Τι είναι η θραύση blockchain: Εισαγωγή σε μια λύση κλιμάκωσης blockchain

Είστε προγραμματιστής blockchain που προσπαθεί να βρει λύσεις για ζητήματα κλιμάκωσης και απόδοσης blockchain; Ίσως ψάχνετε για πληροφορίες σχετικά με τη θραύση blockchain. Εξηγώ τι είναι το blockchain sharding, σε αυτό το άρθρο.

Το αποκεντρωμένο blockchain και η αξία του

Η πολλά υποσχόμενη τεχνολογία blockchain έχει κατακτήσει τον κόσμο λόγω των δύο κεντρικών υποσχέσεων της:

  1. Αποκέντρωση;
  2. Αμετάβλητη εγγραφή.

Η αποκέντρωση επιτρέπει τη δημιουργία εντελώς νέων επιχειρηματικών μοντέλων, για παράδειγμα:

  1. Το αποκεντρωμένο δίκτυο πληρωμών Bitcoin είναι εντελώς εκτός ελέγχου από κυβερνήσεις και κεντρικές τράπεζες και οι χρήστες μπορούν να στέλνουν πληρωμές μέσω Bitcoin μέσω δικτύου «Peer-to-Peer» (P2P).
  2. Πολλά έργα blockchain και crypto έχουν δημιουργήσει τα token κρυπτογράφησής τους μέσω της πλατφόρμας blockchain Ethreum και σκοπεύουν να διαταράξουν την κεντρική οικονομία. Για παράδειγμα Το Storj είναι ένα αποκεντρωμένο δίκτυο αποθήκευσης cloud που θα μπορούσε μια μέρα να διαταράξει τους γίγαντες cloud computing, όπως Amazon, Google, Microsoft, IBM.

Αμετάβλητη εγγραφή στο blockchain δίνει στους ανθρώπους τη διαβεβαίωση ότι τα αρχεία συναλλαγών τους είναι αδιάβροχα και αυτό δημιουργεί εμπιστοσύνη στο σύστημα. Ωστόσο, για τους σκοπούς αυτού του άρθρου, θα επικεντρωθώ στην πτυχή της αποκέντρωσης αυτής της τεχνολογίας.

Πώς εφαρμόζεται ένα αποκεντρωμένο blockchain?

Η κύρια ιδέα πίσω από ένα αποκεντρωμένο blockchain είναι ένα δίκτυο P2P. Οι «κόμβοι», δηλαδή οι υπολογιστές σε αυτό το δίκτυο έχουν όλες τις πληροφορίες που υπάρχουν στο blockchain, επομένως, κάθε κόμβος είναι το καθολικό όλων των συναλλαγών. Ως εκ τούτου, αποκαλούμε επίσης το blockchain ως «Τεχνολογία Κατανεμημένων Καθολικών».

Όπως μπορείτε να δείτε, δεν υπάρχει κεντρικός διαχειριστής σε αυτό το δίκτυο P2P, επομένως κανείς δεν μπορεί να λογοκρίνει ή να μεσολαβήσει. Εξ ου και η τεχνολογία blockchain εξαλείφει τους μεσάζοντες. Αυτό επιτρέπει συναλλαγές peer-to-peer, οι οποίες επέτρεψαν πολλά νέα επιχειρηματικά μοντέλα αφού το έργο Ethereum εισήγαγε την έννοια «Έξυπνη σύμβαση».

Επιπλέον, εξετάστε το πλεονέκτημα που έχει το δίκτυο έναντι των χάκερ. Οι χάκερ απολαμβάνουν ένα πλεονέκτημα όταν μπορούν να εκμεταλλευτούν ένα «ενιαίο σημείο αποτυχίας». Ένας κεντρικός διακομιστής είναι ο αγαπημένος στόχος των χάκερ. Ωστόσο, στο blockchain, υπάρχουν πολλοί κόμβοι και όλοι έχουν το σύνολο των συναλλαγών!

