ブテリン氏がイーサリアムのスケーラビリティの将来として言及したシャーディングとは何ですか?

また、現在の大規模なブロックチェーン テクノロジーの適用を制限する非常に重要な要素が パフォーマンス であることもご存じかもしれません。これが、多くの従来のインターネット実務家がブロックチェーン テクノロジーについて楽観的でない理由の 1 つでもあります。 . .

それでは、ブロックチェーンのパフォーマンスの問題を解決するにはどうすればよいでしょうか?解決策の 1 つはシャーディング テクノロジーです。

01
シャーディングとは何ですか?

シャーディングは、水平パーティショニングとも呼ばれるデータベース パーティショニングの一種で、大規模なデータベースを多数の小さな処理可能な部分に分割して、パフォーマンスを向上させ、応答時間を短縮します。

シャーディングは新しい概念ではなく、1990 年代後半には従来の一元的なデータベース管理に登場しました。 このコンセプトの人気は、複数のプレイヤーがオンラインで同時にプレイするロールプレイング ゲームであるウルティマ オンラインに起因すると考えられます。

このゲームでは、開発者はトラフィックの圧力を軽減するためにプレーヤーをさまざまなサーバーに割り当てます (これは、多数の並行した「ゲーム世界」があることを意味します)。商業的に一般的なシャーディングのケースは、ユーザー情報データベースを地理的位置に応じて分割し、同じエリアにあるユーザー情報をまとめて別のサーバーに保存することです。

02
ブロックチェーン分野におけるシャーディングとは何ですか?

ブロックチェーンはデータベースに相当し、各ノードは独立したサーバーに相当します。通常の状況では、これらのノードのうちブロックを記録および生成する権利を一度に取得できるのは 1 つだけであり、ブロックを生成する権利を取得していない残りのノードは「無駄な作業」を行って計算能力を浪費していることと同じです。

シャーディングテクノロジーがブロックチェーンに適用される場合、それはブロックチェーンネットワーク内のすべての保留中のタスク(トランザクションの確認、DAppsの実行など)を分解することと同等であり、ネットワーク全体のすべてのノードも実行されます。グループ化すると、各グループは分解されたタスク (150 個の保留中のトランザクションなど) を同時に処理します。これは、ネットワーク全体のすべてのタスクを処理する元の単一ノードから、同時に並列処理する複数のノード グループに変わります。

たとえば、現在イーサリアム上に 8,000 個のノード (マイナー) があり、イーサリアム上で確認すべきトランザクションが 15,000 件あると仮定します。ネットワーク全体です。イーサリアムは 1 秒あたり 7 ～ 15 のトランザクションを処理できます。通常の状況では、これらの保留中のトランザクションを処理するには少なくとも 1,000 秒かかります。もちろん、処理中に新しい保留中のトランザクションが生成されます。

シャーディング テクノロジを使用して 8,000 のノードを 100 のグループに分割し、各グループに 80 のノードがあり、これらの 15,000 の保留中のトランザクションが 150 のトランザクションを含む 100 のパーティションに分割される場合、ノードの各グループ (80) は次のようになります。それぞれのパーティション内の保留中のトランザクション (150) を並行して処理するため、15,000 の保留中のトランザクションすべてをわずか 10 秒で処理できます。

この例から、シャーディング テクノロジーによりブロックチェーンのパフォーマンスが大幅に向上することがわかります。

03
シャーディング テクノロジーの潜在的なリスク

では、シャーディング テクノロジーには欠陥はあるのでしょうか?答えは「はい」です。

シャーディング テクノロジーはブロックチェーンのパフォーマンスの問題をある程度解決し、ブロックチェーンのスケーラビリティを高めますが、2 つの欠陥もあります。

1 つは、パーティション分割後の異なるゾーン間の通信の問題です。 上記の例では、イーサリアム ネットワークを 100 個のパーティションに分割しています。各パーティションは独立しており、100 個の独立した並列イーサリアム ブロックチェーンに相当し、各ブロックチェーンはマイナーのグループ (80 ノード) によって管理され、トランザクションが維持および確認されます。

これら 100 個の独立したイーサリアム ブロックチェーンは相互に通信できません。通信したい場合は、クロスパーティション通信メカニズム (クロスチェーンと同様) を追加する必要があり、ブロックチェーンの複雑さが増加します。と開発の難易度も上がります。

2 つ目は、ブロックチェーンのセキュリティです。 上記の例でも、フラグメンテーション前のイーサリアム ネットワークの計算能力は 8,000 ノードですが、100 のパーティションに分割された後、各パーティションは独立したイーサリアム ブロックチェーンに相当し、計算能力は 80 ノードで構成される計算能力に低下します。ノード。

現時点では、パーティションの 1 つに対して 51% のコンピューティング能力攻撃を実行する方がはるかに簡単です。攻撃者はパーティションを制御することで、このパーティション内で悪事を行い、トランザクションを改ざんすることができます。

イーサリアム財団は、イーサリアム 2.0 へのアップグレードの 1 つとしてシャーディング テクノロジーを使用することを計画しています。私たちは、イーサリアムがシャーディング テクノロジーの上記 2 つの欠陥をどのように解決するかを待って見ます。

以上がブテリン氏がイーサリアムのスケーラビリティの将来として言及したシャーディングとは何ですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。