O que é sharding?

Sharding é uma técnica computacional que busca dividir um banco de dados ou rede para tornar sua operação muito mais escalável e descentralizada. Uma estratégia interessante que pode ajudar a tecnologia blockchain a superar seu principal problema: escalabilidade.

Uma das técnicas de gerenciamento de banco de dados que está ganhando popularidade na comunidade criptográfica atual é a Sharding. É um processo de fragmentação ou divisão horizontal de bancos de dados em partes ou fragmentos menores para permitir melhor manuseio dos mesmos, tornando-os menos pesados ​​e mais fáceis de operar.

O sharding foi criado para facilitar a escalabilidade em sistemas distribuídos e descentralizados. Mas atualmente, sua aplicação na tecnologia blockchain pode melhorar consideravelmente os problemas de escalabilidade enfrentados por redes como Bitcoin y Ethereum.

Vantagens de implementação raspando

A principal vantagem que a fragmentação oferece para um blockchain é melhorar a escalabilidade. Uma vez que as transações podem ser processadas e validadas mais rapidamente, reduzindo o tempo necessário para esse processo. E, portanto, a rede terá capacidade para processar um número maior de transações por segundo.

Da mesma forma, a implementação de sharding reduz o risco de centralização das redes. Atualmente o Bitcoin requer o uso de equipamentos com grande poder computacional para conseguir suportar todas as informações que são tratadas nessas redes. Equipamento que tem custos de aquisição elevados, pelo que poucos utilizadores podem ter a possibilidade de o adquirir.

Com a implementação do sharding, não será mais necessário armazenar todo o blockchain no mesmo nó, portanto, não será necessária a compra de equipamentos caros. Isso permitiria que muito mais pessoas tivessem a oportunidade de participar da rede com seus equipamentos convencionais, garantindo a descentralização da mesma.

Por que voce precisa raspando em redes blockchain?

Não é segredo que o crescente boom comercial experimentado por criptomoedas como Bitcoin e Ethereum, causou o problema de escalabilidade é muito mais acentuado em suas redes. Hoje existem muitos usuários que desejam realizar transações com Bitcoin ou use aplicativos descentralizados de Ethereum. Fazendo com que muitos nós sejam exigidos para a validação e verificação de todos esses processos.

Atualmente, os nós dessas redes operam de forma que cada um deles deve armazenar uma cópia exata de suas blockchains. Com todos os dados nele contidos desde o início. E isso além disso, deve ser constante e permanentemente atualizado à medida que mais informações são criadas e adicionadas. Assim, as velocidades de transação são severamente afetadas. Alcançar pontos onde as redes podem entrar em colapso e precisam de muito tempo para processar uma transação. Algo que não é conveniente para a sustentabilidade e adoção desta tecnologia a longo prazo.

Assim, embora essa metodologia e estrutura de trabalho proporcionem ao blockchain uma alto nível de segurança e proteção, também provoca o escalabilidade dessas redes é limitado. Tornando seu blockchain incapaz de processar mais informações do que cada um de seus nós pode processar individualmente. Atualmente a rede Bitcoin, por exemplo, requer o uso de equipamentos com grande poder computacional, o problema de escalabilidade ainda está presente. Portanto, o Bitcoin não pode processar mais do que 5 ou 7 transações por segundo. Enquanto o Ethereum, embora tenha uma capacidade maior em relação ao Bitcoin, ainda tem um problema de escalabilidade que o impede de ultrapassar uma média de 10 ou 15 transações por segundo.

Portanto, a implementação de raspando Pode representar aquela solução viável e viável que elimina problemas de escalabilidade, e que permite o processamento de um maior número de transações em menos tempo, de forma segura e eficiente.

Como isso vai melhorar raspando escalabilidade em redes blockchain?

O sharding permite a fragmentação de um banco de dados completo em partes pequenas, muito mais gerenciáveis ​​e organizadas.

Por exemplo, se for gerenciado um banco de dados informativo de todo um país ou região, com todos os dados de seus habitantes, como localidades, setor de residência, endereço exato do imóvel, endereço de trabalho, data de nascimento, idade, quantidade de filhos , renda econômica, entre outros, a grande quantidade de informações tornará muito mais complicada a busca ou atualização de informações específicas.

