Такое поведение может существенно подорвать целостность, безопасность и производительность блокчейна с шардингом. Хотя ширдинг привносит новые аспекты в безопасность блокчейна, он не является небезопасным по своей сути. Проблемы безопасности, возникающие при шардинге, значительны, но не непреодолимы. Несмотря на то, что шардинг предлагает многообещающие решения проблем масштабируемости и производительности блокчейн, он не лишен проблем.
Поскольку каждый шард хранит лишь часть данных сети, обеспечить доступность всей необходимой информации в нужный момент (особенно шардирование при транзакциях между шардами) может быть непросто. Транзакции с участием нескольких шардов требуют надежных протоколов, обеспечивающих их бесперебойную и безопасную обработку. Это предполагает синхронизацию данных между различными шардами, что может быть технически сложным и ресурсоемким процессом. Реализация шардинга – очень сложная задача, требующая значительных изменений в существующей инфраструктуре блокчейна.
Недостатки Шардинга
Однако такой подход создает сложности с точки зрения обеспечения справедливого и безопасного распределения валидаторов по различным шардам. Одним из распространенных методов является использование случайного процесса для распределения валидаторов по шардам, что снижает риск того, что злоумышленники сосредоточат свои усилия на определенном шарде. Кроме того, для дальнейшего повышения безопасности и предотвращения длительного сговора внутри шарда часто используется регулярная перестановка валидаторов между шардами. Наиболее заметным преимуществом шардинга является его способность значительно улучшить масштабируемость сети блокчейн. Традиционные блокчейны, такие как Биткоин и Ethereum, сталкиваются со значительными трудностями при масштабировании для обработки большого количества транзакций. Это ограничение связано с требованием, чтобы каждый узел в сети обрабатывал каждую транзакцию, что создает узкое место при увеличении объема транзакций.
Шардирование требует серьезных изменений в архитектуре блокчейна, что делает его внедрение долгим и сложным. Например, в Ethereum (ETH) переход на шардированную сеть запланирован как часть масштабного обновления, но его полная реализация займет несколько лет. Одна из главных задач шардирования – обеспечение корректного обмена данными между шарами.
Решения второго уровня часто включают в себя передовые криптографические методы и оптимизированные механизмы консенсуса для обеспечения безопасной и быстрой проверки и передачи данных между шардами. В блокчейне с шардированием шарды должны взаимодействовать друг с другом для поддержания целостности сети в целом, особенно для транзакций, охватывающих несколько шардов. Злоумышленники могут использовать уязвимости в протоколе связи, чтобы создать несоответствия между шардами или даже дважды провести транзакции.
Доступность Данных
“Горячие” шарды могут перегружаться, если данные распределены неравномерно. Технология шардинга активно https://www.xcritical.com/ используется в традиционных базах данных, и эти решения дают ценные уроки для блокчейн-индустрии. Создание шардированного блокчейна требует решения множества распределенных вычислительных задач. Разработчикам нужно продумать консенсус, синхронизацию, балансировку нагрузки. Ethereum решает эту проблему случайным перемешиванием валидаторов между шардами. Злоумышленник не может заранее знать, в какой шард попадут его узлы, что делает координированную атаку практически невозможной.
Однако для выбора методики следует ознакомиться с их особенностями работы детальнее. Несмотря на то, что такая модель укрепляет безопасность регистрацией каждой транзакции нодой, она увеличивает время ожидания обработки информации. Альтернативой становится параллельная информационная обработка, которая позволяет выполнять одновременно две-три процедуры.
Транзакционные части, которые добавляют денег, выполняются во втором шарде, когда валидаторы дают доказательство того, что часть транзакций выполняются в первом. Эта методика пользуется спросом сегодня, поскольку для нее не нужна дополнительная синхронизация шардов для блочного производства. Такой подход предлагается в Cosmos, Ethereum Serenity, Close To стратегии торговли на криптобирже Protocol, Kadena. Шардинг представляет собой метод разделения блокчейна или иной базы данных на мелкие чейны, которые управляют информационными сегментами.
Ethereum Name Service (или ENS) — это инновационная система, которая делает это возможным. В этой статье вы узнаете, как ENS работает, какие преимущества она предлагает и как вы сами можете начать использовать её для упрощения взаимодействий с блокчейном Ethereum. Благодаря тому, что шардинг снижает требования к мощности оборудования, больше пользователей могут стать нодами. Это делает сеть более безопасной и устойчивой к атакам, ведь контроль над сетью распределён между большим количеством участников.
- В общем случае данные могут обрабатываться последовательно или параллельно.
- В обновлении Dencun Ethereum сделал значительные шаги на пути к масштабируемому будущему.
- Каждый шард начинает делать обработку больших транзакций и поддерживает больше реестров.
- Apache Cassandra использует консистентное хеширование для равномерного распределения данных.
- Для обеспечения синхронизации всех отдельных шардов друг с другом и корректной обработки транзакций с участием нескольких шардов требуется надежная базовая инфраструктура.
Преимущества Шардинга
Эта сложность обусловлена необходимостью обеспечить независимость работы шардов, сохранив при этом целостность и безопасность сети. Разделение блокчейна Ethereum позволит каждому узлу хранить только часть всей сети, и узлы смогут проверять сеть с помощью математических расчетов и взаимной связи. Если применить эту технологию к блокчейну, то шардинг — это деление сети на отдельные сектора. Каждый такой сектор (шард) содержит в себе уникальный набор смарт-контрактов и балансов счетов, и за каждым шардом закрепляются определенные узлы сети. Эти ноды отвечают за верификацию транзакций только в этом шарде, а не за все операции в блокчейне.
Каждый шард содержит уникальный набор смарт-контрактов и балансов счетов. В традиционных системах блокчейнов каждая нода должна обрабатывать все транзакции, происходящие в сети. С помощью шардинга данные и транзакции распределяются между различными шардами, так что каждая нода работает только с определенным объемом информации. Каждый шард содержит свою собственную часть данных блокчейна и умеет работать независимо. Данные и транзакции между шардами синхронизируются благодаря сети валидаторов, что помогает поддерживать согласованность. Фишка здесь в том, что нет необходимости, чтобы каждый узел сети обрабатывал всю информацию, как это происходит в классической архитектуре Ethereum.
Быстрые подтверждения транзакций и низкие комиссии делают блокчейн пригодным для повседневного использования. Покупка кофе за криптовалюту перестает быть абсурдом из-за часового ожидания. Приложения сами решают, как распределить данные между различными блокчейнами или сетями. Дает максимальную гибкость, но перекладывает ответственность на разработчиков. Удобное для новичков руководство о том, как быстро и безопасно купить Hyperliquid (HYPE). Пошаговые инструкции с рекомендуемыми биржами помогут вам начать торговлю.
