توسعه دهنده: اسماعیل زاده

اخبار ارزهای دیجیتال

اخبار و خرید و فروش بیت کوین و آلت کوین ها

شاردینگ sharding چیست ؟

Sharding نوعی پارتیشن بندی پایگاه داده است که به آن پارتیشن بندی افقی هم می‌گویند.این فرایند شامل تجزیه یک پایگاه داده بسیار بزرگ به بخش های کوچکتر و قابل کنترل تر، با ایده...

شاردینگ sharding چیست ؟

شاردینگ sharding چیست ؟

Sharding نوعی پارتیشن بندی پایگاه داده است که به آن پارتیشن بندی افقی هم می‌گویند.

این فرایند شامل تجزیه یک پایگاه داده بسیار بزرگ به بخش های کوچکتر و قابل کنترل تر، با ایده بهبود عملکرد و کاهش مدت زمان، پاسخ دهی پایگاه است.

Sharding مفهوم جدیدی نیست و حداقل از اواخر دهه ۱۹۹۰ در مدیریت سنتی و متمرکز پایگاه داده وجود داشته است.

این اصطلاح در واقع با نقش آفرینی در یکی از اولین بازی های آنلاین چند نفره (MMORPG)، محبوب شد که در آن توسعه دهندگان برای حل کردن مشکل ترافیک، بازیکنان را در سرورهای مختلف (دنیای مختلف بازی) تقسیم می‌کنند.

تجارت، یک نمونه معمول از تقسیم یک پایگاه داده بزرگ، تجزیه پایگاه داده مشتری به مکان های جغرافیایی است.

مشتریانی که در مکان های جغرافیایی یکسان قرار دارند با هم، هم گروه شده و در سرورهای منحصر به فرد قرار می‌گیرند.

شاردینگ sharding چیست ؟

شاردینگ از نظر بلاک چین، چیست؟

شاردینگ در بلاک چین همانند تعریفی است که درابتدای همین مقاله گفتیم.

شبکه بلاک چین، دیتابیسی دارای نودهایی است که معرف سرورهای اطلاعات می‌باشد. اگر شاردینگ‌ را در بلاک چین اعمال کنیم بدان معنا است که شبکه بلاک چین را به بخش های مجزا (یا شاردها) تقسیم می‌کنیم.

هر شارد، مجموعه منحصر به فردی از قراردادهای هوشمند و موجودی حساب ها را دربر خواهد داشت.

سپس به جای آنکه هر نود مسئول تایید تراکنش های کل شبکه باشد، هر نود به شاردهای مجزا اختصاص می‌یابند تا تراکنش ها و عملیات را تایید کنند.

هدف از شاردینگ این است که با تقسیم بلاک چین به بخش های قابل مدیریت تر، منجر به افزایش خروجی تراکنش ها و غلبه بر مشکلات مقیاس پذیری اکثر بلاک چین های مهم شود. در ادامه مقاله به این موضوع با جزییات بیشتری خواهیم پرداخت.

نحوه کار شاردینگ چگونه است؟

برای توضیح شاردینگ از بلاک چین اتریوم به عنوان یک مثال استفاده می‌کنیم.

بلاک چین اتریوم از هزاران رایانه یا همان نودها ساخته شده است که طبق آمار ethernodes.org این تعداد در حال حاضر ۸۶۲۲ رایانه می‌باشد. هر نود مقدار مشخصی توان هش به شبکه ارائه می‌دهد.

این توان هش است که عملکرد ماشین مجازی اتریوم (EVM)، یعنی اجرای قراردادهای هوشمند و برنامه های غیرمتمرکز را ممکن می‌کند.

در حال حاضر اتریوم بر اساس اجرای متوالی کار می‌کند که در آن، هر کدام از این نودها باید تمام عملیات را محاسبه و تمام تراکنش ها را پردازش کنند. در نتیجه عبور تراکنش از این فرآیند تایید ممکن است طول بکشد.

