シャーディングテクノロジー: ブロックチェーンのパフォーマンス問題を解決するには?
プロデュース | Vernacular Blockchain (ID: hellobtc)
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また、ブロックチェーン テクノロジーの大規模な適用を制限する最も重要な要因の 1 つはパフォーマンスであることもご存知かもしれません。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 つです。
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シャーディングとは何ですか?
フラグメンテーションは、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く処理可能な部分に分割することで、パフォーマンスを向上させ、応答時間を短縮します。
断片化は新しい概念ではなく、1990 年代後半には従来の集中型データベース管理に登場しました。これ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 オンラインによるものです。
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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。通常の状況下で、これらのノードのうち 1 つのノードだけが、一度にブロックを記録および生成する権利を取得できます。、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」を行い、無駄に計算能力を浪費しているのと同じです。
シャーディング技術をブロックチェーンに適用すると、ブロックチェーンネットワーク内のすべての保留タスク（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となり、ネットワーク全体のノードもグループ化され、各グループが同時にグループ化されます。分解されたタスク (確認対象の 150 トランザクションなど) を処理し、元の単一ノードがネットワーク全体のすべてのタスクを複数のノード グループに分けて同時に並列処理できるようにします。
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、ネットワーク全体で確認すべきトランザクションが 15,000 件あるとします。イーサリアムは 1 秒あたり 7 ～ 15 件のトランザクションを処理できますが、通常の状況では、これらの確認トランザクションの処理には少なくとも 1000 秒かかります。当然、処理中に新たな確認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 のノードをそれぞれ 80 ノードずつの 100 グループに分割し、確認する 15,000 のトランザクションが各パーティションに 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) はそれぞれのトランザクションを処理して、パーティション(150)で確認するため、確認対象の15,000件のトランザクションはすべて最速10秒以内に処理できます。
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シャーディングテクノロジーの潜在的なリスク
では、シャーディング技術には欠陥があるのでしょうか?答えは「はい」です。
シャーディング技術はブロックチェーンのパフォーマンス問題をある程度解決し、ブロックチェーンの拡張性を高めることができますが、2 つの欠点もあります。
1 つは、分割後の異なるエリア間の通信の問題です。上記の例では、イーサリアム ネットワークは 100 のパーティションに分割されており、それぞれが独立しており、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、それぞれがマイナーのグループ (80 ノード) によって維持され、トランザクションを確認します。
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することができず、通信したい場合にはパーティションを越えた通信機構を増やす必要があります(壊れた鎖に似ている）、ブロックチェーンの複雑さが増し、開発の難易度が高まります。
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、シャーディング前のイーサリアム 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 ノードに低下します。
この時点で、パーティションの 1 つは51% ハッシュレート攻撃はるかに簡単です。攻撃者はパーティションを制御した後、そ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可能性があります。
イーサリアム財団は、イーサリアム 2.0 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技術の上記 2 つの欠点をどのように解決できるかを見守っていきます。
