Home > General > Apa itu Sharding? Konsep Penskalaan Ethereum Ini Dijelaskan

Apa itu Sharding? Konsep Penskalaan Ethereum Ini Dijelaskan

///
Comments are Off
Blockonomi

Sebagai debat skala dalam cryptocurrency terus berlanjut, beberapa solusi potensial sebenarnya telah dalam pengembangan untuk beberapa waktu sekarang.

Khususnya, dalam kasus Ethereum, di mana fokus besar ditempatkan pada desentralisasi dan keamanan dengan mengorbankan skalabilitas, penerapan sharding bersamaan dengan implementasi Bukti Pasak konsensus dipandang sebagai mekanisme yang sangat dibutuhkan di mana jaringan dapat skala ke tingkat praktis untuk aplikasi sambil tetap mempertahankan desentralisasi dan keamanannya.

Sharding adalah topik yang kompleks, terutama ketika diterapkan pada jaringan peer to look yang didesentralisasi seperti Ethereum di mana kondisi world jaringan terus diperbarui.

Jadi apa sebenarnya sharding dan bagaimana hal itu dapat membantu skala jaringan blockchain?

Latar Belakang Komputasi Sharding dan Terdistribusi

Sharding sebenarnya jauh lebih tua daripada teknologi blockchain dan telah diimplementasikan dalam berbagai sistem dari optimasi foundation information bisnis hingga Database world Spanner Google.

  • Pada dasarnya, sharding adalah metode khusus untuk mempartisi information secara horizontal dalam database.
  • Lebih umum, foundation information dipecah menjadi potongan-potongan kecil yang disebut "pecahan", yang ketika dikumpulkan bersama membentuk database asli.
  • Dalam jaringan blockchain terdistribusi, jaringan terdiri dari serangkaian node yang terhubung dalam format peer to look, tanpa otoritas pusat.
  • Seperti halnya dengan sistem blockchain saat ini, setiap node menyimpan semua standing jaringan dan memproses semua transaksi.
  • Sementara ini memberikan keamanan tingkat tinggi melalui desentralisasi, terutama dalam sistem Bukti Pekerjaan seperti Bitcoin dan Ethereum, ini mengarah pada masalah penskalaan yang sah.

Ethereum Sharding

Menggunakan Ethereum sebagai contoh, simpul penuh di Ethereum jaringan menyimpan seluruh standing blockchain, termasuk saldo akun, penyimpanan, dan kode kontrak.

Sayangnya, ketika jaringan bertambah besar dengan kecepatan eksponensial, konsensus hanya meningkat secara linear. Keterbatasan ini disebabkan oleh komunikasi yang dibutuhkan antara node yang diperlukan untuk mencapai konsensus.

Node dalam jaringan tidak memiliki hak khusus dan setiap node dalam jaringan menyimpan dan memproses setiap transaksi. Akibatnya, dalam jaringan sebesar Ethereum, masalah seperti biaya gasoline tinggi dan waktu konfirmasi transaksi yang lebih lama menjadi masalah nyata ketika jaringan tegang. Itu jaringan hanya secepat node individu daripada jumlah bagian-bagiannya.

Sharding membantu mengatasi masalah ini dengan memberikan solusi yang menarik namun kompleks. Konsep ini melibatkan pengelompokan subset node ke dalam pecahan yang pada gilirannya memproses transaksi khusus untuk pecahan itu. Ini memungkinkan sistem untuk memproses banyak transaksi secara paralel, sehingga secara signifikan meningkatkan throughput.

Cara yang lebih sederhana untuk membayangkannya adalah pembagian Amerika Serikat menjadi negara bagian.

Sementara setiap negara bagian (pecahan dalam kasus ini) adalah bagian dari Amerika Serikat yang lebih besar (jaringan Ethereum), mereka memiliki aturan, batas, dan subset populasi tertentu. Namun, mereka berbagi bahasa dan budaya common sebagai bagian dari jaringan mereka yang lebih besar yang membentuk negara.

