blockchain sharding คืออะไร: บทนำสู่โซลูชันการปรับขนาดบล็อกเชน

คุณเป็นนักพัฒนาบล็อกเชนที่พยายามหาแนวทางแก้ไขปัญหาการปรับขนาดและประสิทธิภาพของบล็อคเชนหรือไม่? คุณอาจกำลังค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับ blockchain sharding ฉันอธิบายว่า blockchain sharding คืออะไรในบทความนี้.

blockchain แบบกระจายอำนาจและมูลค่าของมัน

เทคโนโลยีบล็อกเชนที่มีแนวโน้มได้นำโลกไปสู่พายุอันเนื่องมาจากคำมั่นสัญญาหลักสองประการ:

  1. การกระจายอำนาจ;
  2. บันทึกไม่เปลี่ยนรูป.

การกระจายอำนาจทำให้สามารถสร้างรูปแบบธุรกิจใหม่ ๆ ได้เช่น:

  1. เครือข่ายการชำระเงินแบบกระจายศูนย์ของ Bitcoin อยู่นอกการควบคุมของรัฐบาลและธนาคารกลางโดยสิ้นเชิงและผู้คนสามารถส่งการชำระเงิน Bitcoin ผ่านเครือข่าย ‘Peer-to-Peer’ (P2P).
  2. โครงการบล็อกเชนและคริปโตจำนวนมากได้สร้างโทเค็นการเข้ารหัสลับบนแพลตฟอร์ม Ethreum blockchain และพวกเขาตั้งใจที่จะขัดขวางระบบเศรษฐกิจแบบรวมศูนย์ สำหรับเช่น Storj เป็นเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลบนคลาวด์แบบกระจายศูนย์ที่วันหนึ่งอาจขัดขวางยักษ์ใหญ่ด้านการประมวลผลบนคลาวด์เช่น Amazon, Google, Microsoft, IBM.

บันทึกที่ไม่เปลี่ยนรูปใน blockchain ทำให้ผู้คนมั่นใจได้ว่าบันทึกธุรกรรมของพวกเขามีการป้องกันการปลอมแปลงและทำให้เกิดความไว้วางใจในระบบ อย่างไรก็ตามสำหรับวัตถุประสงค์ของบทความนี้ฉันจะมุ่งเน้นไปที่ด้านการกระจายอำนาจของเทคโนโลยีนี้.

บล็อกเชนแบบกระจายอำนาจถูกนำไปใช้อย่างไร?

แนวคิดหลักเบื้องหลัง blockchain แบบกระจายอำนาจคือเครือข่าย P2P ‘โหนด’ นั่นคือคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายนี้มีข้อมูลทั้งหมดอยู่ในบล็อกเชนดังนั้นแต่ละโหนดจึงเป็นบัญชีแยกประเภทของธุรกรรมทั้งหมด ดังนั้นเราจึงเรียก blockchain ว่า ‘Distributed Ledger Technology’.

อย่างที่คุณเห็นไม่มีผู้ดูแลส่วนกลางในเครือข่าย P2P นี้จึงไม่มีใครสามารถเซ็นเซอร์หรือตัวกลางได้ ดังนั้นเทคโนโลยี blockchain จึงกำจัดพ่อค้าคนกลาง สิ่งนี้ช่วยให้สามารถทำธุรกรรมแบบเพียร์ทูเพียร์ซึ่งเปิดใช้รูปแบบธุรกิจใหม่ ๆ มากมายหลังจากโครงการ Ethereum ได้เปิดตัวแนวคิด “Smart Contract”.

นอกจากนี้ให้พิจารณาข้อดีที่เครือข่ายมีต่อแฮกเกอร์ แฮกเกอร์จะได้เปรียบเมื่อพวกเขาสามารถใช้ประโยชน์จาก “จุดเดียวของความล้มเหลว” เซิร์ฟเวอร์ส่วนกลางเป็นเป้าหมายโปรดของแฮกเกอร์ อย่างไรก็ตามในบล็อกเชนมีหลายโหนดและทั้งหมดมีบัญชีแยกประเภทของธุรกรรมทั้งหมด!

