В этой статье мы дадим определение сегментированию, поймем его основные принципы и почему оно важно в современных системах баз данных. В преддверии запуска компания Facebook приобрела компанию Chainspace, чья команда разработчиков специализируется на шардинге. Конкретные детали пока неизвестны, но можно предположить, что в блокчейн Libra внедрят разновидность шардинга.
В идеале запрос, касающийся данных одного пользователя (или одного документа, заказа и т. д.), должен обрабатываться только одним шардом. В самой простой реализации вместо того, чтобы поддерживать один блокчейн, мы будем поддерживать несколько, и назовем каждый такой блокчейн “шард”. Каждый шард поддерживается независимым множеством нод, https://www.xcritical.com/ которые проверяют транзакции и создают блоки.
- Между независимыми серверами нельзя просто так обеспечить ACID-гарантии.
- Шардинг в блокчейне можно реализовать разными способами, в зависимости от того, какие компоненты сети разделяются между шардами.
- Результат — скорость транзакций падает, комиссии растут, и все это становится препятствием для расширения и развития проекта в будущем.
- Параллельная обработка транзакций позволяет шардированной сети быстрее масштабироваться, снижать перегрузку и повышать пропускную способность.
- Например, добавить серверы для увеличения мощности или изменить ключ шардирования.
Создатели блокчейна как инновационной технологии не фокусировались на проблеме масштабирования. На тот момент было непонятно, сработает идея или нет, поэтому важнее было продумать механизмы, которые обеспечивают максимальную степень защиты в угоду быстродействию и энергоэффективности. До блокчейна шардинг шард применялся для распределения баз данных по разным серверам. Например, в бизнесе, когда информацию с одного сервера переносили на другие сервера, упорядочивая ее по определенным признакам. При этом нагрузка на конкретный сервер уменьшалась — происходило масштабирование.
Плюсы Шардинга
Это принесет в жертву часть общей безопасности сети, но сократит расходы в 100 раз. Sharding является одним из возможных решений, которые улучшат масштабируемость второй по влечение криптовалюты – Эфира. Этот параллельный подход критически важен для поддержки ресурсоёмких приложений и повышения пропускной способности без ущерба для безопасности. Абстракция аккаунта – это процесс облегчения взаимодействия пользователей с блокчейном через кастомизацию о… Использует службу поиска или каталог для отслеживания того, на каком шарде хранятся те или иные данные. Шардинг теоретически может стать решением так называемой трилеммы блокчейна.
Назначение Валидаторов И Центральный Блокчейн
Трилемма блокчейна, как пояснил Виталик Бутерин, состоит в том, что одновременно можно сохранять только две из трех ключевых особенностей блокчейна — безопасности, децентрализации и масштабируемости. Если преодолеть сложности, с которыми сталкивается шардинг, то можно будет масштабировать распределенные сети, не жертвуя децентрализацией или безопасностью. Экосистема блокчейна Close To позволяет разработчикам создавать и применять децентрализованные приложения. Если разделить блокчейн на изолированные сегменты, то каждый шард станет отдельной сетью. Пользователи и приложения одного поддомена не смогут коммуницировать с пользователями и приложениями другого поддомена, не применяя особый механизм коммуникации.
Разработчики предложили два решения, позволяющих повысить производительность и скорость транзакций в блокчейнах. После захвата сегмента атакующие могут направить недействительные транзакции в основную сеть. Также данные в этом конкретном сегменте криптосистема с открытым ключом могут стать недействительными и оказаться безвозвратно утрачены. Ethereum предлагает решение в виде рандомизированной выборки — протоколы шарда случайным образом назначаются в различные секции для подтверждения аутентификации блоков.
Каждый шард работает независимо и обрабатывает определенную часть транзакций сети, обеспечивая параллельную обработку и уменьшая задержки. Утверждается, что получить контроль над 50% шарда проще, чем 50% всей сети (например потому что участник может попытаться взломать или подкупить валидаторов после того как они были назначены на шард). По определению, между-шардовые транзакции изменяют состояние в нескольких шардах. Такие изменения попадут в какие-то блоки в блокчейнах соответствующих шардов.
Если это произошло, то она считается достоверной, даже когда имеются иные операции с этими же монетами. Разработка очередного блока служит ещё одним подтверждением транзакции их предшествующего блока. Отмена операции будет маловероятна, если будет получено несколько подтверждений. Бывает, что надо решить вопрос, который требует согласия или участия жителей всех подъездов. Вместо того, чтобы один мэр управлял всем городом, каждый район имеет своего управляющего, который заботится о местных делах. Например, такой инструмент есть в дорожной карте Ethereum на пути к переходу к обновленной версии экосистемы.
Представляет собой разбиение базы данных на более мелкие подмножества, где каждый шард содержит подмножество таблиц базы данных. Этот метод часто используется для разделения базы данных на более мелкие, более управляемые части, при этом каждый шард предназначен для определенных таблиц или групп таблиц, связанных с конкретными аспектами приложения. Шардинг уменьшает объём вычислительной мощности, необходимой для контроля части блокчейна, что делает отдельные шарды более уязвимыми к атакам. «Захват шарда» или «атака одного процента» может произойти, когда злоумышленник с небольшой долей общих ресурсов сети целенаправленно атакует и компрометирует один шард, создавая угрозу безопасности. Горизонтальное разделение включает разбивку данных по строкам и распределение их по различным узлам или базам данных. Поскольку каждая строка представляет отдельную сущность, такой подход сохраняет целостность данных и обеспечивает масштабируемость.