از زمان پیدایش بیت کوین، فناوری بلاک چین به طور کامل نحوه درک ارزش و مفهوم سازی پول را دوباره طراحی کرده است. بلاک چین با جذب تخیل بسیاری از افراد و برانگیختن سطوح بالای علاقه در صنایع مختلف، متعاقباً به یکی از هیجانانگیزترین پیشرفتهای تکنولوژیکی قرن بیست و یکم و همچنین زیرساختی فوقالعاده مورد توجه تبدیل شده است.
این احساسات عمدتاً توسط میل ذاتی برای ساختن و مشارکت در انقلابی که به اندازه ایجاد اینترنت در دهههای 80 و 90 بود، تقویت میشود. در حالی که اینترنت قلمرو ارتباطات داخلی آنلاین را آغاز کرد، بلاک چین پیشگام اشکال جدیدی از ایجاد ثروت از طریق داده ها و شبکه های دارایی دیجیتال است.
این شبکهها اکوسیستم فنی غیرمتمرکز و دقیق خودشان هستند که برای ارائه خدمات دفتر کل و قرارداد هوشمند به برنامهها، که به نام dApps نیز شناخته میشوند، طراحی شدهاند. Ethereumدومین ارز رمزنگاری شده با ارزش، برای ایجاد آسانتر ساختن این برنامهها و در نهایت به کاربران کنترل بیشتر بر امور مالی و دادههای آنلاین خود طراحی شده است.
ایده اتریوم این است که تا حدودی یک «کامپیوتر جهانی» ایجاد کند که از طریق آن dApps بتواند موارد استفاده خود را اجرا، رشد و گسترش دهد و در نهایت کسبوکارها و پلتفرمهای بزرگی مانند آمازون یا توییتر را به چالش بکشد. بنابراین، اتریوم به عنوان یک «کامپیوتر جهانی» غیرمتمرکز عمل میکند که برای همه باز است و نمیتوان آن را دستکاری کرد و یا خاموش کرد.
اگر قرار است این امر محقق شود، اتریوم باید بتواند حجم عظیمی از داده ها را در سیستم خود ذخیره و حفظ کند، قابلیتی که در حال حاضر از آن برخوردار نیست. با این حال، اتریوم می تواند مشکل مقیاس پذیری خود را با پیاده سازی روشی به نام شاردینگ حل کند، ارتقایی که در واقع قرار است با آن وارد عمل شود. اتریوم 2.0.
چه چیزی پوشیده است؟
در علوم کامپیوتر، شاردینگ تکنیکی است که برای مقیاسبندی برنامهها بهکار میرود تا بتوانند دادههای بیشتری را پشتیبانی کنند. این فرآیند شامل تقسیم جداول بزرگ داده به تکه های کوچکتر به نام خرده است که در چندین سرور پخش می شود. هر خرده داده های خاص خود را دارد که در مقایسه با سایر خرده ها متمایز و مستقل می شود.
شاردینگ برای شبکههای بلاک چین مفید است زیرا به آنها اجازه میدهد تا تاخیر و اضافه بار داده را با تقسیم شبکه به پارتیشنهای کوچکتر کاهش دهند و آنها را قادر میسازد تا تراکنشهای بیشتری را در ثانیه پردازش کنند. به طور خاص، اگر یک مجموعه داده برای ذخیره در یک پایگاه داده خیلی بزرگ باشد، به اشتراک گذاری ضروری است و با توجه به پروژه های متعدد و توسعه دهندگانی که در شبکه آن ایجاد می کنند، این در واقع در مورد اتریوم صادق است.
در واقع، با توجه به تجزیه و تحلیل داده ها، بیش از وجود دارد 3,000 برنامه غیرمتمرکز (dApps) بر روی بلاک چین اتریوم اجرا می شود، بنابراین مقیاس پذیری از طریق اشتراک گذاری یک الزام مطلق برای اتریوم برای حفظ موقعیت پیشرو خود در اکوسیستم و اطمینان از کارایی کلی شبکه خود است.
چگونه کار می کند
برای درک کامل نحوه عملکرد اشتراک گذاری در بلاک چین، بررسی عملکردهای انجام شده توسط گره ها و درک نحوه ذخیره و پردازش داده ها از اهمیت حیاتی برخوردار است.
گرهها جزء حیاتی زیرساختهای بلاک چین هستند، زیرا در واقع، بدون آنها، دادههای بلاک چین قابل دسترسی نیستند. همه گره ها به یکدیگر متصل هستند و دائماً آخرین داده های بلاک چین را مبادله می کنند تا همه گره ها بتوانند به روز بمانند. اساساً، گرهها لایه بنیادی بلاک چین را تشکیل میدهند زیرا آن را قادر میسازند تا دادهها را در زیرساخت خود ذخیره، حفظ و پخش کند.