در حال حاضر اتریوم حدود ۱۰ تراکنش در ثانیه پردازش می‌کند. برای مقایسه می‌توان گفت که این رقم در ویزا کارت به طور میانگین ۲۴۰۰۰ تراکنش در ثانیه است.

افزودن رایانه ها به شبکه لزوما به معنای بهبود عملکرد نیست زیرا کل دفترکل بر روی تمام رایانه ها نگهداری می‌شود و زنجیره تایید طولانی تر خواهد شد.

هدف شاردینگ، انتقال از مدل اجرایی خطی، که در آن هر نود باید تمام عملیات را محاسبه کند، به مدل اجرایی موازی است که در آن نودها فقط به پردازش محاسبات خاصی اختصاص می‌یابند.

این امر باعث پردازش چندین تراکنش موازی به طور همزمان می‌شود.

بلاک‌ چین به شاردهای مجزایی تقسیم خواهد شد. (زیر دامنه ها یا باکت ها) نودها به جای حفظ تمام دفترکل به صورت همیشگی، فقط باید بخشی از دفترکل را اجرا کنند که برای پردازش و تایید تراکنش های آن بخش اختصاص یافته اند.

شاردینگ چه مشکلی را حل خواهد کرد؟

شاردینگ یک راهکار بالقوه برای مشکلات همیشگی مقیاس پذیری بلاک چین است.

همانطور که اشاره شد، یکی از بزرگترین مشکلاتی که شبکه بلاک‌ چین با آن مواجه است، مساله مقیاس پذیری است. هرچه شبکه بلاک‌ چین محبوب تر شود، کاربران بیشتری به سمت تراکنش ها، برنامه های غیرمتمرکز و سایر فرآیندهای این شبکه کشیده می‌شوند.

افزایش تراکنش ها باعث افزایش تقاضا از نودها برای تایید تراکنش ها می‌شود و این موضوع یک تهدید واقعی در خصوص از کار افتادن بلاک چین ها می‌باشد.

(همانطور که هنگام جنون کریپتوکیتی ها در بلاک چین اتریوم مشاهده کردیم، به طوری که ۱۱ درصد تراکنش های شبکه را دربرگرفته بودند) در صورت رخ دادن این موضوع، سرعت انجام تراکنش ها به شدت کاهش می‌یابد که در بلندمدت شرایط ایده آلی برای پذیرش گسترده بلاک چین نمی‌باشد.

همانطور که توضیح داده شد، اگر بلاک‌ چین به بخش های کوچکتر تقسیم شود به طوری که گروه نودها مسئولیت هر بخش را به عهده بگیرند، دیگر نیازی نیست که هر نود برای اجرای هر عملیات تمام دفترکل را ذخیره کند.

در نتیجه، تایید تراکنش ها به جای حالت خطی، به صورت موازی انجام می‌شود. این امر، راهکاری برای مشکل مقیاس پذیری شبکه های بلاک چین ارائه می‌دهد و پایداری بلندمدت آن را امکان پذیر می‌سازد.

خرید و فروش ارزدیجیتال

آیا شاردینگ دارای معایب خاصی است؟

در حال حاضر، چالش های اصلی که شاردینگ با آن روبرو است مربوط به ارتباطات و امنیت می‌باشد.

اگر یک بلاکچین را به shard(بخش های جداگانه ای) تقسیم کنید، هر shard(بخش) به عنوان یک شبکه بلاک چین جداگانه ظاهر می‌شود.

کاربران و برنامه های یک زیر دامنه بدون اجرای سازوکار ارتباطی ویژه intershard قادر به برقراری ارتباط با کاربران و برنامه های زیر دامنه دیگری نخواهند بود. این یک نمونه از مشکلات برای توسعه دهندگان است.

