صفر تا صد شاردینگ اتریوم

شاردینگ، یک راه‌حل نوآورانه برای غلبه بر محدودیت‌های مقیاس‌پذیری در شبکه‌های بلاک چین به‌ویژه اتریوم است. با افزایش محبوبیت و موارد استفاده از این فناوری، نیاز به پردازش سریع‌تر تراکنش‌ها و مدیریت حجم عظیمی از داده‌ها نیز بیشتر می‌شود. شاردینگ با تقسیم شبکه بلاک چین به بخش‌های کوچک‌تر و قابل‌مدیریت به این نیاز پاسخ می‌دهد. در اصل، شاردینگ اتریوم گامی حیاتی در جهت دستیابی به یک اکوسیستم بلاک چین مقیاس‌پذیر، کارآمد و در دسترس‌تر است.

شاردینگ چیست؟

شاردینگ (Sharding،) یک سازوکار تقسیم‌بندی داده‌ها در معماری بلاک چین است که به منظور بهبود مقیاس‌پذیری و افزایش توان عملیاتی شبکه به کار می‌رود. در این رویکرد، شبکه بلاک چین به بخش‌های کوچک‌تر و مستقلی به نام شارد (Shard) تقسیم می‌شود. هر شارد قادر است به‌طور موازی و هم‌زمان با سایر شاردها، تراکنش‌ها را پردازش و اعتبارسنجی کند.

 سازوکار تقسیم‌بندی در شاردینگ، قلب تپنده این نوآوری است که با توزیع هوشمندانه تراکنش‌ها، از ایجاد گلوگاه‌ها و کاهش توان عملیاتی شبکه جلوگیری می‌کند. این سازوکار با تعیین اینکه هر تراکنش به کدام شارد ارسال شود، ضمین می‌کند که تراکنش‌ها به‌صورت متوازن بین شاردها توزیع شوند. به عبارت دیگر، شاردیگ به بلاک چین‌ اجازه می‌دهند تا همانند یک شهر هوشمند، تراکنش‌ها را به مناطق مختلف هدایت کنند و از تراکم بیش از حد در یک منطقه جلوگیری نمایند.

شاردینگ در اتریوم چیست؟

شاردینگ اتریوم  بدین معنی است که این بلاک چین اثبات سهام پس از انجام چند به‌روزرسانی در پروتکل خود به یک شبکه واقعاً مقیاس‌پذیر تبدیل می‌شود. در‌حال‌حاضر، شبکه اتریوم با محدودیت‌ در تعداد تراکنش‌هایی مواجه است که می‌تواند در ثانیه پردازش کند، مسئله‌ای که منجر به افزایش هزینه‌های گس و کندی شبکه می‌شود. در ابتدا، قرار بود شاردینگ اتریوم به‌صورت معمول پیاده‌سازی شود، اما به‌دلیل پیچیدگی‌ها و چالش‌های فنی، این طرح به تعویق افتاد.

در عوض، اتریوم به سمت یک رویکرد جدید به نام «دنگ‌شاردینگ» (Danksharding) حرکت کرد. دنگ شاردینگ به‌جای تقسیم خود بلاک چین، بر بهبود مقیاس‌پذیری راه‌حل‌های لایه دوم با استفاده از رول‌آپ‌ها تمرکز دارد. دنک شاردینگ، یک فضای ذخیره‌سازی مشترک به نام «بلاب» (Blob) را معرفی کرد که امکان ذخیره‌سازی داده‌های بیشتری را برای رول‌آپ‌ها فراهم می‌کند. اولین قدم با انجام به‌روزرسانی «پروتو-دنک‌شاردینگ» (Proto-Danksharding) یا EIP-4844 در مارس۲۰۲۴ (اسفند۱۴۰۲) آغاز شد.

شاردینگ چگونه کار می‌کند؟

هر شارد اساساً یک بلاک چین مستقل با مجموعه‌داده‌ها، حساب‌ها و قراردادهای هوشمند خود است. این شاردها می‌توانند به‌صورت موازی با یکدیگر کار کنند، به این معنی که می‌توانند هم‌زمان تراکنش‌ها را پردازش و تأیید کنند.

 در یک شبکه شارد شده، هر گره (Node) به یک یا چند شارد خاص اختصاص داده می‌شود. این نودها مسئول اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به شاردهای خود هستند. بااین‌حال، آن‌ها همچنان می‌توانند با سایر شاردها ارتباط برقرار کنند تا اطلاعات را به اشتراک بگذارند و از امنیت و یکپارچگی کل شبکه اطمینان حاصل کنند.

