แนะนำสกุลเงิน

ในบล็อกเชนทั่วไป ธุรกรรมต้องได้รับการยืนยันโดยแต่ละโหนดในเครือข่าย ในขณะที่จำเป็นต้องเข้าถึงฉันทามติระหว่างโหนดก่อนที่จะบรรจุธุรกรรมเพื่อสร้างบล็อกใหม่ รับประกันความปลอดภัยอย่างเต็มที่เนื่องจากแต่ละโหนดจะบันทึกประวัติบัญชีแยกประเภททั้งหมด ทำให้ยากที่แฮ็กเกอร์จะแอบเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับข้อมูลโดยไม่ถูกตรวจพบ
ความปลอดภัยและความสามารถในการปรับขนาดไม่เข้ากัน
อย่างไรก็ตาม ความปลอดภัยสูงย่อมแลกมาด้วยราคา ความถี่ของโหนดที่สื่อสารและแลกเปลี่ยนข้อมูลใช้แบนด์วิธของเครือข่ายและทำให้การประมวลผลธุรกรรมช้าลง เพื่อป้องกันความล้มเหลวของโหนดเดียวจากการหยุดเครือข่ายทั้งหมด จึงจำเป็นต้องมีโหนดเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงการกระจายอำนาจและกระจายความเสี่ยง การแลกเปลี่ยนที่แตกต่างกันเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า “สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้” ซึ่งหมายความว่าความสามารถในการปรับขนาด การกระจายอำนาจ และความปลอดภัยของเครือข่ายบล็อกเชนไม่สามารถทำได้พร้อมกัน

ที่มา: บล็อกของ Vitalik Buterin “ทำไมการแบ่งส่วนจึงยอดเยี่ยม: ทำให้เข้าใจถึงคุณสมบัติทางเทคนิคมากขึ้น”

Sharding ช่วยให้ปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ได้รับความปลอดภัยและการกระจายอำนาจ
Sharding เป็นโซลูชันที่เพิ่มความสามารถในการปรับขนาดของเครือข่ายบล็อกเชนโดยไม่ละทิ้งความปลอดภัยและการกระจายอำนาจ Sharding แบ่งบล็อกเชนเดียวออกเป็นบล็อกเชนขนาดเล็กหลายบล็อก ซึ่งแต่ละบล็อกจะจัดการบันทึกของตัวเองแยกกัน และการแลกเปลี่ยนวันที่จะดำเนินการเมื่อจำเป็นเท่านั้น ดังนั้น โหนดใน Sharding Chain ที่แตกต่างกันสามารถตรวจสอบเฉพาะธุรกรรมที่เป็นของ Chain ของตนเองได้พร้อมกัน แทนที่จะตรวจสอบข้อมูลจาก Blockchain ทั้งหมด
ตราบใดที่จำนวนโหนดในแต่ละ Sharding Chain มีมากพอ การรักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจจะได้รับการยืนยัน การประยุกต์ใช้ชาร์ดดิ้งสามารถเพิ่มทรูพุตของบล็อกเชนเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้น ETH 2.0 จะปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดผ่านการชาร์ดดิ้ง

การแบ่งส่วนคืออะไร?

Sharding เป็นเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเข้าถึงฐานข้อมูลโดยการตัดฐานข้อมูลต้นฉบับออกเป็นหลายส่วนย่อยตามเงื่อนไขความต้องการ ซึ่งสามารถกระจายโหลดและการรับส่งข้อมูลของผู้ใช้เพื่อให้บริการที่รวดเร็วขึ้น เมื่อพิจารณาว่าบล็อกเชนเป็นบัญชีแยกประเภทขนาดใหญ่แบบกระจายศูนย์ จึงเป็นไปได้ที่จะปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาดผ่านการแบ่งส่วนข้อมูล
ตัวอย่างเช่น มีสินค้าจำนวนมากที่มีราคาแตกต่างกันในเว็บไซต์ช้อปปิ้ง ผู้บริโภคมีความต้องการที่หลากหลาย ในขณะที่บางคนชอบสินค้าลดราคาและราคาถูก และอื่น ๆ ชอบสินค้าราคาแพงและพรีเมี่ยม เพื่อจัดการกับคำสั่งซื้อจำนวนมากเช่นนี้ การคัดแยกอย่างง่ายสามารถทำได้โดยใช้ช่วงราคาเพื่อเร่งการประมวลผลของหมากฮอส

