شاردینگ و کاربرد آن در بلاکچین

فهرست مطالب

تعریف شاردینگ بلاکچین

کاربرد شاردینگ بلاکچین

گره ها چگونه به شاردینگ مرتبط هستند؟

پارتیشن بندی افقی

نمونه هایی از شاردینگ

بلاک چین عامل اصلی تغییرات ارزش در کنار روش های مفهوم سازی مالی محسوب می‌شود. ابتدا با به وجود آمدن ارزهای دیجیتال، فناوری بلاک چین توانسته است توجه بسیاری از مردم را در صنایع مختلف جلب کند. بسیاری از مردم به سمت شبکه های بلاک چین روی آورده اند و در نتیجه ترافیک روی شبکه ها را افزایش می دهند. در چنین مواردی، به اشتراک گذاری بلاک چین به عنوان پاسخی به مشکلات مقیاس پذیری و تراکم در شبکه های بلاک چین تکامل یافته است.

در مراحل اولیه، بلاک چین مترادف با ارزهای دیجیتال در نظر گرفته شد. با این حال، به یک اکوسیستم بزرگتر تبدیل شده است که دارای قدرت تمرکززدایی در کنار معرفی خدمات دفترکل و قراردادهای هوشمند در کاربردهای مختلف می باشد. از آنجایی که دامنه کاربردهای شبکه های بلاک چین همچنان در حال افزایش است، تقاضا برای مقیاس پذیری اجتناب ناپذیر است. شاردینگ در چنین مواردی چگونه کمک می کند؟ در مقاله زیر از آکوچین به شما کمک می کند تا با راهنمای مقدماتی اشتراک گذاری در بلاک چین، پاسخی پیدا نمایید.

تعریف شاردینگ بلاکچین

یکی از اولین چیزهایی که باید در اینجا به دنبال آن باشید، پاسخی به این سوال است که “شاردینگ بلاک چین چیست و چه کاربردهایی دارد؟” با این حال، با نگاهی به پس‌زمینه آن، می‌توانید تصور بهتری از شاردینگ بدست آورید. مثال اتریوم پایه ایده آلی برای توسعه درک شما از اشتراک گذاری است. جالب اینجاست که ایده اصلی اتریوم بیشتر بر روی انگیزه معرفی یک ارز دیجیتال جدید متمرکز بود. توسعه‌دهندگان اتریوم می‌خواستند یک «کامپیوتر جهانی» بیابند که می‌تواند به اکوسیستم جدیدی از برنامه‌های غیرمتمرکز کمک کند. اتریوم قصد دارد به عنوان پلتفرمی برای اجرا، مدیریت و گسترش موارد استفاده dApps در بخش‌های مختلف عمل نماید. بنابراین، اتریوم به توانایی و منابعی برای پردازش و ذخیره حجم عظیمی از داده ها در اکوسیستم خود نیاز دارد.

در حال حاضر، اتریوم توانایی ذخیره و حفاظت از حجم عظیمی از داده ها را ندارد. از سوی دیگر، اتریوم می تواند راه حلی مناسب برای مشکل مقیاس پذیری خود از طریق اشتراک گذاری پیدا کند. به عبارت ساده، می‌توانید شاردینگ را به‌ عنوان فرآیند مقیاس‌گذاری برنامه‌ها به منظور توانمندسازی آنها برای پشتیبانی از داده‌های بیشتر توضیح دهید. در مورد به اشتراک گذاری پروژه های بلاک چین، شما اساسا جداول بزرگ داده ها را به قطعات کوچکتر تقسیم می کنید که به آنها خرده می گویند. هر خرده داده‌های خاص خود را دارد و آن را در میان دیگر خرده‌ها منحصر به فرد می‌نماید. در مورد بلاک چین، اشتراک گذاری می تواند باعث کاهش تاخیر و جلوگیری از اضافه بار داده ها شود.

مطالب مرتبط: چشم انداز بلاکچین در سال ۲۰۲۲

کاربرد شاردینگ بلاکچین

درک بلاک چین یا به اشتراک گذاری ارزهای دیجیتال می تواند با یک تفکر و بررسی عمیق در کار آن واضح تر شود. اول از همه، مهم است که توجه داشته باشید که اشتراک گذاری در مواردی که یک مجموعه داده بزرگ برای یک پایگاه داده واحد دارید، قابل استفاده است. شما می توانید همین موضوع را در اتریوم مشاهده کنید، جایی که چندین توسعه دهنده در حال کار بر روی پروژه های متعدد بر روی پلتفرم هستند.