در شبکه های غیرمتمرکز، هر گره باید بتواند اطلاعات مهمی مانند تاریخچه تراکنش ها و مانده حساب ها را ذخیره کند. با توزیع داده ها و تراکنش ها در چندین گره، بلاک چین می تواند امنیت خود را تضمین کند، با این حال، این مدل از نظر مقیاس پذیری موثرترین نیست. در حالی که سیستم دفتر کل توزیع شده آن به بلاک چین ویژگیهای غیرمتمرکز و امنیتی ارائه میکند، شبکهای که نیاز به پردازش مقادیر زیادی از تراکنشها و ذخیره مقادیر بالایی از دادهها دارد، ممکن است غرق شود، مسدود شود و تاخیر یا کندی را تجربه کند.
به عنوان مثال، اتریوم می تواند بین 10 تا 20 تراکنش در ثانیه انجام دهد، اما این در واقع برای یک بلاک چین به اندازه آن کارآمد نیست و دلیل سرعت پایین آن، پروتکل اجماع اثبات کار (PoW) ذاتی در چارچوب آن است. بنابراین، به همین دلیل، بلاک چین اتریوم نیاز مبرمی به مقیاس پذیری دارد.
با این حال، از طریق اشتراک گذاری، یک شبکه بلاک چین می تواند حجم کاری خود را به صورت افقی پخش کند، به طوری که هر گره نیازی به مدیریت یا پردازش تمام تراکنش های خود نداشته باشد، و امکان طراحی جزئی تر و کارآمدتر را فراهم می کند.
پارتیشن بندی افقی
Sharding از طریق پارتیشن بندی افقی یک پایگاه داده یا شبکه به ردیف های مختلف به نام خرده به دست می آید. این معماری افقی اکوسیستم پویاتری ایجاد می کند زیرا به خرده ها اجازه می دهد تا اقدامات تخصصی را بر اساس ویژگی های خود انجام دهند. به عنوان مثال، یک شارد ممکن است مسئول ذخیره تاریخچه تراکنش و وضعیت یک آدرس خاص باشد یا میتواند برای پردازش تراکنشهای دارایی دیجیتالی مذکور با سایر خردهها همکاری کند.
برای درک بهتر نحوه عملکرد پارتیشن بندی افقی، مدل زیر این موضوع را نشان می دهد.
مدل یک پایگاه داده بزرگ متشکل از 6 ردیف را نشان می دهد. سپس جدول از پیش خرد شده به 3 خرده کوچکتر افقی تقسیم می شود تا پردازش جدول بزرگ داده ها قابل مدیریت تر شود. پارتیشن بندی افقی تنها جدول را به یک نسخه کوچکتر و کارآمدتر از خود تبدیل می کند و در عین حال ویژگی های اصلی خود را حفظ می کند. همین مفهوم را میتوان برای زیرساختهای زنجیره بلوکی نیز به کار برد، که به موجب آن حالت زنجیره میتواند به تکههای کوچکتر و قابل مدیریتتر، که به عنوان خردهها نیز شناخته میشوند، تقسیم شود.
مقیاس افقی در مقابل عمودی
هنگام پرداختن به موضوع مقیاس پذیری، زیرساخت های بلاک چین چند گزینه دارند: راه حل های لایه 2، مقیاس بندی عمودی و پارتیشن بندی افقی.
Layer-2s راه حل های مقیاس پذیری خارج از زنجیره هستند که در بالای بلاک چین ساخته شده اند. ایده Layer-2s این است که اساساً لایه پایه زیرین را دور بزنیم و یک معماری اضافی در بالای آن قرار دهیم. این لایه اضافی با محاسبات پیچیده سر و کار دارد و به دنبال کاهش تنگناهای مختلف در معماری لایه پایه است. Plasma و Raiden رایجترین نمونههای مقیاسپذیری Layer-2 هستند و شاید قابلتوجهترین پروژهای که از Layer-2 استفاده میکند، Polygon، سابقا Matic است.
سپس مقیاس بندی عمودی می آید. مقیاس بندی عمودی مستلزم گسترش شبکه با افزودن قدرت و حافظه بیشتر به واحد پردازش هسته سیستم است و با بهبود کارایی هر تراکنش جداگانه انجام می شود. برای انجام این کار، مقیاس عمودی اساساً قدرت پردازش بیشتری را به ماشین مجازی موجود وارد میکند تا ظرفیت پردازش آن را تقویت کند.
راهحلهای مقیاسبندی عمودی از نظر اثربخشی نسبتاً محدود هستند، اما در مقایسه با مقیاسهای افقی، اجرای آنها بسیار آسانتر است. در واقع، اگر برای مثال مشکلی وجود داشته باشد که حافظه محلی یک ماشین مجازی به اندازه کافی برای پردازش بار ورودی از تراکنش کافی نیست، یک راه حل مقیاس عمودی به طور بالقوه می تواند این مشکل را برطرف کند. در این سناریو، یک مقیاس عمودی حافظه بیشتری را به زیرساخت ماشین مجازی اضافه میکند و در نتیجه بار پردازشی آن را کاهش میدهد و توان عملیاتی آن را افزایش میدهد.
با این حال، اگر بار تراکنش ورودی از ظرفیت سختافزار ماشین مجازی بیشتر شود، زیرا نمیتواند آن را به صورت فیزیکی پردازش کند، یک راهحل مقیاس افقی مورد نیاز است.