ที่มา: DigitalOcean
แบ่งย่อยข้อมูลและประมวลผลตามความต้องการที่แตกต่างกัน
ตัวตรวจสอบ (โหนด) ต้องยืนยันข้อมูลคำสั่งซื้อทั้งหมดโดยไม่แยกข้อมูลคำสั่งซื้อ (การแบ่งชิ้นส่วน) ซึ่งต้องใช้เวลามากในการดำเนินการซ้ำๆ ในทางตรงกันข้าม การแบ่งข้อมูลคำสั่งซื้อออกเป็นหลายส่วนช่วยให้ตัวตรวจสอบที่แตกต่างกันสามารถประมวลผลคำสั่งซื้อสำหรับราคาต่ำและราคาสูงแยกกันได้
เนื่องจากคำสั่งซื้อแต่ละประเภทเป็นส่วนเล็ก ๆ ของคำสั่งซื้อทั้งหมด และผู้ตรวจสอบที่รับผิดชอบสำหรับรายการราคาที่แตกต่างกันสามารถทำงานพร้อมกันได้โดยไม่กระทบต่อกันและกัน ดังนั้นการแบ่งชิ้นส่วนจึงช่วยให้สามารถดำเนินการแบบคู่ขนานได้ ตัวตรวจสอบแต่ละรายการจำเป็นต้องตรวจสอบบางส่วนของคำสั่งซื้อเท่านั้น ดังนั้นการแบ่งส่วนข้อมูลจึงช่วยลดภาระงานของโหนดและเพิ่มความเร็วในการตรวจสอบ
ฐานข้อมูลที่แยกส่วนก็เหมือนจิ๊กซอว์ และจิ๊กซอว์แต่ละชิ้นจะแทนชิ้นส่วน บล็อกเชนที่ไม่ได้แบ่งส่วนจะต้องวาดปริศนาทั้งหมดใหม่ทุกครั้งที่มีการสร้างบล็อกใหม่ (การจำลองสถานะ) จากนั้นแก้ไขส่วนเล็ก ๆ ของปริศนา (การอัปเดตสถานะ) บล็อกเชนแบบแยกชิ้นส่วนจำเป็นต้องค้นหาชิ้นส่วนเฉพาะที่ต้องการการปรับเปลี่ยน (ชิ้นส่วน) และแทนที่ด้วยชิ้นใหม่เมื่อเพิ่มบันทึกธุรกรรมใหม่

ทำไม Sharding จึงจำเป็น

แอปพลิเคชันบนเครือข่ายมีความหลากหลายมากขึ้น และความต้องการก็เพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ
เมื่อมีขนาดผู้ใช้เพิ่มขึ้นอย่างมาก ไม่ว่าระบบจะเป็นแบบใด ก็จำเป็นต้องปรับขนาดเพื่อรองรับปริมาณการใช้งานที่เพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ตัวอย่างเช่น หากเกมออนไลน์ได้รับความนิยมมากจนจำนวนผู้เล่นเพิ่มขึ้นจาก 100,000 เป็นล้านหรือสิบล้านต่อวัน จำเป็นต้องตั้งค่าเซิร์ฟเวอร์ใหม่เพื่อเบี่ยงเบนทราฟฟิกและหลีกเลี่ยงความล่าช้า สถานการณ์ที่คล้ายกันสามารถเห็นได้ในชีวิตจริง ในช่วงวันหยุดนักท่องเที่ยวไปยังสถานที่น่าสนใจมักประสบปัญหารถติดอย่างหนัก จากที่ปกติอาจใช้เวลาเพียงสองชั่วโมงในการไปถึงจุดหมาย ตอนนี้ใช้เวลานานกว่านั้นมากเนื่องจากการจราจรที่คับคั่ง กิจวัตรทางเลือกเป็นทางออกทั่วไปในการบรรเทาความแออัดของการจราจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การปรับขนาดพบคอขวดและกำลังมองหาทางเลือกอื่น
Blockchain ยังพบกับปัญหาคอขวดของความสามารถในการปรับขนาดในระหว่างการพัฒนา ในบล็อกเชนแบบ P2P ที่มีโหนดเพียง 10 โหนด การแลกเปลี่ยนข้อมูลทั้งหมดจะเสร็จสมบูรณ์หลังจาก 10 9 ครั้งของการสื่อสารระหว่างโหนด เมื่อจำนวนโหนดถึง 100 หมายถึง 100 99 ครั้งของการสื่อสารระหว่างโหนดหากไม่มีการปรับอัลกอริทึมให้เหมาะสม โดยทั่วไป เครือข่ายบล็อกเชนแบบ P2P ที่มีโหนด N ซึ่งแต่ละโหนดจะแลกเปลี่ยนข้อมูลกับโหนด N-1 อื่นๆ เป็นไปได้ว่าระยะเวลาและการคำนวณที่ใช้ในแต่ละธุรกรรมจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณตามการปรับขนาดของเครือข่ายบล็อกเชน