در حال حاضر، بیش از ۳۰۰۰ dApps بر روی بلاک چین اتریوم کار می کنند، در نتیجه نیاز به مقیاس پذیری از طریق اشتراک گذاری را نشان می دهد. شاردینگ می تواند به تقسیم شبکه به ماژول ها یا پارتیشن های کوچکتر با قابلیت پردازش تراکنش های بیشتر در هر ثانیه کمک کند. حتی اگر فرآیند به اشتراک گذاری ساده به نظر برسد، بسیاری از اجزای حیاتی با عملکردهای حیاتی را شامل می شود. می توانید پاسخ این سوال را بیابید که “آیا شاردینگ برای بلاک چین خوب است؟” با انعکاس بیشتر اخبار در مورد عملکرد شاردینگ برای بلاک چین مهم است که توضیح نحوه کار اشتراک گذاری را با بررسی عملکردهای گره ها شروع کنیم. در عین حال، باید مکانیسم های ذخیره و پردازش داده ها را نیز درک نمایید.

گره ها یکی از اجزای جدایی ناپذیر در مدل شبکه بلاک چین هستند. بدون گره ها، دسترسی به داده های بلاک چین عملا غیرممکن است. همه گره‌ها در شبکه بلاک چین در کنار تبادل مداوم داده‌ها برای بروز ماندن، با یکدیگر مرتبط می‌مانند. به عبارت ساده، گره ها در خدمت لایه پایه بلاک چین هستند و روی عملکردهای مهم کار می کنند. آنها از ذخیره سازی، حفظ و گسترش داده ها در سرتاسر زیرساخت پشتیبانی می نمایند.

گره ها چگونه به شاردینگ مرتبط هستند؟

اهمیت گره ها در به اشتراک گذاری بلاک چین می تواند به شما کمک کند مکانیسم را بدون دردسر درک کنید. در مورد شبکه های غیرمتمرکز، گره ها قابلیت ذخیره اطلاعات حیاتی مانند مانده حساب ها و تاریخچه تراکنش ها را دارند. شبکه های بلاک چین داده ها و اطلاعات مربوط به تراکنش ها را در چندین گره توزیع می نمایند تا امنیت را تضمین کنند.

از سوی دیگر، مدل از نظر مقیاس پذیری به خطر می افتد. سیستم دفتر کل توزیع شده در شبکه های بلاک چین امنیت و عدم تمرکز را ارائه می دهد. با این حال، شبکه های بلاک چین نمی توانند با حجم زیادی از تراکنش ها کنار بیایند و حجم بالای داده های مرتبط با تراکنش ها می تواند منجر به تراکم شبکه شود. در نتیجه، شبکه ممکن است در نهایت با کندی یا تاخیر در عملیات خود مواجه شود.

به عنوان مثال، اتریوم می تواند در هر ثانیه حدود ۱۰ تا ۲۰ تراکنش را پردازش کند. آیا برای یک شبکه مبتنی بر فناوری بلاک چین که به عنوان انتخاب ترجیحی برای برنامه های بلاک چین در حال ظهور می باشد، قابل اجرا است؟ نمونه‌های موفقیت‌آمیز پروژه‌های بلاک چین به اشتراک گذاشته می‌شود، تصوری از نحوه پیکربندی مجدد گره‌ها برای مدیریت، حجم زیادی از تراکنش‌ها را ارائه می‌دهد. شبکه بلاک چین می‌تواند بار کاری خود را به صورت افقی توزیع کند، در نتیجه اطمینان حاصل شود که همه گره‌ها مجبور نیستند همه تراکنش‌ها را مدیریت یا پردازش نمایند. بنابراین، طراحی بخش‌بندی شده و کارآمد گره‌ها در یک شبکه بلاک چین می‌تواند ارتباط گره‌ها در تقسیم‌بندی را روشن کند.