در یک بلاک چین پارتیشن بندی شده، امنیت نیز به یک موضوع نگران کننده تبدیل می‌شود، زیرا برای هکر ها حمله به یک شارد از بلاک چین آسان تر است و این به دلیل کاهش قدرت هش مورد نیاز برای کنترل شارد است که به عنوان حمله ۱٪ نیز شناخته می‌شود.

پس از هک شدن یک بخش، هکرها می‌توانند معاملات نامعتبر را به شبکه اصلی ارسال کنند و یا ممکن است اطلاعات موجود در آن بخش خاص نیز دیگر فاقد اعتبار شود و برای همیشه از بین بروند.

پاسخ پیشنهادی اتریوم به این خطر امنیتی، نمونه گیری تصادفی است، جایی که شارد به طور تصادفی در بخش های مختلف منصوب می‌شوند تا احراز هویت بلاک را تأیید کنند.

شاردینگ sharding چیست ؟

آیا راهکارهای جایگزین دیگری برای شاردینگ وجود دارد؟

برای بهبود عملکرد و افزایش سرعت تراکنش های بلاک چین دو پروپوزال دیگر نیز ارائه شده است.

اول اینکه اندازه بلاک ها را افزایش دهیم. در نگاه اول به نظر می‌رسد که هرچه حجم بلاک ها بیشتر باشد، تراکنش های بیشتری در بلاک ها می‌توان قرار داد و در نتیجه تعداد تراکنش های بیشتری در ثانیه به دست خواهد آمد.

اگرچه این نکته صحیح است، اما افزایش حجم بلاک ها به معنای نیاز به توان محاسباتی بیشتر برای تایید بلاک نیز می‌باشد.

اگر حجم بلاک ها بسیار زیاد افزایش یابد، فقط تجهیزات رایانه ای پر قدرت و تخصصی می‌توانند توان پردازشی مورد نیاز برای تبدیل شدن به نود را فراهم کنند.

افزایش هزینه این نوع از تجهیزات به معنای کوچک تر و متمرکزتر شدن استخرهای نودها خواهد بود و احتمال حمله ۵۱ درصد افزایش خواهد یافت. افزایش حجم بلاک ها هم چنین به هاردفورک نیز نیاز خواهد داشت که خطر تفکیک جامعه را افزایش می‌دهد.

اگر تمام نودها به بلاک چین جدید به روز رسانی نشوند، دو زنجیره مختلف به وجود خواهد آمد که از دو کوین مجزا استفاده می‌کنند. به این دلیل، افزایش حجم بلاک ها فقط یک راهکار کوتاه مدت در نظر گرفته می‌شود.

پیشنهاد دوم، استفاده از آلتکوین های مختلف است تا عملکردها و برنامه های مختلف در زنجیره و با کوین خود اجرا شوند. این امر باعث افزایش عملکرد و کارایی می‌شود زیرا بار بیش از حد بر روی بلاک چین وارد نمی‌کنید، اما به دلیل آنکه کل توان هشینگ به چندین بلاک چین تقسیم می‌شود، خطرات امنیتی نیز افزایش خواهد یافت.

هم چنین هک کردن شبکه آسانتر می‌شود زیرا میزان توان هشینگ مورد نیاز برای انجام موفقیت آمیز حمله ۵۱ درصد بسیار کمتر خواهد شد. در نتیجه، این پیشنهاد، راهکار عملی و مناسبی نیست.

چه کسی از شاردینگ استفاده می‌کند؟

برخی از بلاک چین ها قبلاً مکانیزم شاردینگ را اجرا کرده اند، در حالیکه در برخی دیگر، این مکانیزم هنوز در دست توسعه است.

Zilliqa اولین پلتفرم بلاک چین عمومی است که شاردینگ را اجرا کرده است. Zilliqa توانست در آزمایشگاه خود به ۲۸۲۸ معامله در ثانیه (TPS) دست یابد.

اکوسیستم بلاک چین Near به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد تا به راحتی برنامه های غیرمتمرکز را ایجاد و استقرار دهند.