ผ่านการเป็นกระแสหลัก Bitcoin และ Ethereum ยังคงใช้กลไกที่ล้าสมัย
Bitcoin ปัจจุบันเป็นสกุลเงินดิจิทัลที่ใหญ่ที่สุดตามมูลค่าตลาด และ Ethereum ที่อัปเกรดล่วงหน้านั้นมีทั้งความเร็วต่ำ โดยการประมวลผล Bitcoin ประมาณ 7 ธุรกรรมต่อวินาที (TPS) และ Ethereum อีกเล็กน้อยที่ 15 TPS สิ่งนี้ไม่เพียงพอต่อความต้องการของผู้ใช้จำนวนมากมานานแล้ว และถูกบดบังด้วยระบบรวมศูนย์ เช่น บริษัทบัตรเครดิตชั้นนำอย่าง VISA ซึ่งประมวลผลธุรกรรมมากถึง 24,000 รายการต่อวินาที นอกจากความคับคั่งของเครือข่ายแล้ว ความเร็วที่ช้ายังเพิ่มค่าใช้จ่าย และผู้ใช้จำเป็นต้องจ่ายค่าธรรมเนียมที่สูงขึ้นเพื่อจัดลำดับความสำคัญของการทำธุรกรรม ทำให้ประสบการณ์ของผู้ใช้แย่ลงไปอีก

ที่มา: อีเธอร์สแกน

แต่ละโหนดไม่จำเป็นต้องเป็นเจ้าของประวัติการทำธุรกรรมทั้งหมดในบล็อกเชนแบบแบ่งส่วน เนื่องจากโหนดต้องการเพียงเก็บข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับส่วนแบ่งที่เป็นของมัน ค่าใช้จ่ายในการตั้งค่าโหนดและเกณฑ์สำหรับการเข้าร่วมจะลดลงโดยการแบ่งส่วน เครือข่ายบล็อกเชนมีความเป็นไปได้ที่จะกระจายอำนาจมากขึ้นด้วยความช่วยเหลือของการแบ่งส่วนข้อมูล ข้อกำหนดของอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นสำหรับการเรียกใช้โหนดจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ โดยไม่ต้องมีการแบ่งชิ้นส่วน ในท้ายที่สุด ผู้เข้าร่วมที่มีสภาพเศรษฐกิจเอื้ออำนวยเท่านั้นที่จะอยู่รอด Sharding ช่วยให้คอมพิวเตอร์ทั่วไป แล็ปท็อป และแม้แต่สมาร์ทโฟนกลายเป็นโหนด ซึ่งจะนำไปสู่การใช้บล็อกเชนและ dAPP จำนวนมาก

Sharding ทำงานอย่างไรใน ETH 2.0

กลไกที่เป็นเอกฉันท์ของ Ethereum จะถูกแปลงจาก Proof of Work (PoW) เป็น Proof of Stake (PoS) ใน ETH 2.0 และเมนเน็ต Ethereum ดั้งเดิมจะถูกรวมเข้ากับ Beacon Chain ด้วยเหตุนี้ โหนด Ethereum จึงไม่จำเป็นอีกต่อไปในการสร้างบล็อคใหม่ แต่พวกเขาเดิมพัน ETH ในสัญญาอัจฉริยะเพื่อเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องเพื่อรับสิทธิ์ในการรับค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมเมื่อส่งบล็อกใหม่
ใน ETH 2.0 จะมีการสร้างเศษชิ้นส่วน 64 ชิ้นเพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาด ซึ่งหนึ่งในนั้นเรียกว่า Beacon Chain มีบทบาทสำคัญในการอัปเกรดส่วนย่อยของ Ethereum และมีหน้าที่รับผิดชอบในการประสานงานและแบ่งปันข้อมูลระหว่างส่วนย่อยต่างๆ โหนด ETH 2.0 ทั้งหมดจะวางเดิมพัน ETH บนชาร์ดเชนและประมวลผลธุรกรรมบนชาร์ดที่แตกต่างกันตามคำแนะนำ และการบล็อกบนชาร์ดเชนจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อได้รับการอนุมัติจาก Beacon Chain เท่านั้น