• تقسیم‌بندی داده‌ها: داده‌های بلاک چین، مانند تراکنش‌ها و حساب‌ها، بر اساس یک الگوریتم خاص بین شاردها تقسیم می‌شوند. این الگوریتم می‌تواند بر اساس آدرس کیف پول، نوع تراکنش یا سایر معیارها باشد.
• پردازش موازی: هر شارد به طور مستقل تراکنش‌های اختصاص‌داده‌شده به خود را پردازش و تأیید می‌کند. این کار به‌صورت موازی با سایر شاردها انجام می‌شود که باعث افزایش سرعت و کارایی شبکه می‌شود.
• ارتباط بین شاردها: شاردها از طریق یک پروتکل ارتباطی خاص با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. این پروتکل به آنها اجازه می‌دهد تا اطلاعات را به اشتراک بگذارند، تراکنش‌ها را بین شاردها منتقل کنند و از امنیت و یکپارچگی کل شبکه اطمینان حاصل کنند.
• تأیید نهایی: پس از تأیید تراکنش‌ها در شاردهای مربوطه، یک مکانیزم نهایی برای تأیید اعتبار و اضافه‌کردن بلوک‌های جدید به زنجیره اصلی بلاک چین استفاده می‌شود.

چرا شاردینگ در بلاک چین مهم است؟

به‌طورکلی، شاردینگ یک راه‌حل کلیدی برای غلبه بر چالش‌های مقیاس‌پذیری، هزینه، سرعت و امنیت در بلاک چین‌ها است. با پیاده‌سازی شاردینگ، بلاک چین‌ها می‌توانند به پلتفرم‌های قدرتمندتر و کارآمدتری برای توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز و موارد استفاده گسترده‌تر تبدیل شوند. برخی از مهم‌ترین دلایل اهمیت شاردینگ در بلاک چین:

• افزایش مقیاس‌پذیری: مهم‌ترین چالش بلاک چین‌ها، محدودیت در تعداد تراکنش‌هایی است که می‌توانند در واحد زمان پردازش کنند. شاردینگ با تقسیم شبکه به بخش‌های کوچک‌تر، امکان پردازش موازی تراکنش‌ها را فراهم می‌کند و باعث افزایش قابل‌توجه ظرفیت شبکه می‌شود. این افزایش مقیاس‌پذیری، بلاک چین را قادر می‌سازد تا با رشد تعداد کاربران و تراکنش‌ها سازگار شود.
• کاهش هزینه‌ها: با افزایش کارایی و سرعت شبکه، هزینه‌های مربوط به انجام تراکنش‌ها کاهش می‌یابد. این امر باعث می‌شود تا بلاک چین برای کاربران جذاب‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر شود.
•  بهبود سرعت: با پردازش موازی تراکنش‌ها در شاردهای مختلف، زمان تأیید تراکنش‌ها کاهش می‌یابد و شبکه سریع‌تر می‌شود. این امر به بهبود تجربه کاربری و افزایش کاربردپذیری بلاک چین در برنامه‌های مختلف کمک می‌کند.
•  افزایش امنیت: با تقسیم شبکه به شاردهای کوچک‌تر، حمله به کل شبکه دشوارتر می‌شود. در صورت حمله به یک شارد، سایر شاردها می‌توانند به کار خود ادامه دهند و امنیت کلی شبکه را حفظ کنند.
  تمرکززدایی بیشتر: شاردینگ با توزیع داده‌ها و پردازش تراکنش‌ها در بین نودهای مختلف، به تمرکززدایی بیشتر شبکه کمک می‌کند. این امر باعث افزایش مقاومت شبکه در برابر سانسور و کنترل متمرکز می‌شود.

مزایا و معایب شاردینگ

شاردینگ به‌عنوان یک راهکار نوآورانه در بلاک چین، معایب خاص خود را دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

• پیچیدگی: پیاده‌سازی شاردینگ به‌دلیل نیاز به هماهنگی بین شاردها، مدیریت ارتباطات و تضمین امنیت، پیچیدگی‌های فنی قابل‌توجهی دارد.

• امنیت: با وجود افزایش امنیت کلی شبکه، شاردینگ می‌تواند شبکه را در برابر حملاتی مانند حمله ۵۱درصدی به یک شارد خاص آسیب‌پذیرتر کند.

• ارتباط بین شاردها: ارتباط و هماهنگی بین شاردها می‌تواند چالش‌برانگیز باشد و نیازمند طراحی دقیق پروتکل‌های ارتباطی و مکانیزم‌های اجماع است.

• توزیع داده‌ها: تضمین دردسترس‌بودن داده‌ها در همه شاردها و جلوگیری از ازدست‌رفتن داده‌ها در صورت خرابی یک شارد، از چالش‌های مهم شاردینگ است.