این برنامه همچنین خود را “یک بلاک چین پارتیشن بندی شده و سازگار با توسعه و proof-of-stake” می‌داند و می‌گوید که فن‌آوری شاردینگ آن به گره ها اجازه می‌دهد تا به اندازه کافی کوچک باشند تا روی هاست کلود ها ( میزبان ابری) و حتی روی دستگاه های تلفن همراه در آینده نیز اجرا شوند.

مشابه Near، اتریوم نیز اکوسیستم بلاک چین را برای اجرای DApps مبتنی بر قرارداد هوشمند فراهم کرده است.

بنیاد اتریوم در حال برنامه ریزی برای معرفی شاردینگ به عنوان بخشی از به روزرسانی در Ethereum ۲.۰ خود است که برای راه اندازی در ژانویه ۲۰۲۰ تنظیم شده است، همانطور که در تماس با بنیاد Ethereum در ۱۳ ژوئن ۲۰۱۹، این موضوع تأیید شده است.

سایر پروژه های بلاک چین که به شاردینگ به عنوان راه حلی برای مشکلات مقیاس پذیری نگاه می‌کنند، عبارتند از Cardano ،QuarkChain و PChain.

آینده شاردینگ بلاک چین چگونه است؟

شاردینگ اخیرا به دلیل کوین لیبرا فیسبوک توجهات بیشتری را به خود جلب کرده است.

فیسبوک اخیرا در وایت پیپر خود، جزییات بیشتری در خصوص کوین لیبرا ارائه کرده است که برای عرضه در نیمه اول سال ۲۰۲۰ برنامه ریزی شده است. هم چنین مشخص شده است که فیسبوک، چین اسپیس (Chainspace) را خریده است.

تیم توسعه دهنده چین اسپیس به شاردینگ بلاک چین معطوف بوده است. این موضوع بیان می‌کند که بلاک چین لیبرا، نوع خاصی از پارتیشن بندی بلاک چین را پیاده سازی خواهد کرد.

به طور کلی، شاردینگ می‌تواند راهکاری برای حل سه راهی بلاک چین باشد.

طبق تعریف ویتالیک بوترین موسس اتریوم، در سه راهی بلاک چین می‌توانید فقط دو مورد از سه ویژگی اصلی بلاک چین را به طور همزمان در اختیار داشته باشید. این سه ویژگی عبارتند از:

امنیت، غیرمتمرکزسازی و مقیاس پذیری. این موضوع به دلیل آن است که همواره باید حداقل یکی از این ویژگی ها را فدای داشتن دو ویژگی دیگر کنید.

همانطور که بنیامین مینکو، مدیرعامل شبکه الروند گفته است: که پروتکل بلاک چین متمرکز بر مقیاس پذیری و قابلیت همکاری، در صورت غلبه بر چالش های شاردینگ، مقیاس پذیری را برای بلاک چین ها به همراه خواهد آورد بدون اینکه در تمرکززدایی یا امنیت به خطر بیفتد.

این به نوبه خود می‌تواند بلاک چین را یک گام به تصویب جریان اصلی پایدار نزدیک کند. مینکو گفت:

شاردینگ پیچیده است اما نوعی از بهبود ظرفیت خروجی را ارائه می‌دهد که می‌تواند بلاک چین های عمومی را تبدیل به رقیبی سرسخت برای شبکه هایی نظیر ویزا کند. بعضی از چالش های پیش روی شاردینگ شامل حمله در اختیار گرفتن شارد، ارتباطات بین شاردها و اعتبار داده ها و اطلاعات می‌باشد.

صفحه اصلی

خرید و فروش ارزدیجیتال

شاردینگ sharding چیست ؟

شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟

شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟شاردینگ sharding چیست ؟

  • bitcoinBitcoin (BTC) $ 37,938.00
  • ethereumEthereum (ETH) $ 2,357.03
  • tetherTether (USDT) $ 1.00
  • dogecoinDogecoin (DOGE) $ 0.304271