (لایه 1) ایجاد کنند. این کانال ها می توانند تا زمانی که لازم باشد وجود داشته باشند، و چون فقط بین دو طرف راه اندازی می شوند، تراکنش ها تقریباً فوری هستند و کارمزدها بسیار پایین است. کاربران می توانند هر تعداد تراکنش را در کانال پرداخت بدون پخش آن به بلاک چین اصلی انجام دهند. هنگامی که کانال پرداخت بسته شد، مانده نهایی تراکنش ها پخش و در بلاک چین پایه نوشته می شود. در ادامه نحوه عملکرد شبکه رعد و برق توضیح داده شده است.

چگونه رعد و برق کار می کند: کانال های پرداخت دوطرفه

این مکانیسم در سطح همتا به همتا (P2P) عمل می کند و عملکرد آن بر ایجاد کانال های پرداخت دوطرفه است که از طریق آن کاربران می توانند تراکنش های یکپارچه ارزهای دیجیتال را انجام دهند. هنگام راه اندازی یک کانال پرداخت جدید، تراکنش زنجیره ای اجتناب ناپذیر است. با این حال، تمام تراکنش های داخل کانال خارج از زنجیره هستند و اجماع جهانی مورد نیاز نیست. در نتیجه، این تراکنش ها به سرعت از طریق یک قرارداد هوشمند، با کارمزد بسیار کمتر و نرخ تراکنش در ثانیه (tps) بسیار بالاتر، اجرا می شوند.

برای ایجاد یک کانال پرداخت، دو شرکت کننده باید یک کیف پول مشترک چند امضایی راه اندازی کنند و وجوهی را به آن اضافه کنند. وجوهی که در کیف پول های چند امضایی ذخیره می شوند تنها زمانی قابل دسترسی هستند که کلیدهای خصوصی هر دو طرف ارائه شوند. این بدان معنی است که یک طرف نمی تواند بدون رضایت طرف دیگر کیف پول را باز کند. 6

به عنوان مثال ، تصور کنید که آلیس می خواهد بیت کوین ها را با باب از طریق شبکه رعد و برق معامله کند. ابتدا آنها یک کانال پرداخت را با استفاده از یک کیف پول MultiG تنظیم می کنند. آلیس و باب می توانند از طریق زنجیره ای به همان اندازه که می خواهند در طول عمر کانال پرداخت انجام دهند.

پس از هر معامله ، آلیس و باب ترازنامه نسخه های خود را تأیید و به روز می کنند ، که تعداد سکه ها را که هر کدام دارند ثبت می کند. هنگامی که آنها معاملات را انجام می دهند ، کانال پرداخت را می بندند و ترازنامه نهایی هر یک را به blockchain پایه بیت کوین پخش می کنند. قرارداد هوشمند شبکه لایتنینگ تضمین می کند که آنها بیت کوین خود را دریافت می کنند و با آخرین نسخه ترازنامه موافقت می کنند.

شرکت کنندگان درگیر فقط باید دو بار با blockchain بیت کوین تعامل داشته باشند (کانال پرداخت را باز و بستن). تمام معاملات دیگر که در کانال انجام شده است به طور مستقیم با زنجیره اصلی ابلاغ نمی شوند.

مسیریابی شبکه در رعد و برق

شبکه رعد و برق از باز کردن کانال های پرداخت جدید جلوگیری می کند. در صورت امکان ، به جای آن از کانال های قبلاً ایجاد شده استفاده می شود. حتی اگر یک کانال پرداخت مستقیم بین دو طرف وجود نداشته باشد ، آنها هنوز هم از طریق کانال های پرداخت به هم پیوسته برای معامله در دسترس هستند. این بدان معناست که آلیس می تواند بدون ایجاد یک کانال مستقیم جدید با او ، چارلی را پرداخت کند ، تا زمانی که یک مسیر شبکه بین آنها وجود داشته باشد و حاوی بیت کوین کافی باشد.

بنابراین ، اگر آلیس کانال پرداخت با باب و باب کانال پرداخت با چارلی داشته باشد ، می تواند پرداخت را از طریق باب ارسال کند. مسیریابی پرداخت ممکن است شامل بسیاری از گره های شبکه رعد و برق باشد ، اما قرارداد هوشمند به طور خودکار کوتاهترین مسیر قابل دسترسی را جستجو می کند.

مزایا و مضرات شبکه صاعقه

مزایای شبکه رعد و برق

• به عنوان یک راه حل خارج از زنجیره ، می تواند ترافیک روی blockchain اصلی را کاهش دهد
• این تقریباً پرداخت های فوری را بدون زمان انتظار برای تأیید شبکه امکان پذیر می کند
• هزینه های پایین به عنوان معاملات در کانال های پرداخت به جای blockchain پایه انجام می شود
• این قادر است حداقل 1 میلیون معاملات در هر ثانیه پردازش کند
• تعویض اتمی زنجیره ای: شبکه رعد و برق راهی برای معاملات متقاطع را فراهم می کند زیرا دو blockchains عملکرد هش رمزنگاری یکسانی دارند
• این برای ریزگردها مناسب است ، زیرا امکان انتقال مقادیر کوچک را فراهم می کند. ریزگردها خودکار ممکن است در سطح دستگاه بین دستگاه های الکترونیکی اجرا شود