با وجود این معایب، شاردینگ همچنان به عنوان یک راه‌حل امیدوارکننده برای افزایش مقیاس‌پذیری بلاک چین‌ها در نظر گرفته می‌شود و توسعه‌دهندگان در حال تلاش برای غلبه بر چالش‌های آن هستند. با پیشرفت فناوری و توسعه راهکارهای جدید، انتظار می‌رود که شاردینگ به یک جزء اساسی در بسیاری از بلاک چین‌های آینده تبدیل شود.

چه ارزهای دیجیتالی از شاردینگ استفاده می‌کنند؟

در حال حاضر، چندین پروژه بلاک چین در حال بهره‌برداری از این فناوری هستند و برخی دیگر نیز درحال‌توسعه و پیاده‌سازی آن هستند:

زیلیکا

زیلیکا (Zilliqa) به‌عنوان یکی از پیش‌گامان در این زمینه، با موفقیت شاردینگ را در شبکه خود پیاده‌سازی کرده است و توانسته است به‌سرعت تراکنش‌های بسیار بالایی دست یابد. این امر باعث شده است که زیلیکا به‌عنوان یک پلتفرم جذاب برای توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز با حجم تراکنش بالا شناخته شود.

نیر پروتکل

نیر پروتکل (Near Protocol) نیز با استفاده از یک نوع شاردینگ به نام «نایت‌شید» (Nightshade)، به‌دنبال افزایش مقیاس‌پذیری و کاهش هزینه‌های تراکنش‌ها است. این پروتکل با استفاده از یک مکانیزم اجماع نوآورانه، امنیت و کارایی شبکه را تضمین می‌کند.

هارمونی

هارمونی (Harmony) نیز با بهره‌گیری از شاردینگ، توانسته است به‌سرعت تراکنش‌های بالا و هزینه‌های پایین‌دست یابد. این پروژه با تمرکز بر قابلیت همکاری بین بلاک چین‌ها، به دنبال ایجاد یک اکوسیستم باز و قابل‌توسعه برای برنامه‌های غیرمتمرکز است.

اتریوم

اتریوم (Ethereum) به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین و محبوب‌ترین پلتفرم‌های بلاک چین، در حال پیاده‌سازی شاردینگ است. این رویکرد نوآورانه با بهبود مقیاس‌پذیری لایه دوم و استفاده از رول‌آپ‌ها، به‌دنبال افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های شبکه است.

الروند

الروند (Elrond) نیز با توسعه یک راه‌حل شاردینگ به نام «اداپتیو استیت شاردینگ» (Adaptive State Sharding)، در تلاش است تا به مقیاس‌پذیری بالا و امنیت شبکه دست یابد. این راه‌حل با استفاده از یک مکانیزم تقسیم‌بندی پویا، به شبکه اجازه می‌دهد تا با افزایش بار کاری، به‌صورت خودکار تعداد شاردها را افزایش دهد.

 کوارک چین

(QuarkChain) نیز به‌عنوان یک بلاک چین دولایه، از شاردینگ برای افزایش توان عملیاتی و کاهش تأخیر استفاده می‌کند. این پروژه با ارائه یک زیرساخت مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر، به دنبال پشتیبانی از طیف گسترده‌ای از برنامه‌های غیرمتمرکز است.

 باتوجه‌به مزایای قابل‌توجه شاردینگ در افزایش مقیاس‌پذیری، کاهش هزینه‌ها و بهبود سرعت شبکه‌های بلاک چین، انتظار می‌رود که این فناوری در آینده به طور گسترده‌تری در پروژه‌های مختلف مورداستفاده قرار گیرد و به‌عنوان یک جزء کلیدی در توسعه بلاک چین‌های نسل بعدی نقش ایفا کند.

تاثیر شاردینگ بر قیمت اتریوم در آینده

 به‌طورکلی، شاردینگ پتانسیل قابل‌توجهی برای تأثیر مثبت بر قیمت اتریوم در آینده دارد؛ زیرا باعث افزایش مقیاس‌پذیری، سرعت پردازش تراکنش‌ها و کاهش کارمزدهای این شبکه خواهد شد. بااین‌حال، این تأثیر به عوامل مختلفی بستگی دارد و ممکن است با چالش‌ها و نگرانی‌هایی همراه باشد. سرمایه‌گذاران باید این عوامل را در نظر بگیرند و قبل از تصمیم‌گیری در مورد سرمایه‌گذاری در اتریوم، تحقیقات خود را انجام دهند.

جمع‌بندی