Was ist Sharding? Herausforderungen und potenzielle Risiken der Sharding-Technologie

Was ist Sharding? Welches Problem der Blockchain hilft die Sharding-Technologie zu lösen? Was sind die Herausforderungen und Risiken bei der Verwendung von Sharding?

Sharding wird weithin als Lösung für die Skalierbarkeit von Ethereum gelobt. Im heutigen Artikel erfahren wir, was Sharding ist, welche Vorteile und Einschränkungen es hat.

Blockchain-Skalierungsproblem

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Transaktionsdurchsatz der Blockchain zu erhöhen :

• Der erste Weg, vertikale Skalierung – Vertikale Skalierbarkeit.
• Der zweite Weg, horizontale Skalierung – Horizontale Skalierbarkeit.

Erweitert sich vertikal und horizontal

Vertikale Skalierbarkeit

Erstens erfordert die Blockchain, um einen höheren Durchsatz zu erreichen, dass die Knoten im Netzwerk extrem leistungsfähig sind, um eine schnellere Verarbeitung und mehr Transaktionen zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass Benutzer viel Geld für Hardware ausgeben müssen, und dies ist für die überwiegende Mehrheit der normalen Benutzer nicht geeignet, es ist für Einzelpersonen und Organisationen mit solidem finanziellen und technischen Hintergrund geeignet.

Solana und Internet Computer haben sich in diese Richtung genähert, bei diesen beiden Blockchains kann der durchschnittliche Benutzer die Blockchain auf normaler Hardware nicht validieren.

Dies ist nicht unbedingt eine schlechte Sache, vertikal skalierte öffentliche Blockchains können für bestimmte Anwendungen geeignet sein, die eine hohe Leistung und einen konsistenten Zustand erfordern. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht jedoch darin, dass der Transaktionsvalidierungsprozess weniger dezentralisiert wird.

Hardwareanforderungen für die vertikale Erweiterung

Horizontale Skalierbarkeit

Im Gegensatz zum obigen Ansatz ist die horizontale Skalierung eine Möglichkeit, das System in Shards zu unterteilen. Jeder Shard führt nur einen Teil der gesamten Arbeit an der Blockchain aus, und jeder Validator muss nur diesen einzelnen Shard und mehrere andere Shards validieren.

Dadurch können aufgrund geringerer Anforderungen pro Shard mehr Benutzer am Authentifizierungsprozess teilnehmen . Insgesamt hält dieser Ansatz die Transaktionsvalidierung dezentralisiert und erweitert gleichzeitig den Gesamtdurchsatz des Systems.

Was ist Ethereum 2.0 Vision & Sharding-Technologie?

Das Kernproblem, das Ethereum lösen möchte, besteht darin, mehr Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten und gleichzeitig das Netzwerk dezentralisiert und sicher zu halten. Dies ist ein unglaublich schwer zu lösendes Problem, und Ethereum-Entwickler haben jahrelang darüber nachgedacht.

Skalierbarkeits-, Sicherheits- und Dezentralisierungsprobleme von Ethereum

Die Antwort auf das obige Problem besteht darin, das System horizontal zu skalieren, eine beliebig fragmentierte intelligente Vertragsplattform . Das ist die Vision, die Ethereum 2.0 beschreibt.

Etehreum 2.0 auf dem Weg nach Sharding

Ethereum 2.0 ist einer der sehr komplexen Skalierungsansätze für das Ethereum-Netzwerk, dessen Design und Implementierung viel Arbeit erfordern. Bei erfolgreicher Implementierung wird Ethereum 2.0 jedoch auch einer der effizientesten Wege sein und den Durchsatz von Ethereum erheblich steigern.

Sharding oder Fragmentierung ist eine der Kerntechnologien von Ethereum 2.0. In Ethereum 1.0 speichert jeder Knoten eine Kopie der gesamten Ethereum-Blockchain. Bei jeder Erweiterung muss jeder Knoten aktualisiert werden, was Systembandbreite und Speicher verbraucht.

Netzwerkstruktur bei Verwendung von Sharding und ohne Sharding

Beim Sharding wird Ethereum in viele Teile gespalten. Jeder Shard wickelt seine eigenen Transaktionen und Verträge ab, aber die Shards als Ganzes können weiterhin mit anderen Shards kommunizieren. Da jeder Authentifizierungs-Shard unabhängig ist, müssen sie keine Daten von anderen Shards speichern. 

Hier erfahren Sie mehr über neue Trends und Technologien in Ethereum 2.0.

Die potenziellen Herausforderungen und Risiken von Sharding

Obwohl es die Lösung für das Trilemma-Problem der Skalierbarkeit ist, bringt Sharding andere Probleme für Ethereum und die Entwicklergemeinschaft mit sich.

Kurz gesagt, Sharding wird Ethereum in viele Stücke spalten. Jeder Shard kann sein eigenes Ding machen, DeFi- Protokolle neigen dazu, sich auf demselben Shard zu gruppieren, um von Synergien zu profitieren. Dies kann bei einigen Stücken zu einer Erhöhung der Gasgebühren führen.

Da die Protokolle auf verschiedenen Fragmenten miteinander kommunizieren wollen, muss ein Interaktionsprotokoll verwendet werden. Natürlich wird dies komplizierter sein als die Interaktion zwischen zwei Protokollen im selben Stück.

Auf einigen Stücken (Shard) wird sehr viel los sein, wie die Bevölkerungsteilung zwischen Stadt und Land

Außerdem bringt Sharding auch einige potenzielle Risiken für das Netzwerk mit sich, es ermöglicht Hackern, ein florierendes Ökosystem zu zerstören, indem sie jeden Teil des Netzwerks angreifen. Wenn ein Shard von einem Hacker entführt wird, kann dies einen Dominoeffekt verursachen und sich negativ auf den Token-Preis, eine große Anzahl von Benutzern und die Knoten auf diesem Shard auswirken.

Zusammenfassung

So haben wir gelernt, was Sharding ist, sowie die Vorteile, Herausforderungen und Risiken von Sharding. Wenn Sie weitere Fragen zum oben genannten Thema haben, kommentieren Sie bitte unten, damit Coin98 Sie sofort unterstützt!

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