شاردینگ چیست

بلاک‌چین ها همیشه با نقص‌هایی روبرو بودند که مهم‌ترین آنها را شاید بتوان مشکل مقیاس‌پذیری دانست. یکی از اصلی‌ترین پیشنهادات برای حل این مشکل، تکیه بر شاردینگ بوده است. شاردینگ نوعی تقسیم‌بندی پایگاه داده است که به آن پارتیشن‌بندی افقی نیز می‌گویند. این فرایند در واقع پایگاه داده را به قسمت‌های کوچکتر تقسیم می‌کند. این نوع تقسیم بندی، مدیریت پایگاه داده را آسان‌تر می‌کند و مشکل مقیاس‌پذیری را نیز رفع می‌کند.

مشکل مقیاس پذیری در بلاک‌چین

بیت‌کوین با 5 پردازش در ثانیه و اتریوم با 12 پردازش در ثانیه هنوز سیستم‌های کندی محسوب می‌شوند. به طور کلی راه حل‌های موجود در بلاک‌چین با راه‌ حل‌های متمرکزی مانند visa کارت با سرعت 24 هزار تراکنش در ثانیه، قابل مقایسه نیستند. این نقص به علت عدم مقیاس‌پذیری بلاک‌چین حاصل می‌شود. این فقدان در فن‌آوری بلاک‌چین باعث می‌شود که سیستم قابلیت جذب تعداد زیادی کاربر را نخواهد داشت و از طریق جذب فرصت‌های بیشتر، مشکل پایین آمدن سطح امنیت به وجود خواهد آمد.
برای رفع این مشکل راه حل‌هایی تا کنون ارائه شده. لایتنینگ یکی از این روش‌هاست که از کانال‌های پرداخت زنجیره‌ای برای کاهش بار زنجیره اصلی استفاده می‌کند. با این حال شاردینگ را ‌می‌توان یکی از محبوب‌ترین رویکردها به این نقص فنی دانست.

شاردینگ چگونه مشکل مقیاس‌پذیری را حل می‌کند؟

شاردینگ نوعی پارتیشن‌بندی است که در طراحی پایگاه داده به طور گسترده، مورد استفاده قرار می‌گیرد. بلاکچین با اجرای شاردینگ، به بخش‌های کوچکتری تقسیم ‌می‌شود که هر کدام به صورت موازی قادر به انجام کار خواهند بود.مثلا تصور کنید که یک شبکه 1000 واحدی به 10 قسمت تقسیم شود. هرکدام از این 10 بخش دارای 100 واحد خواهند شد. از این رو سرعت به همین نسبت افزایش خواهد یافت.
شاردینگ در واقع ایده تایید به صورت خطی را تغییر می‌دهد. با این تغییر ساختار، دیگر نیاز به پردازش همه تراکنش‌ها توسط همه‌ی گره (نود)ها نخواهد بود. با اجرای این ایده هرکدام از نودها درگیر انجام یک سری از تراکنش‌ها خواهند شد و سرعت مجموعه بالاتر خواهد رفت.

معایب شاردینگ

وقتی که شما اقدام به تقسیم‌بندی شبکه تحت عنوان اجرای شاردینگ می‌کنید، مشکلی به وجود می‌آید: عدم دسترسی مخاطبیان مربوط به هر یک از زیر بخش‌های تقسیم شده به یکدیگر. یعنی اگر به عنوان مثال من کاربر یکی از زیردامنه‌های تقسیم شده باشم و شما کاربر زیردامنه‌ی دیگر، من و شما ارتباطمان با یکدیگر قطع می‌شود. این مساله باعث پیچیدگی هایی برای توسعه‌دهندگان می‌شود. مشکل دیگری که ممکن است بعد از اجرای شاردینگ بوجود بیاید، مساله‌ی کاهش توان هش مورد نیاز برای کنترل و تامین امنیت هر بخش است. این کار احتمال هک شدن را بالا می‌برد که به آن حمله در اختیار گرفتن شارد یا حمله 1 درصد می‌گویند.