همانطور که در بالا توضیح داده شد، مقیاس بندی افقی یا به اشتراک گذاری به بهبود عملکرد کلی زیرساخت های بلاک چین با افزودن خوشه های بیشتر یا ماشین های مجازی فردی به لایه پایه موجود کمک می کند. در حالی که این یک سیستم در نهایت کارآمد برای مقیاسبندی است، شاردینگ در واقع با پیچیدگیهای خود همراه است، زیرا زمان بیشتری برای پیادهسازی و عملیاتی شدن کامل آن نیاز است.
علاوه بر این، وقتی نوبت به اجرای فعال راهحلهای مقیاسپذیری در زیرساختهای بلاک چین میرسد، چند سوال وجود دارد که باید از نقطهنظر فنی و اساسی به آنها پرداخت.
Sharding برای تمرکززدایی بیشتر
قطعاً بحثی در رابطه با همبستگی بین اشتراک گذاری و عدم تمرکز در بلاک چین وجود دارد. در واقع، هنگام معرفی مفهوم مقیاس پذیری در زمینه فناوری بلاک چین، باید توجه داشت که از آنجایی که این سیستم ها قبلاً به عنوان شبکه های توزیع شده عمل می کنند، افزایش توان عملیاتی کلی آنها با افزودن موجودیت های سخت افزاری به آنها، مانند گره ها، ذاتاً دشوار است. ماینرها یا تایید کننده ها
علاوه بر این با این واقعیت که توسعهدهندگان بلاک چین تلاش میکنند تغییرناپذیری کلی زنجیره لایه پایه را حفظ کنند و مصمم هستند که معماری زیربنایی آن را دستکاری نکنند، بر این امر تأکید میشود.
این به نوبه خود، مزایایی را برای راهحلهای مقیاسبندی ایجاد میکند، زیرا به آنها اجازه میدهد تا از امنیت و قابلیت اطمینان موجود زنجیره لایه پایه برای گسترش توان عملیاتی بالقوه آن، بدون دست زدن به زیرساختهای بنیادی آن استفاده کنند. این شبکه رعد و برق مثال بسیار خوبی برای این است، زیرا از فناوری خود برای افزایش امنیت بیت کوین استفاده می کند تا ظرفیت تراکنش کلی سیستم را افزایش دهد.
علاوه بر این، از آنجایی که به اشتراک گذاری تکه های بزرگی از داده ها را به پارتیشن های افقی کوچکتر، کارآمدتر تقسیم می کند، این در واقع امکان ایجاد یک اکوسیستم غیرمتمرکز تر را به طور کلی فراهم می کند. در واقع، اگر کل ساختار داده یک شبکه بلاک چین در یک ابرگره قرار داشته باشد و تنها تعداد کمی از افراد بتوانند آن را اجرا کرده و به آن دسترسی داشته باشند، این کار اولاً دستکاری و سوء استفاده از ساختار مذکور را برای مهاجمان آسانتر میکند و ثانیاً این ساختار را از بین میبرد. آرزوهای بی اعتماد و غیرمتمرکز بومی اکوسیستم های بلاک چین.
بنابراین، مقیاسپذیری و بهطور خاص میتوان بهعنوان اجزای جداییناپذیر توسعه کلی شبکههای بلاک چین و همچنین کاتالیزورهای نهایی برای «دلیل وجودی» غیرمتمرکز بلاک چین در نظر گرفت.
Sharding با ETH 2.0
بر اساس بلاک اکسپلورر Etherscan، گره های کامل اتریوم در حال حاضر حداقل 5 ترابایت فضا را اشغال می کنند که 10 برابر بیشتر از فضایی است که یک رایانه معمولی می تواند در خود جای دهد. علاوه بر این، گرههای اتریوم با توسعه پلتفرم و رشد پایگاه کاربری آن در طول زمان، بزرگتر و سختتر میشوند.
بنابراین واضح است که اتریوم به مقیاس پذیری قریب الوقوع نیاز دارد و اشتراک گذاری در واقع راه حلی برای این امر است. بنابراین، اجازه دهید اکنون در مورد نحوه عملکرد اشتراک گذاری با اتریوم 2.0 بحث کنیم.
تقسیم گره ها و تسخیر
همراه با کاسپر و Ethereum WebAssembly (ewasm)، اشتراک گذاری یکی از ویژگی های اصلی ارتقاء مورد انتظار اتریوم 2.0 است. در حال حاضر، در شبکه اتریوم، هر گره باید هر تراکنش را تأیید کند، ویژگی که ذاتاً زنده بودن شبکه آن را تضمین می کند. این به این دلیل است که حتی اگر 80٪ از گره های اتریوم به طور همزمان از کار بیفتند، شبکه همچنان کار می کند.
این مدل فعلی لزوماً اتریوم را کندتر نمی کند، اما در واقع مشکل ساز است زیرا منابع شبکه ETH را به طور کامل بهینه نمی کند. به عنوان مثال، فرض کنید سه گره جداگانه در شبکه اتریوم وجود دارد که تراکنش را تأیید می کند و این گره ها به عنوان گره X، گره Y و گره Z تعریف می شوند. در حال حاضر، برای تأیید یک تراکنش، که به عنوان داده T تعریف می شود، هر گره این کار را انجام می دهد. باید کل مجموعه داده T را تأیید کرد تا تأیید شود.