Atau lebih baik lagi, di Vitalik ButerinKata-kata sendiri:

“Bayangkan Ethereum telah dipecah menjadi ribuan pulau. Setiap pulau dapat melakukan hal sendiri. Masing-masing pulau memiliki fitur uniknya sendiri dan setiap orang yang berada di pulau itu, yaitu akun, dapat berinteraksi satu sama lain DAN mereka dapat dengan bebas menikmati semua fitur-fiturnya. Jika mereka ingin menghubungi pulau lain, mereka harus menggunakan semacam protokol. ”

Seperti yang Anda lihat, konsep memecah jaringan menjadi potongan-potongan yang lebih efisien memungkinkan jaringan berfungsi sebagai jumlah dari bagian-bagiannya, daripada dibatasi oleh kecepatan setiap node individu.

Bagaimana Sharding Bekerja di Blockchains?

Kami akan terus menggunakan Ethereum sebagai contoh dalam hal ini karena ini adalah upaya sharding yang paling terkenal dan sulit di area blockchain, karena pengembang Ethereum mengimplementasikan apa yang dikenal sebagai “pecahan negara

Keadaan saat ini dari blockchain Ethereum dikenal sebagai "negara world”Dan apa yang dapat dilihat semua orang ketika mereka melihat blockchain pada contoh spesifik.

Bagian yang sulit dalam mengimplementasikan sharding di Ethereum adalah bahwa dengan mengubah node menjadi subset yang lebih kecil, subset ini harus dapat memproses set transaksi tertentu sambil secara bersamaan memperbarui keadaan jaringan, sambil memastikan itu legitimate.

Sharding in Ethereum seharusnya diimplementasikan dalam peluncuran dua fase, lebih dari kemungkinan setelahnya Bukti Pasak diimplementasikan dalam jaringan. Fase satu akan menjadi lapisan information yang terdiri dari konsensus information apa yang ada di dalam pecahan. Fase dua adalah lapisan standing. Semua ini sangat lancar, jadi uraian umum cara kerjanya ada di bawah ini.

Ethereum memecah jaringan menjadi pecahan tertentu. Setiap beling ditetapkan grup transaksi tertentu yang ditentukan dengan mengelompokkan akun tertentu (termasuk kontrak pintar) ke beling. Setiap grup transaksi memiliki tajuk dan badan yang terdiri dari yang berikut ini.

  • ID beling dari grup transaksi
  • Penugasan validator melalui pengambilan sampel acak (verifikasi transaksi dalam pecahan)
  • State Root (standing akar merkle dari beling sebelum dan sesudah transaksi ditambahkan)

Tubuh

  • Semua transaksi yang termasuk dalam grup transaksi yang merupakan bagian dari pecahan khusus.

Transaksi khusus untuk setiap pecahan dan terjadi antara akun yang asli dengan pecahan itu.

Ketika transaksi diverifikasi, keadaan jaringan berubah dan saldo, penyimpanan akun, dll diperbarui. Agar grup transaksi memverifikasi legitimate, root pra-status grup transaksi harus cocok dengan root shard di negara world. Jika cocok, grup transaksi divalidasi dan negara world diperbarui melalui root ID negara shard tertentu.

Alih-alih hanya berisi root negara, setiap blok blockchain Ethereum sekarang berisi root negara dan root grup transaksi. Root grup transaksi adalah akar merkle dari semua grup transaksi dari pecahan khusus untuk blok transaksi tersebut.

Pada dasarnya, ada akar merkle dari semua pecahan yang berbeda yang berisi grup transaksi yang diperbarui dan diverifikasi. Root ini disimpan di blockchain bersama dengan root standing yang diperbarui.

Penggunaan konsep pohon merkle dalam struktur ini sangat penting untuk memastikan validitas blockchain. Memahami bagaimana a pohon merkle dan khususnya pekerjaan akar merkle, dapat membantu Anda memahami konsep-konsep ini dengan lebih mudah.

Apa itu Pohon Merkle

Baca: Apa itu Pohon Merkle?

Konsensus dalam beling dicapai melalui konsensus Proof of Stake dari node yang dipilih secara acak yang diterapkan pada beling untuk putaran konsensus tertentu.

Ini tidak hanya memberikan finalitas untuk konsensus, yang diperlukan di dalam pecahan, tetapi juga menyediakan pertahanan khusus terhadap serangan yang Bukti kerja blockchain akan rentan dalam hal ini.