مطالب مرتبط: تکامل بلاکچین از ابتدا تا امروز

پارتیشن بندی افقی

کار اشتراک گذاری ارزهای دیجیتال شامل پارتیشن بندی فیزیکی شبکه گره ها نیست. برعکس، پارتیشن بندی افقی شبکه یا پایگاه داده بلاک چین به ایجاد ردیف های مختلف در اشتراک گذاری کمک می کند. ردیف ها به عنوان خرده ها شناخته می شوند و معماری افقی به ایجاد یک اکوسیستم بسیار پویا کمک می نماید. این به شاردها در انجام اقدامات تخصصی مختلف بر اساس صفاتشان کمک کرده است. به عنوان مثال، یک قطعه می تواند تاریخچه تراکنش را در کنار وضعیت یک آدرس خاص ذخیره کند. از طرف دیگر، یک شارد همچنین می تواند وظایفی مانند هماهنگی با سایر شارد ها برای پردازش تراکنش را انجام دهد.

یک پایگاه داده بزرگ با شش ردیف را تصور کنید. می توانید جدول را به سه ردیف کوچکتر و افقی تقسیم نمایید، که پردازش آسان تر را برای جدول بزرگ داده ها امکان پذیر می کند. پارتیشن بندی افقی در به اشتراک گذاری بلاک چین به تبدیل پایگاه داده بزرگتر به نسخه های کوچکتر و کارآمدتر اصلی کمک می نماید و در عین حال ویژگی های اساسی را حفظ می کند. با این حال، پارتیشن بندی افقی تنها گزینه برای دستیابی به مقیاس پذیری نیست. همچنین می‌توانید راه‌حل‌های دیگری مانند برنامه‌های مقیاس‌بندی لایه ۲ یا راه‌حل‌های مقیاس‌بندی عمودی را کشف نمایید.

نمونه هایی از شاردینگ

توضیح اساسی در مورد اشتراک گذاری باید پاسخ مفصلی به این موضوع داشته باشد که “آیا شاردینگ برای بلاک چین خوب است؟” با پیامدهای مثبت در واقع، شاردینگ واقعاً یک روش ابتکاری برای حل مشکلات تأخیر شبکه و پهنای باند است. هر دوی این مسائل می‌توانند مقیاس‌پذیری شبکه بلاک چین را با حاشیه‌های زیادی تحت تأثیر قرار دهند در حالی که اشتراک‌گذاری آن‌ها را بدون زحمت حل می‌کند. از طرف دیگر، بسیاری از شما باید در مورد کارایی شاردینگ شک داشته باشید. آیا نسخه بهتری از شاردینگ وجود دارد؟

نمونه های عملی از شاردینگ پروژه های بلاک چین در زمان حال چیست؟ دو نوع قابل توجه شاردینگ شامل تقسیم بندی پارتیشن بندی شده و شاردینگ حالت است. شاردینگ پارتیشن بندی شده در سناریوهایی قابل استفاده است که شارد ها با استفاده از یک رله مرکزی مستقیماً با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند. از طرف دیگر، اشتراک گذاری حالت شامل ارتباط مستقیم بین خرده ها با یک رله مرکزی یا حالت است. شما می توانید با تامل در مثال های کاربردی به سوالات مربوط به کارایی اشتراک گذاری ارزهای دیجیتال پاسخ دهید. چهار مثال برتر از پروژه های اشتراک گذاری می تواند به شما در شناسایی اهمیت اشتراک گذاری برای اکوسیستم رمزنگاری گسترده تر کمک نماید.

مطالب مرتبط: معرفی انواع بلاکچین

شاردینگ NEAR (NEAR Sharding)

اولین مثال برای درک اینکه “شاردینگ بلاک چین چیست؟” به وضوح شبکه بلاک چین NEAR است. این شرکت بر ایجاد پایه‌ای برای تراکنش‌های متقاطع هم‌زمان در زمان واقعی در کنار حفظ بار سبک روی مشتریان متمرکز بود. هدف بلاک چین این است که هر دستگاه رده پایینی را قادر می سازد تا گره ای را که به عنوان بخشی از شبکه کار می کند، اجرا نماید.

متعاقبا، دستگاه ارزان قیمت نیز می تواند در پردازش زیرمجموعه ای از تراکنش ها کمک کند. بلاک چین Proof of Stake که شاردینگ روی آن اعمال شده باشد، دارای مقیاس پذیری بالاتری است و گره ها را قادر می سازد بر روی دستگاه های پایین رده کار نمایند. در نتیجه، شاردینگ شبکه می تواند دسترسی به چندین دستگاه اضافی را امکان پذیر کند که سرعت بلاک چین را بهبود می بخشد.