Ακόμα κι αν οι χάκερ καταλάβουν έναν κόμβο, υπάρχουν πάντα άλλοι κόμβοι και οι hackers δεν μπορούν να καταλάβουν όλα αυτά! Επίσης, σε αυτό το κατανεμημένο δίκτυο, οι εισβολείς δεν μπορούν να πραγματοποιήσουν «51% επίθεση». Αυτές οι επιθέσεις περιλαμβάνουν τη σύλληψη της πλειονότητας της υπολογιστικής δύναμης στο δίκτυο. Πόσους υπολογιστές θα υπερνικήσουν οι hackers?

Η αποκέντρωση καθιστά το blockchain πολύ ασφαλές. Οι κρυπτογραφικές λειτουργίες κατακερματισμού, η κρυπτογράφηση δεδομένων δημόσιου κλειδιού ιδιωτικού κλειδιού και ο αλγόριθμος συναίνεσης προσθέτουν στην ασφάλεια.

Κανένας επιτιθέμενος κυβερνοχώρος δεν έχει ποτέ παραβιάσει ένα αποκεντρωμένο blockchain χωρίς άδεια του κοινού. Τα περιστατικά πειρατείας κρυπτογράφησης που ακούτε είναι όλες περιπτώσεις εισβολέων που επιτίθενται σε κεντρικούς διακομιστές ανταλλαγών κρυπτογράφησης.

Ακόμα και το hack του Ethereum DAO δεν μπορούσε να στοχεύσει το δίκτυο blockchain. Χρησιμοποίησε μόνο ένα κενό στον κώδικα έξυπνης σύμβασης Ethereum DAO που τρέχει πάνω από το blockchain Ethereum. Διαβάστε περισσότερα για αυτό στον “Οδηγό για αρχάριους: Τι είναι το Ethereum Classic;”.


Το κόστος του αποκεντρωμένου δικτύου blockchain

Προτού μπορώ να εξηγήσω τι είναι το blockchain sharding, πρέπει να εξηγήσω το πλαίσιο στο οποίο η ιδέα εμφανίστηκε ακόμη και στο μυαλό των προγραμματιστών blockchain. Έχετε δει τα πλεονεκτήματα του αποκεντρωμένου δικτύου blockchain, ωστόσο, έχει επίσης κόστος.

Τα πιο διάσημα δίκτυα blockchain, π.χ. Τα Bitcoin και Ethereum, χρησιμοποιούν έναν αλγόριθμο συναίνεσης που ονομάζεται «Proof of Work» (POW). Απαιτεί να συμμετέχουν όλοι οι κόμβοι στη διαδικασία επικύρωσης συναλλαγής. Διαβάστε περισσότερα για αυτό στο “PoW Vs. PoS: Μια σύγκριση μεταξύ δύο αλγόριθμων συναίνεσης Blockchain “.

Αυτό απαιτεί κάθε κόμβο να επεξεργάζεται όλες τις αιτήσεις επικύρωσης συναλλαγών, επομένως κάθε κόμβος πρέπει να αποθηκεύει όλες τις συναλλαγές. Τα Bitcoin, Ethereum και παρόμοια δημοφιλή δίκτυα blockchain αυξάνονται καθημερινά, με περισσότερους χρήστες και συναλλαγές. Αυτό σημαίνει ότι οι κόμβοι θα πρέπει να αποθηκεύουν έναν συνεχώς αυξανόμενο αριθμό συναλλαγών.

Όταν ένας νέος χρήστης εκτελεί έναν πλήρη κόμβο Bitcoin, το “Initial Block Download” (IBD) μπορεί να διαρκέσει αρκετές ημέρες! Ανάγνωση αυτό το νήμα συζήτησης Bitcoin StackExchange για να δείτε πόσο χρονοβόρα είναι αυτή η λειτουργία.