Kekuatan hash yang diperlukan untuk menyerbu pecahan tertentu dalam jaringan pecahan PoW berkurang secara drastis dan kemampuan bagi aktor jahat untuk mengambil alih pecahan melalui daya komputasi sangat memungkinkan.

Melalui ini, aktor jahat dapat menyerang pecahan lain melalui protokol komunikasi yang merupakan salah satu fitur arsitektur pecahan yang lebih rumit dan penting. Pemilihan sampel secara acak dari validator di dalam beling berhasil untuk menahan serangan jenis ini karena aktor yang buruk tidak akan tahu di mana beling mereka ditempatkan sebelum mereka benar-benar ditempatkan di dalamnya.

Selanjutnya, pengambilan sampel acak akan digunakan untuk memilih validator yang ada sebenarnya memvalidasi dari set validasi acak.

Protokol komunikasi sangat penting untuk arsitektur sharding yang berfungsi dengan benar dalam sistem. Anda dapat menganggap protokol komunikasi sebagai bahasa common yang konsisten di antara negara-negara bagian sebagai bagian dari Amerika Serikat yang lebih besar.

Namun, merancang protokol ini sangat menantang dan perlu dilakukan sehingga hanya digunakan saat diperlukan. Ini menjadi penting ketika sebuah simpul khusus membutuhkan informasi yang tidak disimpan di dalam pecahannya sendiri dan perlu menemukan pecahan dengan informasi yang diperlukan. Komunikasi ini dikenal sebagai komunikasi lintas-beling.

Komunikasi lintas-shard dicapai melalui penerapan konsep penerimaan transaksi. Tanda terima untuk transaksi disimpan dalam akar merkle yang dapat dengan mudah diverifikasi tetapi itu bukan bagian dari root negara.

Beling menerima transaksi dari beling lain memeriksa akar merkle untuk memastikan bahwa tanda terima belum dihabiskan. Pada dasarnya, tanda terima disimpan dalam memori bersama yang dapat diverifikasi oleh pecahan lain, tetapi tidak diubah. Oleh karena itu, melalui penyimpanan resi yang terdistribusi, pecahan dapat berkomunikasi satu sama lain.

Sharding Transferring Ahead

Sharding in Ethereum diharapkan akan diterapkan setelah Casper Peningkatan PoS. Baru-baru ini di sana telah ada beberapa perkembangan mengenai Ethereum 2.0 yang melibatkan implementasi keduanya Casper dan beling.

Sharding juga telah diterapkan di beberapa platform lainnya, terutama Zilliqa. Namun, Zilliqa tidak mengimplementasikan state sharding saat ini dan sebaliknya berfokus pada penyediaan blockchain throughput tinggi dengan memanfaatkan transaksi dan komputasi sharding.

ZilliqaBaca kami Panduan untuk Zilliqa

Kesimpulan

Sharding berfungsi untuk menawarkan beberapa solusi yang menjanjikan kepada gajah di ruang platform blockchain sekarang, skalabilitas.

Sementara jaringan kilat Bitcoin sedang dalam tahap pengujian dan telah menunjukkan beberapa kemajuan yang sangat menjanjikan sejauh ini, solusi Ethereum membawa serta beberapa tantangan unik karena dipatok sebagai komputer dunia yang Turing lengkap.

Sharding akan langsung berfungsi hanya pada tingkat protokol, sehingga bagi pengguna akhir atau pengembang aplikasi dapp mungkin tidak relevan untuk dipelajari.

Terlepas dari itu, upaya Ethereum di negara bagian untuk jaringan luas yang terdesentralisasi adalah upaya yang mengesankan dan akan menjadi prestasi besar jika berhasil diimplementasikan.

16.937

You may also like
Menyatakan tindakan keras? Apa yang membuat rilis kerangka crypto DoJ
Menyatakan tindakan keras? Apa yang membuat rilis kerangka crypto DoJ
Kava CEO Brian Kerr

DeFi Akan Menghindari Dominasi Ethereum Di 2021 (Wawancara Eksklusif)

Bitcoin, Ethereum, Ripple, Chainlink, dan Binance Coin

Bitcoin, Ethereum, Ripple, Chainlink, dan Binance Coin

Decentralised finance
Cryptocurrency menjelaskan: Apa itu keuangan terdesentralisasi?