جدا از مزایای اشتراک گذاری، بلاک چین NEAR باید با مسائل در دسترس بودن و اعتبار داده ها مواجه شود. بلوک‌ها باید دارای مدرک معتبری باشند، که برای تأیید بلوک باید در دسترس همه قرار بگیرد. اعتبار سنجی ها در شبکه مسئولیت اطمینان از در دسترس بودن مدرک را بر عهده می گیرند. از سوی دیگر، اثبات عدم موفقیت در تحویل پیام بدون انتقال زنجیره ای پیام دشوار است. با این حال، شما همچنین می توانید به دنبال راه حل هایی مانند حکومت متمرکز و زیرساخت برای حل چنین مشکلاتی باشید.

اتریوم بیکن چین (Ethereum Beacon Chain)

در شک و تردید در مورد “آیا شاردینگ برای بلاک چین خوب است؟” می توانید پاسخ مناسبی را در Beacon Chain بیکن چین اتریوم بیابید. جالب اینجاست که بیکن چین یک نقطه برجسته از نقشه راه برای اتریوم ۲.۰ است. در حقیقت، بیکن چین “زنجیره اصلی” در سیستم جدید در حال تکامل Casper Proof of Stake اتریوم است.

بیکن چین برای کارهای مهمی مانند پردازش پیوندهای متقابل و ذخیره و نگهداری مجموعه ای از اعتبار سنجی فعال، در صف و غیرفعال طراحی شده است. همچنین به پردازش اجماع بلوک به بلوک اتریوم در کنار گجت نهایی کمک می کند. بیکن چین نه تنها پروتکل Proof of Stake را مدیریت می کند، بلکه سایر زنجیره های خرد شده را نیز مدیریت می نماید. برخی از عملکردهای قابل توجه بیکن چین شامل موارد زیر است:

1. مدیریت اعتبار سنجی ها و سهام مربوط به آنها
2. اجرای قوانین اجماع.
3. سازماندهی اعتباردهنده ها در کمیته های مختلف برای رأی گیری در مورد بلوک های پیشنهادی
4. تخصیص جوایز و جریمه ها به تایید کنندگان
5. نامزدی پیشنهاد دهنده بلوک انتخابی مربوط به هر خرده
6. به عنوان نقطه لنگر برای شاردها برای ثبت وضعیت خود عمل می کند و تراکنش های متقاطع را تسهیل می نماید.
7. پاراچین پولکادات (Polkadot Parachain)

ورودی جالب بعدی در میان پروژه‌های بلاک چین شاردینگ به Polkadot Parachain اشاره می‌کند. این یک رویکرد سازنده برای اشتراک گذاری پایگاه داده توزیع شده است و دیدگاه ساده تری را در مورد بلاک چین ارائه می دهد. پاراچین اساساً به تکرار ساده‌تر بلاک چین اشاره دارد که با امنیت ارائه شده توسط یک زنجیره رله مرتبط است. یکی از ویژگی های مهم پاراچین، ماهیت کاملا مستقل محاسبات است.

سیستم های تعمیم یافته در قراردادهای هوشمند تورینگ می توانند در شناسایی تضاد بین تراکنش ها با مشکل مواجه شوند. در مقابل، مشخص کردن مرزهای واضح در بین پاراچین ها می تواند به اجرای همه آنها بدون درگیری کمک نماید. علاوه بر این، شاردینگ بلاک چین در Polkadot با پاراچین های بسیار تخصصی می تواند به یک هدف مهم دیگر کمک کند. به عنوان مثال، پاراچین ها می توانند در حل عملیات تراکنش در کنار ذخیره سازی داده ها به طور موثر برای یک مشکل خاص کمک کنند.

نتیجه گیری

برداشت نهایی در مورد بحث “شاردینگ بلاک چین چیست؟” عمیقاً بر ضرورت به اشتراک گذاری منعکس می کند. به عبارت ساده، شاردینگ به فرآیند تجزیه یک فرآیند بزرگتر به قطعات یا خرده های کوچکتر اشاره دارد. تکه های فرآیندهای کوچکتر بدون به خطر انداختن یکپارچگی داده ها به نتیجه فرآیند کلی کمک می کنند.

در واقع، تقسیم کار به چند خرده به توزیع کارآمد بار کاری برای یک شبکه بلاک چین کمک می نماید. نمونه های عملی شاردینگ، مانند زنجیره Ethereum Beacon، یک مورد محکم برای رشد پروژه های اشتراک گذاری در آینده ارائه می دهد. با این حال، بهبود فرآیند و غلبه بر چالش ها برای اطمینان از بهترین نتایج نیز مهم است.