در حالی که این امر امنیت کلی شبکه را تضمین می کند، گلوگاهی ایجاد می کند که هر تراکنش باید از آن عبور کند. در واقع، شبکه مجبور است منتظر هر گره باشد تا هر تراکنش را تأیید کند که البته ایده آل ترین یا کارآمدترین سناریو نیست. با این حال، با اتریوم 2.0 و پیشنهاد اشتراکگذاری آن، مجموعه دادههای T به عنوان مثال به T1، T2 و T3 تقسیم میشود و گرههای X، Y و Z هرکدام فقط باید یکی از دادههای کوچکتر را پردازش کنند تا کل مجموعه داده T را تأیید کنید.
ما میخواهیم بتوانیم بیش از 10,000 تراکنش در ثانیه را بدون وادار کردن هر گره به یک ابر رایانه یا مجبور کردن هر گره به ذخیره یک ترابایت داده حالت پردازش کنیم، و این نیاز به یک راهحل جامع دارد که در آن حجم کاری ذخیرهسازی حالت، پردازش تراکنش و حتی دانلود و بازپخش تراکنش در سراسر گره ها پخش می شود.' ShardingFAQs - ویکی اتریوم
با تقسیم دادهها به زیرمجموعههای کوچکتر، اتریوم میتواند به توان عملیاتی بیشتری دست یابد و محیطی سریعتر و پایدارتر برای پیگیری اهداف آینده خود و ادامه رشد به عنوان یک اکوسیستم ایجاد کند.
مکانیک شاردینگ
اتریوم 2.0 با تکمیل یک انتقال لایه پایه از Proof of Work (PoW) به Proof of Stake (PoS) به دنبال به حداکثر رساندن کارایی شبکه خود است. الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) مبتنی بر مفهوم ماینر برای ایمن و هماهنگ نگه داشتن شبکه است و برای کار کردن به مقادیر زیادی توان محاسباتی نیاز دارد. از سوی دیگر، اثبات سهام، مصرف انرژی را با تعهد مالی جایگزین می کند.
در این مثال، پروتکل اثبات سهام ETH 2.0، به نام Casper، دیگر نیازی به ماینرها نخواهد داشت، بلکه اعتبار سنجی هایی را پیاده سازی می کند که با قرار دادن حداقل 32 ETH در یک استخر سهام، می توانند تراکنش ها را اعتبارسنجی کرده و بلوک های جدید ایجاد کنند. Casper از طریق Beacon Chain که زنجیره سیستم Ethereum 2.0 خواهد بود، تحویل داده می شود و به خرده ها اجازه می دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
البته، این یک پیشرفت کامل زیرساختی است و بنابراین کاربران باید انتظار داشته باشند که به طور کلی با شکل جدید و بهینهتری از اتریوم سر و کار داشته باشند. برای شروع، ETH 2.0 حساب های کاربری را برای یک خرده خاص مشخص می کند و تراکنش ها را به "بسته های تراکنش" تقسیم می کند و هر بسته را به یک خرده خاص اختصاص می دهد. این بستهها بیشتر به سرفصلها و بدنههای گروه تراکنشها تقسیم میشوند که هر جزء ویژگیهای خاصی از قطعه را تعریف میکند.
همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است، هر هدر گروه تراکنش دارای یک قسمت چپ و راست مجزا است. قسمت سمت چپ هدر اجزای زیر را نشان می دهد:
- Shard ID: برای شناسایی شاردی که گروه تراکنش به آن تعلق دارد.
- Pre-State Root: وضعیت ریشه آن خرده خاص قبل از قرار گرفتن گروه تراکنش در داخل آن.
- Post-State Root: وضعیت ریشه shard پس از قرار گرفتن گروه تراکنش در داخل آن.
- Receipt Root: تاییدیه وارد شدن گروه تراکنش به ریشه shard.
از طرف دیگر، قسمت سمت راست هدر، گروهی از اعتبارسنجیهای انتخاب شده بهطور تصادفی را نشان میدهد که تراکنشهای داخل خود قطعه را تأیید میکنند. علاوه بر این، این بستههای تراکنش برای پیوستن به زنجیره اصلی نیاز به یک فرآیند تأیید مضاعف دارند. اولین فرآیند تأیید شامل اعتبار سنجی هایی است که به طور تصادفی به یک خرده تقسیم می شوند تا در مورد اعتبار هر بسته تراکنش رأی دهند. اگر اعتبار دهندگان رای مثبت دهند، یک کمیته جداگانه در Beacon Chain باید این رای را با استفاده از یک قرارداد هوشمند مدیریت شاردینگ تأیید کند. اگر رای دوم نیز مثبت باشد، بسته تراکنش به زنجیره اصلی الحاق میشود و بخشی از دفتر کل عمومی میشود و یک پیوند متقابل تغییرناپذیر به گروه تراکنش در آن خرده ایجاد میکند.
