Главная » IT-индустрия » Как шардинг помогает преодолевать ограничения блокчейна

Как шардинг помогает преодолевать ограничения блокчейна

Чтобы распределенные реестры смогли конкурировать с традиционными платежными системами, которые пока выполняют проводки в сотни раз быстрее, необходимо решить проблему масштабируемости.

 

Чтобы распределенные реестры могли быть взяты на вооружение компаниями сферы финансовых технологий и начали конкурировать с традиционными платежными системами, которые пока что выполняют проводки в сотни раз быстрее, проблему масштабируемости необходимо решить. Один из основных недостатков распределенных реестров — нехватка масштабируемости: с ростом числа участников одноранговой сети производительность блокчейна уменьшается.

Вместо этого отдельно взятый узел хранит и обрабатывает только ту информацию, за которую отвечает его раздел (shard). Один из изучаемых разработчиками путей решения состоит в применении шардинга — разделения задач таким образом, чтобы каждому узлу p2p-сети не приходилось брать на себя всю нагрузку по обработке транзакций. Данными раздела по-прежнему можно обмениваться с другими узлами, за счет чего сохраняется децентрализованность и защищенность реестра, поскольку каждый участник все еще имеет возможность просматривать все вхождения.

В частности, используемый для биткоина протокол доказательства выполнения работы (proof of work, PoW) требует, чтобы большинство участников сети заверили новую транзакцию и зарегистрировали соответствующие данные, из-за чего проводки выполняются медленно. Недостаток многих общедоступных блокчейнов — требующие большого объема вычислений протоколы консенсуса, которые обеспечивают получение согласия всех пользователей с тем, что предложенная транзакция является действительной. Для сравнения, у сети VisaNet компании Visa аналогичный показатель в среднем — 1700. Биткоин-сеть обрабатывает только по 3,3-7 транзакций в секунду, и время выполнения одной операции достигает 10 мин, а у Ethereum скорость составляет 12-30 транзакций в секунду.

Шардинг рассматривается разработчиками Ethereum как возможный способ улучшения масштабируемости сети — исследования начались в прошлом году, когда блокчейн начал обрабатывать больше миллиона транзакций в день.

В Ethereum выбрали вариант шардинга, при котором сеть делится на разделы, и узлы каждого из них могут выполнять транзакции напрямую только с другими участниками своего раздела. Шардинг представляет собой разновидность концепции секционирования, изначально появившейся в мире баз данных. В целом такая схема обещает возможность параллельного выполнения очень большого количества транзакций. Для связи между разделами предполагается использовать отдельный протокол.

В Ethereum для противодействия подобным атакам решили случайным образом распределять узлы по разделам и в случайно выбранное время менять распределение, чтобы злоумышленник не мог спрогнозировать, в какой раздел в тот или иной момент попадет его узел. Для обеспечения безопасности нужно предусмотреть меры против захвата разделов злоумышленниками — как отмечают исследователи, компрометация узлов в каком-либо разделе приведет к перманентной потере хранимых им данных.

Как отмечают аналитики Forrester, практически во всех блокчейнах, создатели которых задумываются о внедрении шардинга, соответствующие механизмы планируют реализовать по-разному.

Утверждается, что это удалось в том числе благодаря применению особой схемы шардинга, в которой каждый раздел представляет собой отдельный блокчейн. Недавно стартап Devvio объявил о разработке блокчейна, избавленного от основных недостатков существующих распределенных реестров.

PolyShard

Источник: Distributed Technology Research Foundation

Исследователи предложили оригинальный метод разбиения на основе концепций теории кодирования, дав ему название PolyShard. Ученые группы университетов, объединившие усилия под эгидой некоммерческой организации Distributed Technology Research Foundation, объявили о разработке цифровой валюты Unit-e, тоже обещающей решить проблемы масштабируемости и производительности блокчейнов за счет шардинга. По словам разработчиков, PolyShard — это решение для хранения данных и выполнения вычислений, эффективность которого растет вместе с числом пользователей без ухудшения безопасности.

Так или иначе, при всех своих предполагаемых преимуществах существующие на сегодня механизмы шардинга пока находятся в стадии разработки и тестирования — ни стандартов, ни рабочих реализаций еще не существует.

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё про высокие технологии

Банк России стал более позитивен в оценке криптовалют

13:09 19.04.2019 |   189 прочтений В свежем отчете финансового регулятора утверждается, что цифровые деньги, выпущенные ЦБ, смогут стать полным эквивалентом наличных, если окажутся ликвидными и простыми в использовании.   Отечественный финансовый регулятор представил доклад «Есть ли будущее у цифровых валют центральных ...

Deloitte: Интернет вещей просит 5G

Пол Ли: «Главный вопрос заключается в том, какие новые бизнес-модели возникнут в России с появлением 5G, и он пока открыт» Возможностей нынешних сетей связи недостаточно для полноценного и массового использования возможностей подключенных устройств.   Именно от появления связи нового поколения ...