Ethereum Sharding (Sharding) ของ Wangmei Quenching Thirst｜Tucaojun Roast Boy

ไม่นานมานี้ Vitalik ได้เผยแพร่บทความชื่อ "ทำไมการแตกย่อยจึงยอดเยี่ยม: ทำให้เข้าใจคุณสมบัติทางเทคนิคได้ชัดเจน" (https://vitalik.ca/general/2021/ 04/07/sharding.html ร่องรอยการแปลด้วยเครื่องภาษาจีนนั้นชัดเจน มันคือ แนะนำให้อ่านเวอร์ชันภาษาอังกฤษ) อธิบายทางเทคนิคเกี่ยวกับคุณสมบัติเฉพาะและการเสียสละที่ Ethereum sharding มอบให้ด้วยวิธีที่ง่ายและไม่ซับซ้อน “Sharding คืออนาคตของความสามารถในการปรับขนาดสำหรับ Ethereum และจะเป็นกุญแจสำคัญในการช่วยให้ระบบนิเวศรองรับธุรกรรมหลายพันรายการต่อวินาที และทำให้ผู้คนจำนวนมากในโลกใช้แพลตฟอร์มนี้เป็นประจำในราคาที่ไม่แพง” บทความระบุบทความที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของ Ethereum shards ที่ลากเส้นจาก "rogue shards" ("เทคนิคที่มีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่แตกต่างกันมากและมักจะอ่อนแอกว่ามาก" ตามที่บทความต้นฉบับกล่าวไว้)แม้ว่า Baozai จะชื่นชมความสามารถของ V God ในการวาดเค้กชิ้นใหญ่ และยอมรับว่าเทคโนโลยี Sharding ที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้คือทิศทางการพัฒนาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของเทคโนโลยีบล็อกเชนในอนาคต แต่เขาก็ยังรู้สึกไม่สบายใจกับข้อผิดพลาดบางประการในบทความนี้ตรรกะหลักของบทความคือ V God เชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่ blockchain จะได้รับคุณลักษณะสามประการของความสามารถในการปรับขนาด (Scalability) การกระจายอำนาจ (Decentralization) และความปลอดภัย (Security) ในเวลาเดียวกันผ่านเทคโนโลยี "เรียบง่าย" ซึ่ง คือสิ่งที่เรียกว่า "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" "และเทคโนโลยีการชาร์ดดิ้งสามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ในเวลาเดียวกัน ดังนั้น "การชาร์ดดิ้งจึงยอดเยี่ยม" ตรรกะนี้ดูสมเหตุสมผลเมื่อมองแวบแรกแต่มันก็ค่อนข้างกว้างเมื่อคุณคิดอย่างรอบคอบ มีช่องโหว่หลัก 3 ประการ ได้แก่ เทคโนโลยี "ง่าย ๆ " "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" และความจำเป็นในการแยกชิ้นส่วนประการแรกคือการยืนยันว่าเทคโนโลยี "ธรรมดา" ไม่สามารถบรรลุคุณสมบัติทั้งสามพร้อมกันได้ บทความนี้ไม่ได้ให้คำจำกัดความของเทคโนโลยีประเภทใดที่สามารถเรียกว่า "ง่าย" ในการอภิปรายจริง ๆ แนวคิดถูกเปลี่ยนอย่างลับ ๆ เป็นสาม "วิธีแก้ปัญหาที่ง่าย": โซ่เดี่ยวแบบดั้งเดิมรวมถึง Bitcoin และ Ethereum ประกอบด้วยบล็อกเชนความเร็วสูงสองสามตัว ดูแลโดยโหนด (โดยประมาณหมายถึง EOS และเครือข่ายพันธมิตร) และระบบนิเวศแบบหลายห่วงโซ่ (Poca และ "ส่วนโกง" อื่นๆ ที่ไม่รับประกันความปลอดภัย ฯลฯ)