แม้ว่าแฮ็กเกอร์จะเข้าครอบครองโหนดเดียว แต่ก็ยังมีโหนดอื่น ๆ อยู่เสมอและแฮกเกอร์ไม่สามารถจัดการเพื่อแย่งชิงโหนดทั้งหมดได้! นอกจากนี้ในเครือข่ายแบบกระจายนี้แฮกเกอร์ไม่สามารถทำการโจมตีแบบ “51%” ได้ การโจมตีเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการจับพลังคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ในเครือข่าย แฮกเกอร์จะเอาชนะคอมพิวเตอร์ได้กี่เครื่อง?

การกระจายอำนาจทำให้ blockchain มีความปลอดภัยมาก ฟังก์ชันแฮชการเข้ารหัสการเข้ารหัสข้อมูลคีย์สาธารณะคีย์ส่วนตัวและอัลกอริทึมฉันทามติจะเพิ่มความปลอดภัย.

ไม่เคยมีผู้โจมตีทางไซเบอร์แฮ็กบล็อกเชนแบบกระจายอำนาจแบบสาธารณะโดยไม่ได้รับอนุญาต เหตุการณ์ของการแฮ็กสกุลเงินดิจิทัลที่คุณได้ยินเป็นกรณีของแฮกเกอร์ที่โจมตีเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลางของการแลกเปลี่ยนคริปโต.

แม้แต่แฮ็ค Ethereum DAO ก็ไม่สามารถกำหนดเป้าหมายไปยังเครือข่ายบล็อกเชนได้ มันใช้ช่องโหว่ในรหัสสัญญาอัจฉริยะ Ethereum DAO ที่ทำงานอยู่ด้านบนของบล็อกเชน Ethereum เท่านั้น อ่านเพิ่มเติมได้ใน“ คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้น: Ethereum Classic คืออะไร”.


ค่าใช้จ่ายของเครือข่ายการกระจายอำนาจของ blockchain

ก่อนที่ฉันจะอธิบายได้ว่า blockchain sharding คืออะไรฉันต้องอธิบายบริบทที่แนวคิดนี้ปรากฏขึ้นในใจของนักพัฒนาบล็อกเชน คุณได้เห็นข้อดีของเครือข่ายการกระจายอำนาจแบบ blockchain แล้ว แต่ก็มีค่าใช้จ่ายเช่นกัน.

เครือข่าย blockchain ที่มีชื่อเสียงที่สุดเช่น Bitcoin และ Ethereum ใช้อัลกอริทึมฉันทามติที่เรียกว่า ‘Proof of Work’ (POW) ต้องการให้ทุกโหนดเข้าร่วมในกระบวนการตรวจสอบธุรกรรม อ่านเพิ่มเติมได้ใน“ PoW Vs. PoS: การเปรียบเทียบระหว่างอัลกอริทึมฉันทามติของ Blockchain สองแบบ“.

สิ่งนี้ต้องการให้ทุกโหนดประมวลผลคำขอตรวจสอบธุรกรรมทั้งหมดดังนั้นทุกโหนดจะต้องเก็บธุรกรรมทั้งหมด Bitcoin, Ethereum และเครือข่าย blockchain ที่ได้รับความนิยมในทำนองเดียวกันกำลังเติบโตขึ้นทุกวันโดยมีผู้ใช้และธุรกรรมมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าโหนดจะต้องจัดเก็บธุรกรรมจำนวนมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง.

เมื่อผู้ใช้ใหม่เรียกใช้โหนด Bitcoin เต็มรูปแบบ ‘Initial Block Download’ (IBD) อาจใช้เวลาหลายวัน! อ่าน หัวข้อสนทนา Bitcoin StackExchange นี้ เพื่อดูว่าการดำเนินการนี้ใช้เวลานานเพียงใด.