Em vez disso, se esse grande banco de dados for subdividido em blocos menores e mais específicos, a informação será muito mais gerenciável e eficiente. Já que cada fragmento vai tratar informações claras e precisas sobre seu conteúdo independente do que é tratado em outras sublistas, ficando mais leve e organizado.

Isso é o que raspando aplicado no blockchain. Com a fragmentação, não será mais necessário que todos os nós na blockchain funcionem de forma linear para validar todos os dados que são adicionados à cadeia. Em vez disso, eles irão operar em paralelo e lidar com cacos (fragmentos específicos) onde as informações serão distribuídas e estes cacos Eles se encarregarão de validar e processar apenas os dados que lhes correspondam.

So quando todos os nodegroups terminam de executar o processo que foi atribuído a eles, todas as informações serão adicionadas ao blockchain, mantendo-o íntegro e completo, com a diferença de que os nós não manipularão as informações em sua totalidade como ocorre até agora.

A aplicação do método raspando Isso permitirá que as transações sejam processadas com muito mais rapidez, melhorando a escalabilidade e a eficiência da rede.

A aplicação de fragmentação em redes de blockchain não diminuirá sua segurança?

A implementação do método de sharding no blockchain Bitcoin ou Ethereum pode representar um problema de segurança e comunicação na rede. Uma vez que os nós, quando atribuídos a um subgrupo, eles não teriam comunicação direta com os nós pertencentes aos outros subgrupos. Tornando-se necessária a criação e implementação de meios de comunicação e canais externos que permitam aos nodos comunicarem entre si.

Da mesma forma, garantir a segurança e proteção de cada um dos subgrupos também é um desafio para esta nova metodologia. Ao subdividir os nós em shards, o poder de hash de cada pool cairá consideravelmente. Isso pode representar um problema de segurança e permitir que um agente mal-intencionado realize um ataque com mais facilidade. uma situação que põe em risco a segurança e a integridade das informações.

No entanto, os subgrupos criados usarão o mesmo protocolo de consenso que é usado na rede. Assim, haverá nós completos que baixam e combinam cada um dos processos executados por cada grupo de nós. Para formar e manter o blockchain completo e verificar absolutamente todos os processos realizados. Até mesmo permitindo que os thin clients tenham acesso a todos os fragmentos para verificação das operações.

Portanto, um número suficiente de nós pode ser mantido para manter o sistema seguro e confiável. Ao mesmo tempo, pode processar um maior número de transações por segundo.

Outros problemas de segurança associados

Um dos maiores problemas de segurança que uma blockchain fragmentada pode enfrentar é um ataque de aquisição de fragmento único. Isso permite que um invasor controle um subgrupo da cadeia e, assim, evite, por exemplo, que esse subgrupo possa realizar validações de informações, como obter as assinaturas correspondentes. Ou, em outro caso, apresente transações inválidas ou fraudulentas ao blockchain principal.

Como solução para este problema, o amostragem aleatória. Onde cada grupo do blockchain terá filtros ou notários que serão escolhidos aleatoriamente para a validação e aprovação das informações dos blocos.

Implementações atuais de raspando

A fragmentação é um problema que ainda está em desenvolvimento para alguns blockchains, como Ethereum y cardano. Os desenvolvedores desses projetos estão estudando como podem implementar esse método para otimizar suas redes. Mas outras criptomoedas como Zilliqa (ZIL) já implementou raspando em seus blockchains. Algo que permitiu atingir um total de 2.828 transações por segundo em sua rede de teste.

Outro projeto interessante que mostrou o poder da fragmentação é TON (A Rede Aberta). Seu desenvolvimento já mostrou que a blockchain TON faz uso de sharding para garantir o maior nível possível de escalabilidade. No entanto, devido a problemas com a SEC, o Telegram não conseguiu tornar público o lançamento de sua rede. Por esse motivo, só podemos acessar suas ferramentas de desenvolvimento e teste.

Curiosamente, a mesma situação se aplica a Libra do Facebook, um projeto que apesar de seus enormes problemas de privacidade, surpreendeu a nível técnico pelo uso de sharding em sua rede de validadores.