Шардинг: зачем блокчейну осколки?

Шардинг – решение проблемы масштабируемости блокчейна

Любой быстрорастущий блокчейн рано или поздно сталкивается с проблемой масштабирования. Децентрализация и надежность блокчейна существуют благодаря консенсусу между нодами. А также тому, что КАЖДАЯ нода хранит ВСЕ данные блокчейна. Только представьте себе, какой это огромный объем данных. И он нарастает ежедневно, как снежный ком! Неудивительно, что в первую очередь страдает скорость транзакций. Именно это можно было наблюдать в блокчейне Биткоина. Очевидно, что проблема требует решения, и непростого. И шардинг тут является оптимальным способом усилить пропускную способность.

Чем поможет шардинг

Шардинг – от англ. shard – осколок. Суть данной технологии в следующем. База данных разбивается на отдельные небольшие части (шарды), которые хранятся на разных серверах (нодах).
И тут есть несколько задач, требующих решения.

* Во-первых, ноды должны знать, где какие шарды хранятся, чтобы не было пересечений данных или их утраты. Для этого ноды должны обмениваться информацией о хранимых ими шардах.

* Во-вторых, данные внутри самих шардов должны быть согласованы друг с другом. А также с глобальным блокчейном.

* В-третьих, хотя шарды и хранятся на разных узлах, их данные не должны вступать в противоречие с данными всего блокчейна.

Таким образом, все эти операции обеспечивают обмен данными о шардах между нодами. А также валидацию данных как внутри самих шардов, так и относительно глобального блокчейна. Эти операции внутри блокчейна требуют нетривиальных решений от разработчиков. Однако не все команды могут справиться с такими вызовами.
Например, о введении шардинга заявлял Ethereum еще в конце 2017 года. Однако это решение до сих пор не внедрено.

Как работает шардинг в DapCash

Разработчики проекта DapCash озаботились проблемой масштабируемости блокчейна уже на стадии проектирования платформы. Шардинг в проекте реализован следующим образом:

1) На так называемом “нулевом” уровне существует главный блокчейн (Golden chain). Он отвечает за обмен сообщениями между нодами, хранящими шарды, за поддержание глобального состояния сети. При этом в золотом блокчейне не хранятся транзакции и пользовательские данные. Ведь эта цепь является фундаментальной, реализующей административные функции по поддержанию блокчейна. Соответственно, золотой блокчейн — это самый верхний уровень для всех остальных консенсусов.

2) Затем, на следующем уровне существует серебряный блокчейн (Silver). И вот он-то уже и делится на шарды. В шарде серебряного блокчейна хранятся транзакции и состояния отдельного клиента. Таким образом, пользователю не обязательно хранить весь блокчейн. Он может хранить лишь тот шард, в котором содержится относящаяся к пользователю информация. Например, транзакции, сообщения, смарт-контракты, состояния и т.д. Все транзакции одного и того же клиента всегда лежат в одном и том же шарде.
Коммуникации между нодами, хранящими шарды, осуществляются через консенсус золотого блокчейна.

3) На последующих уровнях также могут существовать шардированные цепочки. В них можно хранить неограниченные объемы данных. Кроме того, можно создавать свои цепочки — независимые шарды с собственным консенсусом и токеном.

Шард в блокчейне DapCash — это нечто вроде “щиткоина” (shitcoin), который имеет шлюз с основной сетью. Токены, выпущенные в ходе ICO и приобретенные на распродаже, могут “перетекать” в другие сети блокчейна. При этом токены, полученные во время ICO, автоматически становятся монетами нового шарда (щиткоинами). И такой щиткоин сразу начинает торговаться на внутренней бирже.

Стоит отметить, что схожий механизм шардов пока что анонсирован только у TON. Однако в случае DapCash этот механизм разработан самостоятельно и независимо. И уже внедряется в рамках дочернего проекта Кельвин. По сути, шардированные блокчейны, предназначенные для различных целей — это замена форков Эфереума.

Поделиться в facebook
Поделиться в google
Поделиться в twitter
Поделиться в linkedin
Поделиться в telegram
Поделиться в vk
Поделиться в pocket
Поделиться в email

Decentralized VPN service of a new generation based on the post-quantum blockchain

40% off

don't miss it!