นอกจากนี้การดำเนินการตรวจสอบธุรกรรมทั้งหมดในเครือข่ายบล็อกเชนเหล่านี้ยังเป็นไปตามลำดับนั่นคือการตรวจสอบธุรกรรมสำหรับหลายบล็อกไม่สามารถดำเนินการพร้อมกันได้ เนื่องจากทุกโหนดต้องเข้าร่วมในการตรวจสอบความถูกต้องเครือข่าย blockchain จะเร็วเท่ากับโหนดที่ช้าที่สุดเท่านั้น!

แม้ว่าความต้องการนี้ของทุกโหนดที่จัดเก็บธุรกรรมทั้งหมดจะทำให้เครือข่ายบล็อกเชนสาธารณะปลอดภัย แต่ก็ทำให้เครือข่ายเหล่านี้ปรับขนาดได้น้อยลง นักพัฒนา Blockchain เริ่มคิดถึงทางเลือกอื่นเนื่องจากปัญหานี้.

การแบ่งฐานข้อมูลก่อให้เกิดแนวคิดของ blockchain sharding

แนวคิดของการชาร์ดเกิดขึ้นในเทคโนโลยีการจัดการฐานข้อมูลและคำว่า “Shard” หมายถึง “ส่วนเล็ก ๆ ของทั้งหมด” เป็นการแบ่งฐานข้อมูลขนาดใหญ่ออกเป็นส่วนย่อย ๆ ซึ่งสามารถจัดเก็บไว้ในอินสแตนซ์เซิร์ฟเวอร์ที่แตกต่างกัน.

มีกลไกการจัดทำดัชนีสำหรับชาร์ดและขึ้นอยู่กับการสืบค้นฐานข้อมูลระบบจะดึงข้อมูลจาก “ชาร์ด” ที่เหมาะสม ทำให้ฐานข้อมูลมีประสิทธิภาพและปรับขนาดได้มากขึ้น อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแตกฐานข้อมูลใน คำจำกัดความ TechTarget ของ Sharding นี้.

blockchain sharding คืออะไร? ตามแนวคิดการแตกฐานข้อมูลอย่างใกล้ชิดฐานข้อมูล blockchain จะแบ่งออกเป็นพาร์ติชันแนวนอน กลุ่มของโหนดจะเก็บพาร์ติชันดังกล่าวไว้หนึ่งพาร์ติชันในขณะที่กลุ่มของโหนดอีกกลุ่มหนึ่งจะเก็บรักษาอีกส่วนหนึ่ง.

ซึ่งทำให้ไม่ต้องใช้โหนดทั้งหมดในการจัดเก็บฐานข้อมูลบล็อกเชนทั้งหมด ด้วยการจัดเรียงนี้แม้แต่โหนดที่ช้ากว่าก็สามารถทำงานได้เร็วขึ้นเนื่องจากไม่จำเป็นต้องโหลดบัญชีแยกประเภททั้งหมด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดของเครือข่าย.

Sharding ต้องการกลไกฉันทามติของ blockchain ที่แตกต่างกัน

ในตอนนี้คุณจะเห็นได้ว่าหากคุณใช้ blockchain sharding โหนดต่างๆจะไม่สามารถมองเห็นฐานข้อมูล blockchain ทั้งหมดได้อีกต่อไป อัลกอริทึมฉันทามติ POW จะทำงานอย่างไร จำเป็นต้องใช้โหนดทั้งหมดเพื่อเข้าร่วมในการตรวจสอบธุรกรรมและตอนนี้โหนดไม่สามารถเห็นบัญชีแยกประเภท blockchain ทั้งหมดได้!

Blockchain Sharding ต้องใช้อัลกอริทึมฉันทามติ blockchain ที่แตกต่างกันเรียกว่า ‘Proof of Stake’ (PoS) ในอัลกอริทึมนี้บางโหนดถือครองโทเค็นการเข้ารหัสลับของตนเองและรับผิดชอบในการตรวจสอบธุรกรรม.

