توسط 
شاردینگ چیست؟ شاردینگ یک روش نوین در فناوری بلاکچین است که به منظور بهبود مقیاس‌پذیری و عملکرد شبکه‌های بلاکچین ارائه شده است. این رویکرد بر مبنای تقسیم بلاکچین به بخش‌های جداگانه و کوچکتر به نام “شاردها” است. هر شارد به صورت مستقل از دیگران عمل می‌کند و تراکنش‌ها و داده‌ها را درون خود ذخیره، پردازش، و مدیریت می‌کند. این رویکرد امکان افزایش ظرفیت پردازش و بهره‌وری شبکه را ایجاد می‌کند. در ادامه مقاله، به تفصیل به شرح شاردینگ پرداخته خواهد شد، با ما همراه باشید.
شاردینگ چیست؟
شاردینگ به عنوان یکی از عوامل کلیدی در آینده شبکه اتریوم مطرح شده است. این مفهوم به واقعیت یک موضوع پیچیده می‌پردازد که برای بسیاری از فعالان حوزه بلاکچین نیز به چالش کشیده است. Sharding هدف از حل مسئله مقیاس‌پذیری در زمینه بلاکچین است. برای درک مفهوم شاردینگ، لازم است ابتدا یک گام به عقب برگیریم و مفهوم مقیاس‌پذیری را درک کنیم.
بیشتر بخوانید: تراست ولت چیست؟
مقیاس‌پذیری به سادگی به این معناست که با افزایش تعداد کاربرانی که از یک سیستم استفاده می‌کنند، عملکرد و کارایی سیستم چقدر تغییر می‌کند؟ به عنوان مثال، اگر در یک روز ۱۰۰ تراکنش به یک شبکه بلاکچین ارسال شود و هر تراکنش به طور میانگین در ۲ دقیقه پردازش و تایید شود، این سیستم آیا با ارسال ۱۰۰ هزار تراکنش در روز بعدی همان عملکرد را خواهد داشت؟ اگر جواب مثبت است، این سیستم مقیاس‌پذیر است؛ به این معنا که افزایش تعداد تراکنش‌ها تأثیر زیادی بر عملکرد آن ندارد. اما اگر جواب منفی است و زمان میانگین برای تایید تراکنش‌ها افزایش یابد، این سیستم مقیاس‌پذیر نیست. این یکی از چالش‌های اساسی برای بسیاری از شبکه‌های بلاکچین می‌باشد. بسیاری از این شبکه‌ها برای حل این مشکل، راهکارهای مختلفی ارائه داده‌اند که در ادامه به برخی از آنها پرداخته خواهد شد.
مزایا و معایب شاردینگ چیست؟
مزایای شاردینگ چیست؟
مزایای شاردینگ در بلاکچین بسیار گوناگون هستند. در زیر به برخی از این مزایا اشاره شده است:
- قابلیت مقیاس‌پذیری: استفاده از شاردینگ به بلاکچین قابلیت مقیاس‌پذیری بهتری می‌دهد. با افزایش تعداد شاردها، تراکنش‌های قابل پردازش و سرعت بلاکچین افزایش می‌یابد. این امکان را فراهم می‌کند تا بلاکچین بتواند تعداد زیادی تراکنش را همزمان پردازش کند.
- سرعت بالا: با تقسیم بلاکچین به شاردها، تراکنش‌ها به صورت همزمان در شاردها پردازش می‌شوند. این باعث افزایش سرعت پردازش تراکنش‌ها و کاهش زمان لازم برای تایید آنها می‌شود.
- کاهش هزینه: شاردینگ می‌تواند هزینه‌های مرتبط با پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها را کاهش دهد. به دلیل اینکه هر شارد فقط بخشی از داده‌ها را نگهداری می‌کند، نیاز به ذخیره‌سازی تمامی داده‌ها در همه گره‌ها از بین می‌رود و همین امر می‌تواند هزینه را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
- افزایش امنیت: با تقسیم بلاکچین به شاردها، امنیت سیستم بهبود می‌یابد. در صورتی که یک شارد تحت حمله قرار گیرد، تنها آن شارد تحت تأثیر قرار می‌گیرد و سایر شاردها و داده‌های آنها محافظت می‌شوند. این باعث افزایش امنیت کلی بلاکچین می‌شود.
- حفظ غیرمتمرکزی: با شاردینگ، بلاکچین همچنان به صورت غیرمتمرکز عمل می‌کند. هر شارد مستقل از دیگران عمل می‌کند و تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند خود را پردازش می‌کند. این باعث حفظ اصل اصلی بلاکچین، یعنی غیرمتمرکز بودن و بدون وجود یک نقطه تکثیر است.
