Шардинг (Sharding) — это метод, используемый для повышения масштабируемости сетей блокчейна несколькими способами.
Суть шардинга заключается в разделении информации по нескольким сегментам, что потенциально увеличивает емкость хранилища. Это можно использовать для повышения производительности в целом.
Когда дело доходит до обработки криптовалют, шардинг предполагает разделение сети блокчейна на более мелкие сегменты, при этом каждый сегмент или осколок содержит уникальный набор смарт-контрактов и балансов счетов. Это позволяет назначать узлы отдельным сегментам для проверки транзакций и операций, вместо того, чтобы каждый узел отвечал за каждую транзакцию во всей сети. Таким образом, шардинг может значительно улучшить пропускную способность транзакций и решить проблемы масштабируемости, с которыми сталкиваются многие существующие блокчейны.
Шардинг создает новые проблемы с точки зрения безопасности. Крайне важно обеспечить безопасность каждого сегмента и защиту процесса проверки и записи транзакций от несанкционированного доступа. Еще одной проблемой является дополнительная сложность для разработчиков, которым необходимо реализовать специальный механизм связи для пользователей и приложений в разных сегментах. Для обеспечения безопасности используются такие методы, как межсегментная связь и специальные механизмы консенсуса.
Изначально в блокчейне Ethereum планировалось ввести более глубокий уровень шардирования, разделив сеть на разные сегменты. Однако эта идея в значительной степени была отложена на второй план. Вместо этого повышенное внимание уделяется масштабированию сети через несколько уровней, известных как сети уровня 2, в которых используется технология объединения. Эти уровни обрабатывают большие объемы транзакций, которые эффективно передаются на базовый уровень.
Однако сети уровня 2 не лишены своих проблем. Помимо проблемы децентрализации, они также создают проблемы, связанные с доступностью данных, поскольку они имеют дело с таким большим количеством транзакций.
Ethereum теперь больше сосредоточен на использовании шардинга для решения такого рода проблем доступности данных с целью помочь сети поддерживать уровни масштабирования. Ключевая проблема заключается в том, чтобы обеспечить возможность объединения пакетов для пакетной передачи таких больших объемов данных на базовый уровень таким образом, чтобы валидаторы могли подтвердить их доступность.
Сооснователь Ethereum, Виталик Бутерин предложил одно решение. Идея состоит в том, что в блокчейне Ethereum будут сегменты, которые будут подтверждать доступность данных, хранящихся в сетях уровня 2. Он предположил, что сочетание случайно выбранного комитета и случайной выборки поможет проверить наличие таких данных.