ارتباط متقابل شارد
زیرساخت ETH 2.0 به خردهها امکان میدهد تا به طور مؤثر با هدف تولید یک اکوسیستم واقعاً قابل تعامل و سودمند متقابل ارتباط برقرار کنند. ویتالیک بوترین، رویاپرداز و بنیانگذار اتریوم، در DevCon 2018 در پراگ مفهوم ارتباط متقابل را به بهترین نحو توصیف کرد و گفت:
تصور کنید که اتریوم به هزاران جزیره تقسیم شده است. هر جزیره می تواند کار خود را انجام دهد. هر یک از این جزیره ویژگی های منحصر به فرد خود را دارد و همه افراد متعلق به آن جزیره، یعنی حساب ها، می توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند و می توانند آزادانه از تمام ویژگی های آن لذت ببرند. اگر بخواهند با جزایر دیگر تماس بگیرند، باید از نوعی پروتکل استفاده کنند. – Vitalik Buterin Devcon 2018 – لینک
با در نظر گرفتن قیاس جزیره خرده بوترین، واضح است که اگر این خرده ها بخواهند با موفقیت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، به یک پروتکل متقاطع خاص نیاز دارند. پروتکل انتخابی مخابره مشترک ETH 2.0 به اصطلاح «پارادایم دریافت» است. همانطور که قبلاً در تصویر بالا نشان داده شد، ریشه دریافت جزء هدر گروه تراکنش است و برای تأیید اینکه یک گروه تراکنش وارد ریشه قطعه در درخت Merkle شده است استفاده می شود.
هر تراکنش منفرد در گروه یک رسید در قسمت خاصی که به آن تعلق دارد ایجاد می کند. Beacon Chain، زنجیره سیستم Ethereum 2.0، سپس از حافظه مشترک توزیع شده خود برای ذخیره تمام این رسیدهای تراکنش ها در داخل خود استفاده می کند، از این رو اصطلاح «پارادایم دریافت» به آن گفته می شود. این به این دلیل است که سایر خردهها میتوانند رسیدهای داخل زنجیره بیکن را مشاهده کرده و با آنها تعامل داشته باشند، اما به دلیل ماهیت تغییرناپذیر بلاک چین، نمیتوانند خود رسیدهای تراکنش را دستکاری کنند.
این یک ویژگی مهم است زیرا به خردهها امکان میدهد دقیقا بدانند چه زمانی برای برقراری ارتباط با یکدیگر مناسب است و فقط در صورت نیاز این کار را انجام دهند. در اصل، این طراحی خاص ETH 2.0 به خردهها اجازه میدهد تا فعالیت یکدیگر را تأیید کرده و از آن بهره ببرند و در عین حال نهایی و هدف هر خرده جداگانه را حفظ کنند.
پیچیدگی ها و تأخیر عملیاتی Cross-Shard
دو مورد از مبرمترین مسائل مربوط به ارتباطات متقاطع ETH 2.0 شامل پیچیدگیهای عملیاتی و تأخیر است. با این حال، Vitalik Buterin دو پیشنهاد را برای رفع این مشکل و اطمینان از توسعه یک اتریوم کاملاً خرد شده اعلام کرده است.
این پیشنهادات:
- چندین مسئولیت و کار را از تک تک تکه ها به زنجیره بیکن منتقل کنید.
- اطمینان حاصل کنید که هر خرده حالت و اجرای خاص خود را دارد.
- کاهش پیچیدگی در ساختار خرده و حفظ عملکردهای مختلف شبکه.
- به خرده ها عملکرد کافی برای پشتیبانی از اجرای قرارداد هوشمند در گروه های مختلف تراکنش بدهید.
- 3 نوع تراکنش جدید را معرفی کنید: اسکریپت اجرایی جدید، اعتبارسنجی جدید و برداشت. New Execution Script یک اسکریپت اجرایی ایجاد می کند که می تواند ETH را نگه دارد، New Validator می تواند اعتبار سنجی های جدیدی را به سیستم اضافه کند، و Withdrawal می تواند اعتبار سنجی ها را از زنجیره Beacon حذف کند.
علاوه بر این، مشکل دیگری که ETH 2.0 به دنبال حل آن است، تأخیر شبکه در ارتباطات متقاطع است. به عنوان مثال، اگر کاربر بخواهد توکنی را از قطعه X به قطعه Y ارسال کند، تراکنش در قطعه X توکن را در آنجا از بین می برد اما رکوردی از مقدار ارسال شده، آدرس و قطعه مقصد، در این مورد، قطعه Y را ذخیره می کند.
پس از مدتی تأخیر، هر خرده در مورد ریشه حالت سایر خردهها میآموزد که به آنها امکان میدهد تراکنش را تأیید کنند و تأیید کنند که آدرس خرده Y معتبر است. Shard X سپس یک رسید تراکنش تولید میکند که توسط Shard Y بازیابی میشود و اجازه میدهد ارزش موجود در Shard X از بین برود و به Shard Y منتقل شود.