Επίσης, όλες οι λειτουργίες επικύρωσης συναλλαγών σε αυτά τα δίκτυα blockchain είναι διαδοχικές, δηλαδή η επικύρωση συναλλαγής για πολλά μπλοκ δεν μπορεί να συνεχιστεί ταυτόχρονα. Δεδομένου ότι κάθε κόμβος πρέπει να συμμετέχει στην επικύρωση, το δίκτυο blockchain θα είναι τόσο γρήγορο όσο ο πιο αργός κόμβος!

Ενώ αυτή η απαίτηση κάθε κόμβου που αποθηκεύει όλες τις συναλλαγές διασφαλίζει τα δημόσια δίκτυα blockchain, έκανε επίσης αυτά τα δίκτυα λιγότερο επεκτάσιμα. Οι προγραμματιστές Blockchain άρχισαν να σκέφτονται εναλλακτικές λύσεις λόγω αυτού του ζητήματος.

Η θραύση βάσεων δεδομένων προκάλεσε την έννοια της θραύσης blockchain

Η έννοια του sharding προήλθε από την τεχνολογία διαχείρισης βάσεων δεδομένων και η λέξη «Shard» σημαίνει «ένα μικρό μέρος του συνόλου». Είναι η κατάτμηση μιας μεγάλης βάσης δεδομένων σε μικρότερα μέρη, η οποία μπορεί να αποθηκευτεί σε διαφορετικές παρουσίες διακομιστή.

Υπάρχουν μηχανισμοί ευρετηρίασης για θραύσματα, και ανάλογα με το ερώτημα της βάσης δεδομένων, το σύστημα ανακτά τα δεδομένα από το κατάλληλο «θραύσμα». Κάνει τις βάσεις δεδομένων πιο αποτελεσματικές και επεκτάσιμες. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με το sharding βάσης δεδομένων στο Αυτός ο ορισμός TechTarget για το sharding.

Λοιπόν, τι είναι το blockchain sharding; Ακολουθώντας στενά την έννοια της θραύσης της βάσης δεδομένων, η βάση δεδομένων blockchain χωρίζεται σε οριζόντια διαμερίσματα. Μια ομάδα κόμβων διατηρεί ένα τέτοιο διαμέρισμα, ενώ μια άλλη ομάδα κόμβων διατηρεί ένα άλλο θραύσμα.

Αυτό εξαλείφει την ανάγκη αποθήκευσης όλων των κόμβων ολόκληρης της βάσης δεδομένων blockchain. Με αυτήν τη διάταξη, ακόμη και πιο αργοί κόμβοι μπορούν πλέον να λειτουργούν γρηγορότερα, καθώς δεν χρειάζεται να φορτώσουν ολόκληρο το καθολικό. Αυτό θα βελτιώσει την επεκτασιμότητα των δικτύων.

Το Sharding απαιτεί διαφορετικό μηχανισμό συναίνεσης blockchain

Μέχρι τώρα, μπορείτε να δείτε ότι εάν εφαρμόσετε το blockchain sharding, οι κόμβοι δεν μπορούν πλέον να δουν ολόκληρη τη βάση δεδομένων blockchain. Πώς θα λειτουργήσει τότε ο αλγόριθμος συναίνεσης POW; Απαιτεί από όλους τους κόμβους να συμμετέχουν στην επικύρωση συναλλαγών και τώρα οι κόμβοι δεν μπορούν καν να δουν ολόκληρο το καθολικό blockchain!

Το blockchain sharding απαιτεί έναν διαφορετικό αλγόριθμο συναίνεσης blockchain, που ονομάζεται «Proof of Stake» (PoS). Σε αυτόν τον αλγόριθμο, ορισμένοι κόμβοι ποντάρουν τα δικά τους κρυπτογραφικά διακριτικά και αναλαμβάνουν την ευθύνη επικύρωσης συναλλαγών.