مضرات شبکه صاعقه

• برخلاف تراکنش های زنجیره ای، اگر گیرنده آفلاین باشد، پرداخت غیرممکن است
• کاربران شبکه ممکن است نیاز به نظارت مکرر کانال های پرداخت داشته باشند تا وجوه خود را ایمن نگه دارند
• هنوز برای پرداخت های بزرگ مناسب نیست. از آنجایی که شبکه شامل بسیاری از کیف پول های چند امضایی (عمداً کیف پول های مشترک) است، این کیف پول ها ممکن است تعادل کافی برای عمل به عنوان واسطه برای پرداخت های بزرگ نداشته باشند.
• هنگام باز کردن و بستن یک کانال پرداخت همچنان شامل تراکنش های زنجیره ای می شود، بنابراین کار دستی و کارمزد تراکنش های بالاتر ممکن است اجتناب ناپذیر باشد.

به طور کلی راه حل های لایه دو لایتنینگ شبکه مانند کانال های پرداخت نامیده می شوند. نمونه هایی از کانال های پرداخت عبارتند از:

پردازش چیزها قطعه به قطعه: Sharding چیست؟

شاردینگ نوعی پارتیشن بندی پایگاه داده است که به عنوان پارتیشن بندی افقی نیز شناخته می شود. پایگاه داده به صورت افقی به قطعات تقسیم می شود تا همزمانی بالا و زمان پاسخ کوتاه ارائه شود. در مورد به اشتراک گذاری بلاک چین، شبکه به قطعات متعددی به نام خرده تقسیم می شود.

هر خرده دارای مجموعه منحصر به فردی از قراردادهای هوشمند است. اعتبار سنجی تراکنش به جای اینکه در کل شبکه بلاک چین انجام شود، روی یک قطعه قطعه اتفاق می افتد. با افزودن خرده های درخواستی و اجرای تراکنش ها به صورت موازی، بلاک چین را می توان تا بی نهایت (از لحاظ نظری) مقیاس بندی کرد. اگرچه این امر به دلیل اتصال شدید و سایر محدودیت های توزیع برق عملاً امکان پذیر نیست، شاردینگ می تواند یک راه حل بلندمدت پایدار برای مسائل مقیاس پذیری بلاک چین باشد.

اشکال اصلی به اشتراک گذاری یک بلاک چین، پیچیدگی و امنیت آن است. به دلیل کاهش قدرت هش مورد نیاز برای کنترل بخش های جداگانه، هکرها می توانند به راحتی از یک تکه تکه در یک بلاک چین سبقت بگیرند. هنگامی که یک بخش هک می شود، تراکنش های مخرب می توانند به شبکه اصلی پخش شوند و کل سیستم را مختل کنند. 9

همچنین، از آنجایی که خوشه های گره مختلف بخش های مختلف بلاک چین را اداره می کنند، هر خرده به عنوان یک شبکه بلاک چین مجزا ظاهر می شود. مکانیسم های ارتباطی Intershard برای اجازه دادن به کاربران و برنامه های کاربردی یک زیر دامنه برای ارتباط با زیر دامنه دیگر مورد نیاز است. اجرای نادرست منجر به هزینه مضاعف آسان می شود که به طور قابل توجهی بر امنیت کل شبکه تأثیر می گذارد.

یکی دیگر از چالش های شاردینگ، پیچیدگی آن است. اجرای اشتراک گذاری در شبکه های بلاک چین موجود بسیار دشوار است زیرا شامل تقسیم شبکه و تخصیص مجدد وضعیت است.

یکی از ویژگی های کلیدی که به آن نیاز دارد ، اتصال تنگ است. اتصال تنگ یک خاصیت از تراش است اما خاصیت زنجیرهای جانبی نیست. یک بلوک زنجیره ای کودک که یک بلوک زنجیره ای اصلی نامعتبر را به عنوان وابستگی مشخص می کند ، با تعریف نامعتبر است. مهمتر از همه ، بلوک زنجیره ای اصلی که شامل یک بلوک زنجیره ای نامعتبر است ، نامعتبر است. 10

Zilliqa اولین بستر عمومی Blockchain است که Sharding را پیاده سازی کرده است. بنیاد Ethereum همچنین قصد دارد در به روزرسانی بعدی خود ، Ethereum 2. 0 از Sharding استفاده کند. سایر پروژه های blockchain با استفاده از Sharding به عنوان راه حلی برای مشکلات مقیاس پذیری ، Cardano ، Harmony و Quarkchain هستند.

نمونه ای از پروتکل های Sharding:

راه حل های مقیاس گذاری: اطلاعات بیشتر در مورد اجماع و Sidechains

امیدوارم که اکنون شما یک نمای کلی از موانع اصلی معاملات blockchain با موانع روبرو باشید و چگونگی عملکرد سه گانه مقیاس پذیری blockchain در برابر فرم با جزئیات بیشتر کار می کند. برخی از راه حل های بالقوه از Sharding به شبکه رعد و برق وجود دارد و راه حل های بیشتری توسط جامعه ارائه می شود. در مقالات مرتبط ، ما عمیق تر به قسمتهای جانبی و اجماع که در اینجا ذکر شده است ، شیرجه می زنیم ، بنابراین اگر مشتاق درک آجیل و پیچ های blockchain هستید ، به آنها خوانده می شود.