همانطور که می توان تصور کرد، این فرآیند باعث تاخیرهای زیادی می شود و به طور کامل از اهداف مقیاس پذیری ETH 2.0 دور می شود. بنابراین، اتریوم راه حلی را به نام انتقال سریع متقاطع شارد از طریق ریشه های دریافت خوش بینانه پیشنهاد کرده است. در حالی که عنوان ممکن است گمراه کننده باشد، در واقع یک سیستم نسبتاً ساده است که مستلزم ذخیره حالت های شرطی و خوش بین بودن در مورد اعتبار تراکنش ارسال شده است.
اساساً، همه اینها به این معنی است که اگر باب 50 توکن روی Shard B داشته باشد و آلیس 20 توکن از Shard A برای باب ارسال کند، اما Shard B هنوز وضعیت Shard A را نداند و بنابراین نمی تواند به طور کامل انتقال را تأیید کند، وضعیت باب حساب (شارد B) به طور موقت 70 توکن را در صورتی که انتقال از آلیس واقعی باشد یا 50 توکن را در صورت غیر واقعی نشان می دهد.
این به این دلیل است که اعتبار سنجیهایی که تراکنش از Shard A به Shard B را احراز هویت میکنند، میتوانند به طور خوشبینانه از نهایی بودن انتقال و این واقعیت مطمئن باشند که حساب باب در نهایت پس از تأیید تراکنش از Alice به 70 توکن تبدیل میشود. بنابراین، اعتباردهندهها میتوانند درست به گونهای عمل کنند که گویی باب از قبل 70 توکن را دارد.
هنگامی که تراکنش از Shard A به Shard B تأیید شد، دائمی می شود، یا اگر معتبر نبود، به سادگی برگردانده می شود. این سیستم انتقال سریع Cross-Shard تنگناهای ناشی از تاخیر شبکه را تا حد زیادی کاهش میدهد و در صورت اجرای موفقیتآمیز، به اتریوم 2.0 اجازه میدهد تا توان عملیاتی خود را تسریع کند و مقیاسپذیری خود را به طور کلی بهبود بخشد.
به کنار اتریوم 2.0، اجازه دهید اکنون به طور مختصر درباره نحوه اجرای اشتراک گذاری در پروژه های دیگر و به طور خاص تر در پروژه ها بحث کنیم. زیلگا, نزدیک و Polkadot.
Sharding با Zilliqa
پروژه دیگری که ارزش پیشنهادی جالبی را ارسال می کند و همچنین در حال اجرای شاردینگ است، Zilliqa است. Zilliqa که در سال 2017 تأسیس شد، یک بلاک چین برای موارد استفاده فشرده محاسباتی برای شرکتها و فناوریهای نوظهور است که عملکردهای کلیدی آن اشتراکگذاری و پردازش تراکنشهای موازی است.
در حالی که شبکه آن بر روی الگوریتمهای اثبات کار (PoW) اجرا میشود که به قدرت محاسباتی سنگینی نیاز دارند، Zilliqa به گونهای طراحی شده است که با استفاده از گرهها و ماینرهای اضافی ZIL، بر حسب تقاضا مقیاسبندی شود، که اجازه میدهد خردههای بیشتری به شبکه اضافه شود.
ZIL توکن اصلی Zilliqa است و طبق مدل اشتراک گذاری آن، اگر Zilliqa 20,000 گره داشته باشد، شبکه آن می تواند به 25 زیرشبکه با 800 گره تقسیم شود که می توانند داده ها را به صورت موازی و همزمان پردازش کنند. معماری Zilliqa پیچیده است زیرا از دو بلاک چین نیز به صورت موازی استفاده می کند. این پروژه از بلوکهای تراکنش به نام TX-Blocks استفاده میکند تا شامل تراکنشهای ارسال شده توسط کاربران شبکه و بلوکهای سرویس دایرکتوری یا DS-Blocks باشد تا حاوی دادههای استخراجکنندههای شبکه باشد که زیرساخت Zilliqa را ایمن و پشتیبانی میکنند.
اشتراک گذاری بلاک چین Zilliqa یک فرآیند دوگانه است. در مرحله اول، گره های کمیته خدمات دایرکتوری را انتخاب می کند که فرآیند اشتراک گذاری را آغاز کرده و گره هایی را به هر خرده اختصاص می دهد. ثانیاً، هنگامی که تراکنشها در شارد تأیید میشوند، میتوانند توسط کل شبکه تأیید شوند و وارد یک حالت جهانی شوند که هر تراکنش در هر خرده را به یک منبع منفرد و قابل تأیید حقیقت در بلاک چین Zilliqa ضمیمه میکند.
در اصل، یک تراکنش خرد شده در شبکه Zilliqa شامل یک کاربر است که یک تراکنش را راهاندازی میکند و سپس به یک خرده منتقل میشود که تراکنش را تأیید میکند و آن را با سایر تراکنشها مقایسه میکند تا یک «میکرو بلوک» از تراکنشها ایجاد کند. سپس، یک اجماع در مورد اعتبار میکروبلاک به دست می آید که سپس به کمیته خدمات دایرکتوری اختصاص داده می شود که میکروبلاک ها را با "بلوک نهایی" ادغام می کند. سپس کمیته DS به اجماع نهایی در مورد این بلوک قبل از الحاق آن به بلاک چین دست می یابد.
