Блокирование технологических препятствий с помощью шардинга

Из-за ограниченной пропускной способности и высоких затрат на транзакции, ранние версии блокчейнов, включая Bitcoin и Ethereum, столкнулись с критическими вызовами. Разработчики поискали решения для улучшения масштабируемости, одним из которых стало использование технологии шардинга.

Основы шардинга в блокчейне

Шардинг, или разбиение на сегменты, разделяет блокчейн на более мелкие части, называемые шардами, для параллельной обработки транзакций. Это метод горизонтального масштабирования, используемый в таких сетях, как Ethereum, Toncoin и Zilliqa. Шардинг, первоначально применяемый в 90-х годах для баз данных, получил популярность в мире блокчейна благодаря онлайн-игре Ultima Online, которая из-за своего успеха была распределена по нескольким серверам.

Механизм работы 

В децентрализованных сетях, состоящих из узлов, эти узлы обрабатывают транзакции и создают новые блоки. Например, в сети Bitcoin работают более 10 000 майнеров, а в Ethereum - более 3300 валидаторов. Они не только поддерживают сеть, но и обеспечивают ее безопасность, конкурируя за комиссии от пользователей.

Блокчейн ограничивает количество транзакций в каждом блоке, оставляя неподтвержденные транзакции в мемпуле. Шардинг минимизирует задержки, распределяя транзакции между разными шардами для параллельной обработки.

Преимущества и ограничения 

Шардинг, на данный момент, является одним из самых эффективных способов масштабирования блокчейнов, но применим в основном к сетям, основанным на механизме Proof-of-Stake (PoS).

Сети на основе Proof-of-Work (PoW), включая Bitcoin и Litecoin, не подходят для шардинга из-за их механизма майнинга. В PoW сетях, таких как Bitcoin, для контроля над сетью требуется более половины хешрейта, в то время как в PoS-сетях злоумышленнику нужно контролировать более 50% всех монет.

Шардинг представляет собой вызовы для разработчиков, в том числе в области безопасности, так как каждый шард является отдельным блокчейном. Необходимо обеспечить защиту от атак и правильный подбор валидаторов для каждого шарда.

Шардинг представляет собой эффективное решение для масштабирования старых блокчейн-сетей. Несмотря на его сравнительную новизну в индустрии блокчейна, разработчикам важно устранять любые уязвимости для обеспечения безопасности сетей на основе шардинга.