ที่มา: Hsiao-wei Wang
Sharding จะตรวจสอบธุรกรรมที่รอดำเนินการตามการคัดแยก
เมื่อ ETH 2.0 นำชาร์ดดิ้งมาใช้ อัลกอริธึมการสุ่มตัวอย่างจะกำหนดจำนวนโหนดแบบสุ่มให้กับแต่ละชาร์ดเพื่อตรวจสอบธุรกรรมและกำหนดลำดับและความถูกต้องของธุรกรรมในเชนชาร์ดโดยการลงคะแนน จากนั้นข้อมูลของชาร์ดบล็อกที่สร้างขึ้นใหม่จะเป็น เพิ่มบน Beacon Chain บล็อกใหม่ต้องได้รับการอนุมัติจากมากกว่าสองในสามของโหนดบนเชนชาร์ด
ดังที่แสดงในรูปด้านล่าง แต่ละโหนดถูกกำหนดเป็นตัวเลข (1~100) ตามลำดับของชุดโหนดตรวจสอบความถูกต้อง อัลกอริทึมการสุ่มตัวอย่างจะแบ่งลำดับการกำหนดของโหนด ทำให้เกิดชุดโหนดใหม่ที่ไม่มีลำดับคงที่ โหนด 1~10 โหนดแรกที่สร้างขึ้นใหม่สามารถกำหนดให้เป็นคณะกรรมการชุดแรกเพื่อประมวลผลธุรกรรมบนชาร์ดเชนชุดแรก ในขณะที่ชุดที่ 11~20 เป็นคณะกรรมการชุดที่สองเพื่อประมวลผลเชนชาร์ดชุดที่สอง เป็นต้น

ที่มา: บล็อกของ Vitalik Buterin “เหตุใดการแบ่งส่วนจึงยอดเยี่ยม: การทำให้คุณสมบัติทางเทคนิคชัดเจนขึ้น”
โหนดตัวตรวจสอบไม่ได้ถูกกำหนดอย่างตายตัวให้ประมวลผลธุรกรรมบนชาร์ดเชนเนื่องจากอัลกอริธึมการสุ่มตัวอย่างจะรบกวนลำดับของโหนดอีกครั้งในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ดังนั้นสมาชิกของคณะกรรมการที่รับผิดชอบแต่ละ Shard Chain จึงไม่ได้รับการแก้ไข ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการรวมศูนย์ที่เกิดจากโหนดเฉพาะที่ตรวจสอบ Shard Chain เป็นเวลานาน และเพิ่มความยากลำบากในการโจมตี
เนื่องจากการชาร์ดจะเพิ่มปริมาณงานของ ETH 2.0 อย่างมาก จึงเป็นไปไม่ได้ที่โหนดทั้งหมดจะอัปเดตข้อมูลธุรกรรมที่สมบูรณ์บนเชนชาร์ดที่แตกต่างกันพร้อมกัน Collation Header ซึ่งคล้ายกับส่วนหัวของบล็อกใน PoW จึงกลายเป็นสื่อกลางสำหรับการแบ่งปันข้อมูล . ตามชื่อที่แสดง ส่วนหัวของการเรียงประกอบด้วยข้อมูลเมตาเกี่ยวกับข้อมูลภายในการเรียง เช่น:

1. เศษเดียวที่เป็นของการเปรียบเทียบ
2. แฮชรูทของการเรียงพาเรนต์
3. Merkle root ของธุรกรรมทั้งหมดในการเรียง
4. รูทก่อนสถานะและรูทหลังสถานะ
5. ลายเซ็นของทนายความ

ที่มา: Hackeroon
ส่วนหัวของการเปรียบเทียบจะให้ข้อมูลเพียงพอแก่โหนด และจะดาวน์โหลดบันทึกธุรกรรมที่สมบูรณ์ตามดัชนีเมื่อจำเป็นเท่านั้น