Sharding با NEAR
پروژه ای که یک شکل جایگزین از اشتراک گذاری را پیاده سازی می کند، چیزی جز پروتکل NEAR نیست. NEAR که در سال 2020 راهاندازی شد، یک پلتفرم بلاک چین مبتنی بر اثبات سهام (PoS) است که توسط جامعه اداره میشود و دارای قابلیت همکاری و مقیاسپذیری در هسته آن است.
NEAR از فناوری Nightshade خود برای دستیابی به قابلیتهای توان عملیاتی عظیم استفاده میکند که اعتبارسنجیها تراکنشها را به صورت موازی پردازش میکنند تا ظرفیتهای حمل تراکنش کلی بلاک چین را بهبود بخشند. در حالی که مدل شاردینگ مبتنی بر زنجیرههای خرده و زنجیرهی بیکن در واقع قدرتمند است، با این حال برخی از پیچیدگیهای زیرساختی را به دلیل این واقعیت که هم زنجیرههای خرده و هم زنجیره فانوس دریایی، در اصل، موجودیتهای جداگانهای در یک اکوسیستم بلاک چین هستند، ارائه میکند.
پروتکل NEAR به این موضوع میپردازد و با مدلسازی زیرساختهای خود بهعنوان یک بلاک چین، یک طرح شاردینگ قانعکننده را معرفی میکند، که در آن هر بلوک به طور منطقی شامل تمام تراکنشها برای همه خردهها میشود و کل وضعیت خردهها را تغییر میدهد. از طریق Nightshade، NEAR میتواند با تقسیم کردن تراکنشهای هر بلوک به تکههای فیزیکی، در حالت ایدهآل با یک تکه در هر قطعه، و تجمیع آنها در یک بلوک، اخلاق خود را در تکینگی بلاک چین حفظ کند.
Sharding با پولکادوت
Polkadot از یک مدل به اشتراک گذاری استفاده می کند که کاملاً با مکانیسم اشتراک گذاری مبتنی بر اتریوم متفاوت است و از ویژگی های ترکیب پذیری زنجیره ای متقابل خود برای فعال کردن شاردینگ از طریق پاراچین ها استفاده می کند. طراحی اصلی Polkadot یک شبکه چند زنجیره ای است که قابلیت اطمینان، امنیت و مقیاس پذیری Layer-0 را برای تمام بلاک چین های Layer-1 ساخته شده بر روی معماری آن فراهم می کند.
این لایهها نشاندهنده شبکه پاراچین هستند و پاراچینها زنجیرههای بلوکی متنوعی هستند که به موازات اکوسیستم پولکادوت در شبکههای پولکادوت و کوساما اجرا میشوند.
پاراچین ها توسط زنجیره رله پولکادوت متصل و ایمن هستند و می توانند از امنیت، مقیاس پذیری و قابلیت همکاری ارائه شده توسط پولکادوت بهره مند شوند. شبکه پاراچین را در واقع میتوان یک پارادایم خرد کردن پیشرفته در نظر گرفت که ویژگیهای زنجیره اصلی پولکادوت را پیادهسازی میکند و به صورت موازی و شبیه خرده عمل میکند.
به عنوان مثال، پروژههای پاراچینی مانند Clover میتوانند تراکنشهای بدون گاز را فراهم کنند و لایههای جدیدی از مقیاسپذیری و قابلیت همکاری را به زیرساختهای لایه 1 بدون شکستگی بیاورند. این به این دلیل است که پولکادوت، به عنوان یک شبکه چند زنجیره ای که بر روی پاراچین ها ساخته شده است، می تواند چندین تراکنش موازی شده را در چندین زنجیره به طور همزمان پردازش کند و در نهایت مفهوم تقسیم زنجیره متقابل را در بر گیرد.
نتیجه
شاردینگ اساس مقیاسپذیری در شبکههای غیرمتمرکز است و فرصتهای هیجانانگیزی را برای پروژههایی که به دنبال اجرای آن یا حداقل آزمایش مفهوم آن هستند، ارائه میکند.
موضوع در حال حاضر با این واقعیت تعریف می شود که شبکه های بلاک چین به دلیل محبوبیت، موارد استفاده و در نهایت تقاضای آنها با سرعتی تصاعدی در حال رشد و گسترش هستند. به نوبه خود، این امر باعث ایجاد یک سری از تنگناها، پیچیدگی ها و ناکارآمدی های شبکه می شود و در مجموع بیانگر نیاز شدید آنها به یک راه حل مقیاس پذیری مناسب است.
اتریوم 2.0 قرار است در آینده ای نه چندان دور قابلیت های اشتراک گذاری خود را معرفی کند و این یکی از مورد انتظارترین رویدادها در تاریخ بلاک چین ETH است. انتظارات بسیار بالا باقی میماند، زیرا در واقع، اگر اشتراکگذاری ETH 2.0 موفقیتآمیز باشد، مقیاسپذیری طولانیمدت شبکه اتریوم را تضمین میکند و پروژه را در تلاش برای تبدیل شدن به جهانی غیرمتمرکز، باز برای همه و غیرممکن برای تعطیل کردن همراهی میکند. کامپیوتر'.