ยิ่งมีการเดิมพันโหนดของโทเค็นมากเท่าไหร่และยิ่งมีระยะเวลาของสเตคนานเท่าใดก็ยิ่งมีโอกาสที่โหนดนั้นจะได้รับความรับผิดชอบในการตรวจสอบธุรกรรมที่สูงขึ้นเท่านั้น เราเรียกพวกเขาว่า “Stakers”.

เนื่องจากการใช้กฎการชาร์ดโดยใช้อัลกอริทึม POW สำหรับการตรวจสอบธุรกรรมเครือข่ายจะต้องระบุ “Stakers” สำหรับแต่ละชาร์ดที่จะตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม ดังนั้นสำหรับการใช้งาน Sharding เครือข่ายบล็อกเชนจะต้องใช้อัลกอริทึม PoS.

ข้อเสียของ blockchain sharding

การอภิปรายเกี่ยวกับสิ่งที่แตกต่างกันของบล็อกเชนจะไม่สมบูรณ์โดยไม่ต้องพูดถึงข้อเสียของมัน โปรดทราบว่าแนวคิดการแตกฐานข้อมูลไม่ใช่เรื่องง่าย!

คุณต้องมีผู้เชี่ยวชาญด้านฐานข้อมูลที่ดีมากในทีมโครงการของคุณซึ่งสามารถวางแผนกลยุทธ์การจัดทำดัชนีที่ดีสำหรับชิ้นส่วนฐานข้อมูลของคุณได้ แม้ว่าในลักษณะที่แตกต่างกันคุณต้องวางแผนการแบ่งบัญชีแยกประเภท blockchain ของคุณเป็นอย่างดี.

บางครั้งคุณอาจได้ยินว่าการแบ่งส่วนข้อมูลอาจช่วยเพิ่มความสามารถในการขยายขนาดของเครือข่ายบล็อกเชน แต่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านความปลอดภัย อย่างไรก็ตามคุณต้องจำไว้ว่า blockchain sharding คืออะไรซึ่งเป็นเพียงเทคนิคการแบ่งพาร์ติชันเท่านั้น โดยตัวของมันเองการแบ่งฐานข้อมูลไม่สามารถลดความปลอดภัยของฐานข้อมูลได้.

จริงๆแล้วเป็นอัลกอริทึม PoS ที่ให้การรักษาความปลอดภัยแบบกระจายศูนย์น้อยกว่าไม่ใช่การหักมุม หากแฮ็กเกอร์ซื้อโทเค็น crypto จำนวนมากและเดิมพันพวกเขาก็มีแนวโน้มว่าเขาจะเป็นผู้ที่ได้รับความนิยมอย่างสูง จากนั้นเขาสามารถจัดการธุรกรรมได้.

อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจตามธรรมชาติให้การประกันกับมัน คนใดคนหนึ่งที่ซื้อโทเค็นการเข้ารหัสลับมากเกินไปจะดึงดูดความสนใจได้มากและจะทำให้ราคาสูงขึ้น นอกจากจุดเด่นแล้วแฮ็กเกอร์ยังต้องใช้เงินมากขึ้นเพื่อจัดการธุรกรรมในที่สุด.

นอกจากนี้โปรโตคอล “Casper” ที่นำเสนอสำหรับการเปลี่ยนไปใช้อัลกอริทึม PoS ตามแผนของ Ethereums มีแผนที่จะกำหนด stakers ในลักษณะสุ่ม วิธีนี้จะช่วยลดความน่าจะเป็นที่ผู้ที่ไม่ประสงค์ดีจะจัดการธุรกรรม โปรโตคอลแคสเปอร์ยังเสนอให้ล็อกจำนวนเงินที่วางเดิมพันและยึดไว้สำหรับผู้ที่มุ่งร้ายซึ่งจะไม่มีโอกาสได้เดิมพันในอนาคต.

blockchain sharding เป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่ โครงการ SHARD Coin ใช้มัน เราต้องดูว่าเทคโนโลยีพัฒนาไปอย่างไรและเพิ่มมูลค่าที่ยั่งยืนให้กับความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพของบล็อกเชนหรือไม่.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map