ข้อดีและข้อเสียของ Sharding

ทางเลือกที่เปลี่ยนความต้องการในการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดได้อย่างมาก
ลองนึกภาพว่ารถยนต์หลายล้านคันถูกบังคับให้ขับบนถนนสายเดียวกันเพื่อย้ายจากเมือง A ไปยังเมือง B การเดินทางจะต้องเป็นไปอย่างเชื่องช้าและนั่นเป็นกรณีของบล็อกเชนทั่วไป เนื่องจากโหนดบนเครือข่ายทั้งหมดจำเป็นต้องตรวจสอบธุรกรรมทุกรายการ Sharding แบ่งส่วนข้อมูลบนเครือข่ายออกเป็นชิ้นๆ เพื่อให้แต่ละโหนดต้องการประมวลผลธุรกรรมเพียงบางส่วนเท่านั้น เมื่อบล็อกเชนเพิ่มทางหลวงหลายสายเพื่อกระจายการจราจร ผู้ใช้สามารถทำธุรกรรมได้เร็วขึ้น

ที่มา: Genesis Block

ลดความแออัดของเครือข่ายและลดต้นทุน
ใน Ethereum ก่อนการอัปเกรด โหนดขุดแร่จะบรรจุธุรกรรมตามจำนวนเงินที่ผู้ใช้ยินดีจ่าย โดยค่าธรรมเนียมที่สูงขึ้นจะได้รับการดำเนินการเร็วขึ้นและค่าธรรมเนียมที่ต่ำกว่าจะได้รับการดำเนินการช้าลง ส่งผลให้มีการเสนอราคาค่าธรรมเนียมทางพยาธิวิทยา ซึ่งบางครั้งผู้ใช้จะจ่ายเงินมากกว่า $50 สำหรับธุรกรรมเดียว . Sharding ช่วยให้ blockchain ทำงานได้อย่างราบรื่นมากขึ้น และลดความจำเป็นในการประมูลค่าธรรมเนียม และผู้ใช้สามารถหันไปใช้อีกอันหนึ่งได้หากความแออัดเกิดขึ้นในเศษหนึ่งส่วน

เรียกใช้โหนดได้ง่ายขึ้น เพิ่มการกระจายอำนาจและความปลอดภัย
เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเข้าถึงข้อมูลทั้งหมดของบล็อกเชนทั้งหมด เนื่องจากแต่ละโหนดต้องการเพียงประมวลผลข้อมูลในชาร์ดเดียวในเวลาเดียวกัน ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นในการตั้งค่าโหนดจึงลดลง ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์ราคาถูกเป็นโหนดเพื่อเข้าร่วมการยืนยันเพื่อสร้างรายได้ เกณฑ์ที่ลดลงเป็นประโยชน์ต่อการกระจายอำนาจและความนิยมของเครือข่ายบล็อกเชน และวิสัยทัศน์ของ ETH 2.0 คือการอนุญาตให้บุคคลเรียกใช้แอพ Ethereum จากสมาร์ทโฟน ข้อดีด้านหนึ่งของการกระจายอำนาจคือการเพิ่มประสิทธิภาพของการรักษาความปลอดภัยเครือข่าย ยิ่งมีโหนดมากขึ้นและกระจายตัวมากเท่าไร การโจมตีบล็อกเชนก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น

ในขณะที่การแบ่งส่วนย่อยเน้นรายการข้อดี แต่ก็ยังแนะนำปัญหาใหม่ ๆ มากมาย:

ความเป็นไปได้ของการโจมตี 1%
บล็อกเชนมีความเสี่ยงต่อการโจมตี 51% ซึ่งหมายความว่าผู้โจมตีสามารถแก้ไขข้อมูลการทำธุรกรรมโดยพลการหรือแม้แต่ควบคุมเครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมดเมื่อเขาควบคุม 51% ของพลังการประมวลผลของโหนด ในเครือข่ายบล็อกเชนขนาดใหญ่ เช่น Bitcoin และ Ethereum ก่อนอัปเกรด ค่าใช้จ่ายในการโจมตี 51% นั้นสูงเกินไป ทำให้ไม่สามารถดำเนินการได้
อย่างไรก็ตาม ด้วยการนำชาร์ดดิ้งมาใช้ จำนวนโหนดที่ประมวลผลแต่ละชาร์ดจะลดลงอย่างมาก และผู้โจมตีที่ประสงค์ร้ายจะประนีประนอมได้ง่ายกว่ามาก ตราบใดที่เขาโจมตีหนึ่งในชาร์ดและปลอมแปลงธุรกรรมได้สำเร็จ แทนที่จะโจมตีทั้งเครือข่าย เพื่อให้เจาะจงมากขึ้น สำหรับเครือข่ายบล็อกเชนที่มีโหนด 1,000 โหนดที่มีกำลังการประมวลผลเท่ากัน แฮ็กเกอร์จำเป็นต้องควบคุมโหนดมากกว่า 500 โหนดเพื่อโจมตีเครือข่ายทั้งหมด แต่เมื่อ 1,000 โหนดเหล่านี้ถูกกระจายไปยัง 100 ชาร์ด แฮ็กเกอร์ต้องการเพียงควบคุมมากกว่า 5 โหนดในชาร์ดหนึ่งเพื่อแก้ไขข้อมูล

ที่มา: Genesis Block

ความเสี่ยงของการรักษาความปลอดภัยสัญญาอัจฉริยะเพิ่มขึ้น
การนำ Sharding มาใช้จำเป็นต้องเขียนโครงสร้างข้อมูลใหม่และตรรกะรหัสพื้นฐานของบัญชีแยกประเภทเครือข่ายบล็อกเชน และความซับซ้อนเพิ่มเติมจะทำให้การอัปเดตและบำรุงรักษาเครือข่ายทำได้ยากขึ้น ส่งผลให้เกิดช่องโหว่ด้านความปลอดภัยและความเสี่ยงของสัญญาอัจฉริยะ ในขณะที่ข้อผิดพลาดที่ไม่ได้ตั้งใจอาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน ในระหว่างการดำเนินการ

การสมรู้ร่วมคิดของคณะกรรมการ
แม้ว่า Sharding จะใช้อัลกอริธึมการสุ่มตัวอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงโหนดที่เหมือนกันซึ่งถูกกำหนดให้กับ Shard Chain คงที่ แต่ก็ยังมีความเป็นไปได้ที่ชุดค่าผสมที่ซ้ำกันของโหนดที่เหมือนกันสามารถตรวจสอบธุรกรรมร่วมกันได้หลังจากระยะเวลานานพอ และสมาชิกคณะกรรมการตรวจสอบความถูกต้องของ Shard Chain นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะสมรู้ร่วมคิดกันและส่งธุรกรรมที่เป็นอันตรายไปยังเครือข่าย
ความไม่สมดุลของโหลด
ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพเครือข่ายผ่านการชาร์ดดิ้งคือการที่ "ชาร์ดดิ้ง" นำมาซึ่ง "การเบี่ยงเบน" ได้สำเร็จ เมื่อ blockchain ได้รับการปรับให้เหมาะสมด้วย 100 shard chains อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ทั้งหมดยังคงใช้ shard chain เฉพาะ ดังนั้น sharding จึงล้มเหลวและความสามารถในการขยายขนาดไม่ได้รับการปรับปรุงมากนัก นี่เป็นปัญหาที่อาจเกิดขึ้นสำหรับ ETH 2.0 เนื่องจากความสามารถในการดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะสำหรับแต่ละ Shard Chain ไม่รวมอยู่ในการวางแผนเริ่มต้น
นักสำรวจ blockchain ที่ซับซ้อนมากขึ้น
การปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาดที่เกิดจากการแบ่งส่วนทำได้โดยการเพิ่มอัลกอริทึมและข้อมูลให้กับเครือข่ายทั้งหมด พลังการประมวลผลที่มากขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับนักสำรวจบล็อกเชนเพื่อดึงข้อมูลบนบล็อกเชนอย่างมีประสิทธิภาพ

Blockchains อื่น ๆ ที่ใช้ Sharding

เอลรอนด์:

Elrond เป็นบล็อกเชนสาธารณะแบบกระจายศูนย์ที่มีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาด ความเร็ว และความปลอดภัยโดยการพัฒนาเทคโนโลยีหลัก 3 อย่าง ได้แก่ Adaptive State Sharding ด้วยเทคโนโลยีบล็อกเชน scaling, Secure Proof of Stake (SPoS) ซึ่งกำหนดการเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้องเพื่อเพิ่มความเร็วในการตรวจสอบ และ Elrond Virtual เครื่องซึ่งรองรับภาษาการเขียนโปรแกรมหลายภาษาและเข้ากันได้กับ Ethereum VM

Adaptive State Sharding อันเป็นเอกลักษณ์ของ Elrond รวมเอา Sharding สามรูปแบบเข้าด้วยกัน:

1. Network Sharding แสดงถึงกระบวนการจัดกลุ่มโหนดออกเป็น shards
2. Transaction Sharding ยกระดับความซับซ้อนขึ้นไปอีกขั้นและจัดการกับการกระจายธุรกรรมใน Shards ต่างๆ แต่โหนดทั้งหมดจะเก็บ Blockchain ทั้งหมดไว้ในสถานะของตน
3. ชาร์ดดิ้งสถานะแสดงถึงส่วนที่ซับซ้อนที่สุดและอธิบายว่าเป็นกลไกที่ช่วยให้ชาร์ดที่แตกต่างกันจัดการกับเฉพาะส่วนหนึ่งของสถานะโดยไม่ต้องจำลองข้อมูลระหว่างโหนดจากชาร์ดที่แตกต่างกัน

ปัจจุบัน Elrond สามารถเข้าถึง 15,000 TPS ในขณะที่รักษาค่าธรรมเนียมให้ต่ำเพียง $0.001 ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเหนือ Ethereum ที่สมเหตุสมผล

ใกล้:

Near คือบล็อกเชนสาธารณะที่อิงตามการแบ่งส่วนสถานะแบบเต็ม แอปพลิเคชันการพัฒนาที่ง่ายขึ้น และกลไกการพิสูจน์การครอบครอง โดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ และเปิดประตูของเทคโนโลยีบล็อกเชนให้กับทุกคน กลไกฉันทามติของ Doomslug ซึ่งใช้อัลกอริธึม Nightshade สามารถปรับขนาด TPS เป็น 100,000 สถาปัตยกรรมทางเทคนิคของ Near นั้นแตกต่างกับเชนสาธารณะแบบแบ่งส่วนอื่นๆ เช่น Beacon Chain ซึ่งประกอบด้วยเชนเดียวและเชนแบบแยกหลายส่วน โดยจะแบ่งออกเป็นบล็อกเดี่ยวๆ และการแบ่งส่วนย่อยจะดำเนินการระหว่างบล็อกเหล่านี้ บล็อกประกอบด้วยธุรกรรมทั้งหมดของชาร์ดทั้งหมดในขณะที่สถานะของชาร์ดถูกแบ่งออก และตัวตรวจสอบจะถูกสุ่มมอบหมายให้ตรวจสอบสถานะที่สอดคล้องกันของชาร์ดของธุรกรรม ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความปลอดภัย

ซิลิกา:

Zilliqa เป็นนกที่ค่อนข้างเร็วในบล็อกเชน เปิดตัวเพื่อแก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดที่ต่ำของบล็อกเชนในขณะนั้น โดยใช้เครือข่ายชาร์ดดิ้งและธุรกรรมชาร์ดดิ้ง รวมถึงอัลกอริธึมฉันทามติที่ทนต่อความผิดพลาดของ PoW และไบเซนไทน์ (PBFT) พร้อมความซับซ้อนที่ง่ายขึ้นเพื่อเร่งฉันทามติภายในชาร์ด มันยังสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วด้วยโหนดมากกว่า 600 โหนด และการปรับขนาดอย่างต่อเนื่องทำให้ Zilliqa มี TPS ที่สูงขึ้นจาก 2,400 เป็น 3,600 TPS

ความสามัคคี:

Harmony เป็นห่วงโซ่สาธารณะที่อิงตามการแบ่งกลุ่มสถานะ ซึ่งมีโครงสร้างโดย Beacon Chain และห่วงโซ่การแบ่งกลุ่มหลายกลุ่ม และมาพร้อมกับอัลกอริธึมฉันทามติที่ทนต่อข้อผิดพลาด (PBFT) ของ Byzantine เพื่อให้ได้ฉันทามติที่เหมาะสมที่สุดในขณะที่เร่งความเร็วด้วยลายเซ็น BLS เพื่อรวมหลายลายเซ็น เป็นหนึ่งเดียว ในแชร์เชนสาธารณะ 1% ของพลังการประมวลผลสามารถใช้สำหรับการโจมตีแบบ double-spending ด้วยเหตุนี้ Harmony จึงใช้ EPoS (Effective Proof-of-Stake) และ Random Sharding เพื่อกระจายโทเค็น staked ขนาดใหญ่และจัดสรรแบบสุ่มให้กับ เศษชิ้นส่วนหลายชิ้นเพื่อลดความเสี่ยงในการถูกโจมตีเพื่อเพิ่มความปลอดภัยของเศษชิ้นส่วน นอกจากนี้ยังใช้ Kademlia Cross-shard Communication เพื่อควบคุมค่าใช้จ่ายของเครือข่ายในขณะที่ใช้ประโยชน์จาก Erasure Code ซึ่งช่วยให้สามารถกู้คืนข้อมูลได้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการบล็อกการออกอากาศเพื่อดำเนินการปรับขนาดการแบ่งส่วนในแนวนอนอย่างมีประสิทธิภาพ

บทสรุป

ด้วยการระเบิดของการใช้งาน cryptocurrency และการแพร่กระจายของ dAPPs ทำให้ blockchains แบบดั้งเดิมบางส่วนถูกครอบงำและไม่สามารถตอบสนองความต้องการของตลาดที่เพิ่มขึ้นได้ วิธีการปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดโดยไม่ละทิ้งการกระจายอำนาจและความปลอดภัยได้กลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมบล็อกเชนในปัจจุบัน

Sharding เบี่ยงเบนความต้องการบนเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพการเข้าถึง

Sharding เป็นเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการเข้าถึงฐานข้อมูลโดยแยกข้อมูลธุรกรรมบนเครือข่ายและประมวลผลโดยโหนดต่างๆ พร้อมกัน นี่คือวิธีการเบี่ยงเบนทราฟฟิกและเพิ่มความเร็ว ในฐานะที่เป็นโซลูชันการปรับสเกลเลเยอร์ 1 ที่ได้รับการคาดหวังไว้สูง เมื่อการแบ่งส่วนย่อยสำเร็จลุล่วงหลังจากเอาชนะปัญหาทางเทคนิคระดับสูงแล้ว ประโยชน์ที่เป็นไปได้นั้นค่อนข้างมาก Sharding ถูกนำมาใช้โดยบล็อกเชนบางส่วน และใน ETH 2.0 ที่กำลังจะมาถึง ก็จะถูกนำมาใช้ด้วยความหวังที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพเครือข่ายอย่างมาก

การแบ่งชิ้นส่วนนั้นยากมากที่จะบรรลุผลสำเร็จด้วยความท้าทายมากมายที่ยังไม่ได้แก้ไข แต่ในที่สุดสามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ก็จะเอาชนะได้

อย่างไรก็ตาม การแบ่งย่อยไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบ นอกจากความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นแล้ว ยังอาจทำให้เครือข่ายมีความเสี่ยงมากขึ้นด้วย นักพัฒนาจำนวนมากกำลังศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับวิธีประสาน Shards ต่างๆ เพื่อทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ โดยคาดหวังว่า Sharding จะเป็นกุญแจสำคัญในการเอาชนะ “สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้” ด้านความปลอดภัย การกระจายอำนาจ และความสามารถในการปรับขนาด เพื่อให้แอปพลิเคชัน blockchain และ cryptocurrencies ที่มีอยู่ทั้งหมดสามารถต่อยอด เป็นที่นิยม

ผู้แต่ง: Piccolo ผู้แปล: Yulei
ผู้วิจารณ์ : Hugo , Edward
ข้อจำกัดความรับผิดชอบ:

• บทความนี้เป็นเพียงความคิดเห็นของผู้สังเกตการณ์เท่านั้น และไม่ถือเป็นคำแนะนำในการลงทุนใดๆ
  *Gate.io ขอสงวนสิทธิ์ในบทความนี้ การโพสต์บทความซ้ำจะได้รับอนุญาตหากมีการอ้างอิงถึง Gate.io ในกรณีอื่นๆ ทั้งหมด จะดำเนินการทางกฎหมายเนื่องจากการละเมิดลิขสิทธิ์