سلب مسئولیت: اینها نظرات نویسنده است و نباید به عنوان توصیه سرمایه گذاری در نظر گرفته شود. خوانندگان باید تحقیق خود را انجام دهند.
منبع: https://www.coinbureau.com/technology/what-is-sharding-complete-beginners-guide/
- 000
- 2020
- 9
- مطلق
- دسترسی
- حساب
- اضافی
- نصیحت
- الگوریتم
- الگوریتم
- معرفی
- تمام معاملات
- اجازه دادن
- آمازون
- علم تجزیه و تحلیل
- اعلام کرد
- برنامه های کاربردی
- معماری
- دارایی
- زنجیره چراغ
- بهترین
- بیت کوین
- بلاکچین
- فن آوری بلوکچین
- بدن
- تقویت
- ساختن
- بنا
- کسب و کار
- در بوترا
- ظرفیت
- حمل
- موارد
- ایجاد می شود
- به چالش
- CoinBureau
- Coindesk
- مشترک
- ارتباط
- جزء
- علم کامپیوتر
- اجماع
- مصرف
- ادامه دادن
- قرارداد
- ایجاد
- صلیب های زنجیره ای
- کریپتو کارنسی (رمز ارزها )
- جاری
- DApps
- داده ها
- تجزیه و تحلیل داده ها
- پایگاه داده
- مقدار
- معامله
- معاملات
- عدم تمرکز
- تاخیر
- تاخیر
- تقاضا
- طرح
- نابود شده
- devcon
- توسعه
- توسعه دهندگان
- پروژه
- دیجیتال
- دارایی دیجیتال
- لجر توزیع شده است
- اکوسیستم
- اکوسیستم
- موثر
- بهره وری
- انرژی
- سرمایه گذاری
- محیط
- ETH
- اخلاقی 2.0
- ethereum
- Ethereum 2.0
- blockchain اتریوم
- گاز اتریوم
- شبکه اتریوم
- اخلاق
- حوادث
- اعدام
- گسترش
- گسترش
- توسعه
- تجربه
- بهره برداری
- روش
- FAST
- ویژگی
- امکانات
- هزینه
- امور مالی
- مالی
- نام خانوادگی
- فرم
- موسس
- چارچوب
- کامل
- آینده
- GAS
- هزینه گاز
- جهانی
- خوب
- گروه
- شدن
- در حال رشد
- راهنمایی
- سخت افزار
- زیاد
- تاریخ
- نگه داشتن
- چگونه
- HTTPS
- بزرگ
- اندیشه
- شناسایی
- تصویر
- افزایش
- لوازم
- اطلاعات
- شالوده
- انتگرال
- علاقه
- اینترنت
- قابلیت همکاری
- سرمایه گذاری
- مسائل
- IT
- کلید
- بزرگ
- آخرین
- برجسته
- دفتر کل
- قدرت نفوذ
- رعد و برق
- شبکه رعد و برق
- محدود شده
- لینک
- بار
- محلی
- طولانی
- ماشین آلات
- عمده
- ساخت
- کارگران معدن
- مدل
- پول
- نزدیک
- شبکه
- شبکه
- گره
- پیشنهادات
- آنلاین
- باز کن
- دیدگاه ها
- گزینه
- سفارش
- دیگر
- نمونه
- پلاسما
- سکو
- سیستم عامل
- Polkadot
- استخر
- بله
- بله
- قدرت
- در حال حاضر
- پروژه
- پروژه ها
- اثبات
- طرح پیشنهادی
- عمومی
- جستجو
- خوانندگان
- واقعیت
- كاهش دادن
- تحقیق
- منابع
- این فایل نقد می نویسید:
- دویدن
- در حال اجرا
- امن
- مقیاس پذیری
- مقیاس
- مقیاس گذاری
- علم
- تیم امنیت لاتاری
- می بیند
- انتخاب شد
- احساس
- سلسله
- خدمات
- تنظیم
- sharding
- به اشتراک گذاشته شده
- تکینگی
- اندازه
- هوشمند
- قرارداد هوشمند
- So
- مزایا
- حل
- فضا
- سرعت
- انشعاب
- گسترش
- سهام
- ردی
- دولت
- ایالات
- وضعیت
- ماندن
- ذخیره سازی
- opbevare
- ارسال
- موفق
- ابر کامپیوتر
- پشتیبانی
- قابل تحمل
- سیستم
- سیستم های
- فن آوری
- فنی
- پیشرفته
- زمان
- رمز
- نشانه
- بالا
- معامله
- معاملات
- توییتر
- us
- کاربران
- ارزش
- تایید
- چشم انداز
- مجازی
- ماشین مجازی
- vitalik
- vitalik buterin
- رای
- صبر کنيد
- ثروت
- چه شده است
- WHO
- در داخل
- مهاجرت کاری
- با این نسخهها کار
- X
- زیلگا