 جایگزین‌های شاردینگ چیست

علت استفاده از شاردینگ افزایش سرعت و رفع مشکل مقیاس‌پذیری ست. برای این منظور از دو راهکار دیگر نیز می‌توان استفاده کرد: مشکل سرعت و مقیاس‌پذیری بلاک‌چین را می‌توان با افزایش ابعاد بلوک اجرا کرد. با افزایش ابعاد بلوک، تراکنش‌های بیشتری در آن واحد قابل انجام است. البته افزایش ابعاد بلوک به معنی افزایش قدرت پردازش آن هم هست. اگر این افزایش ابعاد به صورت مداوم انجام شود، بعد از گذشت مدتی، فقط کامپیوترهای فوق پیشرفته قادر به تایید تراکنش‌ها و عمل به صورت گره را خواهند داشت. از آنجا که هزینه دسترسی کاربران برای تبدیل شدن به نود بالا می‌رود، استخرهای استخراج به مرور کوچکتر و متمرکزتر می‌شوند و این اتفاق ریسک حملات را افزایش می‌دهد.
راهکار دومی که به جای شاردینگ پیشنهاد شده، عرضه آلت‌کوین است.در نتیجه‌ی این تغییر، عملیات و اپلیکیشن‌های متنوع در شبکه‌های مجزا اجرا می‌شوند. چنین راهکاری موجب افزایش سرعت و کارایی می‌شوند، چون فشار بر روی یک بلاک‌چین متمرکز نخواهد بود.از طرفی ریسک‌های امنیتی مجددا افزایش می‌یابند، چون قدرت هش در بین بلاک‌چین ‌های زیادی تقسیم می‌شود. در نتیجه‌ی این عمل هم ریسک حمله و هک شدن پا بر جاست. هر دو روش گفته شده شاید بتواند راهکارهایی در صورت نبود شاردینگ ارائه بدهند، اما معایب آنها بیش از مزایای آنهاست.
َشاردینگ چیست
برخی بلاک‌چین‌ها استفاده از مکانیزم شاردینگ را آغاز کرده‌اند، در حالی که برخی دیگر در حال آپدیت کردن بلاک‌چین خود و مجهز کردنش به شاردینگ هستند "زیلیکا" اولین پلتفرم بلاک‌چین عمومی است که از شاردینگ استفاده کرده. این شبکه با اعمال تغییرات توانسته توان خود را به 2828 تراکنش در ثانیه افزایش دهد. دیگر پلتفرمی که از شاردینگ استفاده کرده اکوسیستم بلاک چین نیر (Near) است. این بلاک‌چین به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که به آسانی برنامه‌های غیر متمرکز را ایجاد و اجرا کنند.
نیر (near) خود را بلاک‌چین گواه اثبات سهام شارد شده‌ی مناسب توسعه دهندگان می‌داند. اتریوم نیز قصد دارد در بخشی از بروزرسانی اتریوم2.0 از اجرای شاردینگ در این پلتفرم پرده بردارد.

آینده‌ی شاردینگ چگونه خواهد بود

کارشناسان امیدوار هستند که شاردینگ بتواند چالش سه‌گانه‌ بلاک چین را حل کند. بنیان‌گذار اتریوم، ویتالیک بوترین مفهوم چالش سه‌گانه را مطرح کرده و ادعا می‌کند که اصولا در بلاک چین تنها دو عدد از سه قابلیت اصلی را می‌توان حفظ کرد. این قابلیت‌ها شامل امنیت،‌ غیرمتمرکز بودن و قابلیت مقیاس‌دهی هستند. به‌بیان دیگر همیشه باید یکی از قابلیت‌ها فدای دو قابلیت دیگر شود. به‌هرحال برخی کارشناسان می‌گویند در صورت حل چالش‌های شاردینگ، شاید بتوان مقیاس‌پذیری را بدون فدا کردن دو قابلیت دیگر، به بلاک‌چین اضافه کرد. رویکردی که قادر خواهد بود بلاک چین را یک قدم به کاربرد جهانی و عمومی نزدیک‌تر کند.