ปัญหาเชิงตรรกะของการยืนยันนี้คือ "ง่าย" ไม่ได้หมายความว่า "ง่าย" และการสาธิตตัวอย่างหลังจากเปลี่ยนแนวคิดก็เหมือนกับการเลือกลูกพลับที่อ่อนแอเพราะมันไม่ได้ใช้ความเป็นไปได้ทั้งหมดตรรกะที่คล้ายกันนี้เคยมีมาก่อนในเรื่องตลก - "จะพิสูจน์ได้อย่างไรว่าจำนวนคี่ทั้งหมดเป็นจำนวนเฉพาะ ลองดูสิ: 3 เป็นจำนวนเฉพาะ 5 เป็นจำนวนเฉพาะ 7 เป็นจำนวนเฉพาะด้วย และการพิสูจน์คือ เกิน."ในหมู่พวกเขา บล็อกเชนที่มีทรูพุตสูงของโซลูชันที่สอง ("เชน TPS สูง") ดูเหมือนจะเทียบได้กับโหนดจำนวนน้อยในแนวคิดของ V God ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการโต้แย้งแบบวงกลม กล่าวโดยย่อ การอภิปรายในที่นี้ไม่ได้พิจารณาถึง Conflux ซึ่งเป็นโซลูชันที่สามารถรับทรูพุต TPS นับพันบนโหนดที่สอดคล้องกันนับพันบางทีคำจำกัดความของคำว่า "เรียบง่าย" ของ God V ในที่นี้สามารถลากเส้นตามเอฟเฟกต์ได้โดยตรง และทั้งหมดที่สามารถแก้ปัญหา "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" ล้วนจัดอยู่ในประเภทเทคโนโลยีที่ "ไม่ง่าย" เพื่อให้แน่ใจว่าตรรกะที่เข้มงวดยังคงอยู่ยงคงกระพันประการที่สอง สิ่งที่เรียกว่า "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" ก็เป็นความเข้าใจผิดที่มีมาอย่างยาวนานเช่นกัน แม้ว่าบ่อยครั้งจะถูกเปรียบเทียบกับทฤษฎีบท CAP ของระบบแบบกระจาย อันที่จริง ยังไม่เคยมีข้อพิสูจน์ทางทฤษฎีใดๆ สำหรับ "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ของบล็อกเชน" และมันสามารถถือเป็น "สมมติฐาน" หรือ "การคาดเดา" เท่านั้นที่ดีที่สุด ตรรกะแบบนี้ที่เปรียบ "ฉันทำไม่ได้" กับ "เป็นไปไม่ได้" มีสายตาที่รู้สึกท้องผูกและบ่นว่าโลกไม่สวยโชคดีที่ God V ดูเหมือนจะตระหนักว่ามันไม่มีเหตุผลที่จะกล่าวถึงข้อดีของ Ethereum sharding "รูปสามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" ดังนั้นเขาจึงแอบเพิ่มสมมติฐานในบทความนี้ - "หากคุณยืนยันที่จะใช้เทคโนโลยีง่ายๆ เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับ สามคุณลักษณะในเวลาเดียวกัน"ฉันไม่รู้ว่าเมื่อใดที่เราสามารถเปลี่ยนวลี "Blockchain's Impossible Triangle" เป็น "Blockchain Simple Technology Can't Achieve Triangle" ได้อย่างเป็นทางการ ในเวลาเดียวกัน ขอแนะนำให้เพิ่มบรรทัดของอักขระขนาดเล็ก " 'เทคโนโลยีอย่างง่าย' หมายความว่าไม่สามารถได้รับพร้อมกัน คุณลักษณะ 3 ประการของเทคโนโลยีบล็อกเชน"สุดท้ายนี้ บทความนี้ไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนความจำเป็นและความเร่งด่วนของเทคโนโลยีการแบ่งส่วน การกระจายตัวสามารถทำลาย "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" และแก้ปัญหาด้านประสิทธิภาพที่ Ethereum เผชิญได้ แต่นี่เป็นเพียงเงื่อนไขที่เพียงพอ และไม่สามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดจึงต้องใช้เทคโนโลยีการแบ่งส่วน หรือแม้แต่เหตุใดจึงต้องหัก "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้"ในคำอธิบาย "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" ข้อกำหนดความสามารถในการปรับขนาดคือพลังการประมวลผลของระบบฉันทามติบล็อกเชนทั้งหมดเกินกว่าพลังการประมวลผลของพีซีหรือแล็ปท็อประดับผู้บริโภคทั่วไปในโหนดเดียว ในระยะยาว เป้าหมายนี้จะต้องบรรลุผลในที่สุด แต่เมื่อพิจารณาจากสถานการณ์จริงในปัจจุบันของ Ethereum แล้ว เป้าหมายนี้มีความทะเยอทะยานเกินไป ด้วยประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์เครื่องเดียวก็เพียงพอที่จะประมวลผลธุรกรรมนับพันหรือหลายหมื่นรายการต่อวินาที ในขณะที่ Ethereum สามารถประมวลผลได้ไม่เกิน 50 รายการเท่านั้น ซึ่งยังห่างไกลจากปัญหาคอขวด Sharding ตามประสิทธิภาพปัจจุบันของ Ethereum เปรียบเสมือนเด็กที่ไม่ได้เรียนคณิตศาสตร์ในโรงเรียนประถมและยืนกรานที่จะเรียนคณิตศาสตร์ขั้นสูง

ดังนั้น แม้ว่า Sharding จะสามารถแก้ปัญหาที่ Ethereum เผชิญอยู่ได้ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะต้องใช้ Sharding เพื่อแก้ปัญหา เมื่อเทียบกับตอนที่เสนอแนวคิดของ Ethereum Sharding เป็นครั้งแรก ขณะนี้มีโซลูชันสำเร็จรูปมากมาย รวมถึงอัลกอริทึมที่สอดคล้องกันที่มีประสิทธิภาพสูง เช่น Conflux และโซลูชันส่วนขยายชั้นที่สอง เช่น Rollup หากคุณยืนกรานที่จะทำการแบ่งส่วนอย่างดื้อรั้น หมายความว่าคุณจะดำดิ่งสู่ความมืดมิด
นอกเหนือจากช่องโหว่ในตรรกะหลักแล้ว การเสียสละของ Sharding เองในแง่ของความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพก็ชัดเจนเช่นกัน V God ได้อธิบายโดยละเอียดแล้วในบทความ ดังนั้นฉันจะไม่พูดซ้ำที่นี่ .มีจุดเดียวที่ต้องแก้ไขที่นี่: การแบ่งส่วนจะลดประสบการณ์ของผู้ใช้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และปัญหาของการเพิ่มเวลารอสำหรับการยืนยันผู้ใช้เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และไม่ได้มีอยู่เฉพาะในรูปแบบการพิสูจน์การฉ้อโกงเท่านั้น แม้ว่าเทคโนโลยีการพิสูจน์เช่น ZK-SNARK จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจสอบธุรกรรมได้อย่างมาก และช่วยให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมจะได้รับการยืนยันอย่างรวดเร็วหลังจากอัปโหลดไปยังเชน เทคโนโลยีดังกล่าวต้องใช้เวลายาวนานในการสร้างการพิสูจน์โดยไม่มีข้อยกเว้น ดังนั้น จากมุมมองของผู้ใช้ ต้นทุนของการใช้เทคโนโลยี ZK-SNARK เพื่อลดเวลารอหลังจากการทำธุรกรรมอยู่ในห่วงโซ่คือการเพิ่มเวลาในการรอการพิสูจน์ก่อนที่จะดำเนินการต่อในห่วงโซ่ และประสบการณ์โดยรวม อาจจะไม่ดีขึ้นมากนัก ผู้ที่หวังพึ่ง ZK-SNARK ในการแก้ปัญหาความล่าช้าที่เกิดจากการแตกแฟรกเมนต์ควรทบทวนเรื่องราวของการเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนแปลงกล่าวโดยสรุป Bazai เชื่อว่าเทคโนโลยี Sharding ของ Ethereum เป็นเหมือนลูกพลัมในเรื่องราวของลูกพลัมและดับกระหาย มันสามารถสร้างแรงบันดาลใจแต่มีความสำคัญในทางปฏิบัติเพียงเล็กน้อย หากคุณเอาแต่คิดถึงลูกพลัมในระยะไกล แต่เมินลำธารรอบตัวคุณ คุณอาจจะกระหายน้ำตายบนท้องถนน