- توزیع بار: با استفاده از شاردینگ، بار پردازشی و تراکنشی در سراسر شاردها توزیع می‌شود. این باعث کاهش بار سرورها و گره‌های بلاکچین می‌شود و می‌تواند بهبود عملکرد کلی سیستم را به همراه داشته باشد.
بیشتر بخوانید: متامسک چیست؟
معایب شاردینگ چیست؟
با وجود این مزایا، شاردینگ همچنین ممکن است با چالش‌ها و معایبی روبرو شود. در زیر به برخی از این معایب اشاره شده است:
- پیچیدگی: استفاده از شاردینگ ممکن است پیچیدگی در طراحی و پیاده‌سازی بلاکچین را افزایش دهد. تقسیم بلاکچین به شاردها و مدیریت همزمانی تراکنش‌ها و داده‌ها در شاردها نیازمند توجه به جزئیات فنی پیچیده‌ای است.
- مشکلات همزمانی: با تقسیم بلاکچین به شاردها، همزمانی در پردازش تراکنش‌ها و داده‌ها نیاز به مدیریت دقیق‌تری دارد. ممکن است برخی مشکلات همزمانی بین شاردها وجود داشته باشد که نیازمند راهکارهای خاصی برای حل آنها است.
- احتمال وجود نقاط ضعف: با تقسیم بلاکچین به شاردها، احتمال وجود نقاط ضعف در یک یا چند شارد افزایش می‌یابد. اگر یک شارد تحت حمله قرار گیرد یا با خطا مواجه شود، عملکرد کلی بلاکچین ممکن است تحت تأثیر قرار بگیرد.
- کاهش امنیت: در برخی مدل‌های شاردینگ، امنیت ممکن است کاهش یابد. به عنوان مثال، اگر یک شارد فقط به تعداد محدودی از گره‌ها وابسته باشد، امنیت کلی بلاکچین ممکن است ضعیف شود. همچنین، اگر تعداد شاردها زیاد باشد، ارتباط و هماهنگی بین آنها ممکن است دشوار شود.
- مدیریت داده‌ها: تقسیم داده‌ها در شاردها نیازمند مدیریت دقیق است که نیازمند هزینه‌های اضافی برای ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها در شاردها باشد.
مقاله پیشنهادی: شبکه linea چیست؟
کاربرد شاردینگ در بلاک چین چیست؟
بلاکچین به عنوان یک بستر برای ذخیره‌سازی اطلاعات شناخته می‌شود. از این رو، شاردینگ در بلاکچین نیز دارای یک فرآیند مشابه با آنچه در بالا ذکر شد، می‌باشد. به عنوان مثال، یک شبکه بلاکچین را با الگوریتم اجماع گواه اثبات سهام در نظر بگیرید که فرضاً دارای ۱۰,۰۰۰ نود است. این نودها مسئولیت ایجاد بلاک‌های جدید در ساختار بلاکچین را دارند. در ساختار کنونی شبکه‌های بلاکچین، این ۱۰۰ بلاک باید به ترتیب و به صورت پی‌در‌پی تولید شوند. ما نمی‌توانیم بلاک شماره یک را ایجاد کنیم تا زمانی که بلاک شماره دو تولید نشود. حالا از تکنیک شاردینگ در این شبکه استفاده می‌کنیم. به این ترتیب با تقسیم کار، تایید و ایجاد این بلاک‌ها را توزیع می‌کنیم. ۱۰,۰۰۰ نود را به صورت تصادفی به دسته‌های ۱۰۰ تایی تقسیم می‌کنیم. وظیفه تایید و ایجاد بلاک شماره یک به این دسته اختصاص می‌یابد. به دسته ۱۰۰ تایی دوم، وظیفه ایجاد بلاک دوم را محول می‌کنیم و این روند را به همین ترتیب ادامه می‌دهیم. در این ساختار، هر یک از این دسته‌های ۱۰۰ تایی (که به عنوان مثال به عنوان یک کمیته ذکر شده)، به عنوان یک کمیته شناخته می‌شوند. هر کمیته وظیفه تایید بلاک‌ها را به صورت مستقل بر عهده دارد. در این مثال، ۱۰۰ کمیته وجود دارد که هرکدام دارای ۱۰۰ نود می‌باشند. تصویر زیر نمایش این ساختار را ارائه می‌دهد.
سخن آخر
Sharding یکی از بهترین روش‌های ارائه شده برای حل مسئله مقیاس‌پذیری در شبکه‌های بلاکچین است. در آپدیت اتریوم ۲ نیز، شبکه اتریوم از تکنیک Sharding بهره خواهد برد. در این روش، زنجیره بلوکی به زیرزنجیره‌های کوچکتر تقسیم می‌شود که به هر یک از آنها شارد گفته می‌شود. در این ساختار، تمام تراکنش‌های ارسال شده به شبکه بین شاردهای مختلف تقسیم شده و بار کل توزیع شده به‌طور یکنواخت میان نودها می‌شود.