Όσο περισσότερα διακριτικά ένας κόμβος διακυβεύεται και όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια του στοιχήματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα αυτού του κόμβου να λάβει ευθύνη επικύρωσης συναλλαγής. Τους αποκαλούμε «Stakers».

Δεδομένου ότι η εφαρμογή του sharding αποκλείει τον αλγόριθμο POW για την επικύρωση συναλλαγών, το δίκτυο πρέπει να προσδιορίζει «Stakers» για κάθε shard που θα επικυρώνει τις συναλλαγές. Ως εκ τούτου, για την εφαρμογή sharding, ένα δίκτυο blockchain πρέπει να χρησιμοποιεί τον αλγόριθμο PoS.

Μειονεκτήματα της θραύσης blockchain

Μια συζήτηση για το τι είναι το blockchain sharding θα είναι ατελής χωρίς να συζητάμε για τα μειονεκτήματά της. Λάβετε υπόψη ότι η έννοια της διατήρησης βάσεων δεδομένων δεν είναι ακριβώς εύκολη!

Πρέπει να έχετε πολύ καλούς εμπειρογνώμονες βάσεων δεδομένων στην ομάδα του έργου σας, οι οποίοι μπορούν να σχεδιάσουν μια πολύ καλή στρατηγική ευρετηρίου για τα θραύσματα βάσης δεδομένων σας. Παρόλο που με διαφορετικό τρόπο, πρέπει να σχεδιάσετε πολύ καλά την θραύση του καθολικού σας.

Μπορεί επίσης να ακούτε περιστασιακά ότι η θραύση μπορεί να βελτιώσει την επεκτασιμότητα του δικτύου blockchain, αλλά με κόστος ασφάλειας. Ωστόσο, πρέπει να θυμάστε τι είναι το blockchain sharding – είναι απλώς μια τεχνική διαμέρισης. Από μόνη της, η κατάτμηση μιας βάσης δεδομένων δεν μπορεί να μειώσει την ασφάλεια μιας βάσης δεδομένων.

Στην πραγματικότητα είναι ο αλγόριθμος PoS που παρέχει λιγότερο αποκεντρωμένη ασφάλεια και όχι θραύση. Εάν ένας χάκερ αγοράσει πολλά διακριτικά κρυπτογράφησης και τα στοιχηματίσει, τότε είναι πιθανό να είναι ένας πολύ προτιμώμενος παίκτης. Στη συνέχεια, μπορεί να χειριστεί τις συναλλαγές.

Ωστόσο, η φυσική οικονομική δυναμική παρέχει ασφάλεια έναντι αυτής. Κάθε άτομο που αγοράζει πάρα πολλά token κρυπτογράφησης θα προσελκύσει πολλή προσοχή και θα αυξήσει την τιμή. Εκτός από τα φώτα της δημοσιότητας, ο χάκερ θα πρέπει όλο και περισσότερο να δαπανήσει περισσότερα χρήματα για να χειριστεί τελικά τις συναλλαγές.

Εκτός αυτού, το προτεινόμενο πρωτόκολλο «Casper» για τα Ethereums »προγραμματίζει τη μετάβαση στον αλγόριθμο PoS σχεδιάζει να εκχωρήσει στοιχήματα με τυχαιοποιημένο τρόπο. Αυτό θα μειώσει την πιθανότητα ενός κακόβουλου staker να χειρίζεται συναλλαγές. Το πρωτόκολλο Casper προτείνει επίσης το κλείδωμα του στοιχημένου ποσού και τη δήμευσή του για κακόβουλους στοχευμένους, οι οποίοι δεν θα έχουν ποτέ την ευκαιρία να ποντάρουν στο μέλλον.

Η θραύση blockchain είναι μια σχετικά νέα ιδέα. ο Σχέδιο νομισμάτων SHARD το χρησιμοποιεί. Πρέπει να δούμε πώς εξελίσσεται η τεχνολογία και αν προσθέτει βιώσιμη αξία στην επεκτασιμότητα και την απόδοση του blockchain.

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