Quatro projetos liderando o caminho em fragmentos de banco de dados. Sharding é uma maneira inteligente de lidar com a latência da rede e os problemas de largura de banda, que claramente restringem a escalabilidade da cadeia de blocos. Vale a pena explorar os benefícios do sharding e como ele pode melhorar algumas das limitações do blockchain.
Existem duas versões principais de sharding sendo usado.
Sharding particionado, onde fragmentos não se comunicam uns com os outros diretamente através de um relé central
Sharding de estado, onde fragmentos se comunicam uns com os outros através de um estado, ou central, relé
Existem alguns projetos interessantes trabalhando em implementações alternativas de tecnologia de fragmentos. Nós exploramos os quatro principais projetos abaixo.
Ethereum
PERTO
Polkadot
Zilliqa
- Fragmentos
tipo
Estado
Estado
Estado
Particionado
Nome
Corrente de Beacon
TxFlow
Parachain
Fagamento BFT
Benefícios
A partição reduz linearmente a necessidade de toda a potência computacional, armazenamento e largura de banda de rede
A partição reduz linearmente a necessidade de toda a potência computacional, armazenamento e largura de banda de rede
Os cálculos realizados por cada fragmento são inerentemente independentes e aumentam a capacidade da rede.
Aumento de escalabilidade exponencial devido ao aumento do poder de processamento e distribuição de informações.
Riscos
Baixa disponibilidade de dados, transações de fragmento cruzado necessárias para validar dados
Baixa disponibilidade de dados, transações de fragmento cruzado necessárias para validar dados
Baixa disponibilidade e segurança de dados devido à dispersão de mineração, não há maneira de validar a data entre fragmentos
Processar pagamentos torna-se muito complexo uma vez que o estado é compartilhado entre fragmentos, o Dapps não executará transações que afetam o mesmo contrato inteligente em paralelo
Corrente de farol de Ethereum
A Beacon Chain faz parte do roteiro Ethereum 2.0 Serenity. A Beacon Chain é a “cadeia principal” do próximo sistema Casper PoS do Ethereum e suas principais responsabilidades são:
Armazene e mantenha o conjunto de validadores ativos, enfileirados e encerrados
Processar ligações cruzadas
Processe seu próprio consenso bloco a bloco, bem como o gadget de finalidade
A principal função da Beacon Chain é gerenciar o protocolo de prova de estaca para si e para todas as cadeias de fragmento. Há uma série de aspectos nisso, incluindo:
Gerenciamento de validadores e suas participações
Nomeando o proponente de bloco escolhido para cada fragmento em cada etapa
Organizar validadores em comitês para votar os blocos propostos
Aplicação das regras de consenso
Aplicando recompensas e penalidades aos validadores
Ser um ponto de ancoragem no qual os fragmentos registram seus estados para facilitar transações de fragmento cruzado
Snitidez próximo
O objetivo principal da NEAR é criar transações de fragmento cruzado quase em tempo real, mantendo os clientes suficientemente leves. Qualquer dispositivo low-end deve ser capaz de executar um nó que opera uma parte da rede e processa um subconjunto das transações. O NEAR é uma cadeia de blocos de prova de estaca, altamente escalável, e sua abordagem permite que os nós sejam executados em hardware low-end, dando à rede acesso a bilhões de dispositivos adicionais, cada um dos quais o torna ainda mais rápido.
Os principais problemas são garantir a validade e a disponibilidade dos dados. Os blocos devem ser acompanhados de uma prova de validade que permanece disponível para qualquer pessoa para verificar por pelo menos um determinado período de tempo. Os validadores são responsáveis por garantir que a prova permaneça disponível. Infelizmente, não é possível (ou pelo menos muito difícil) provar que as mensagens que deveriam ser enviadas não foram, sem mover a mensagem na cadeia. A única maneira encontrada para contornar esta questão é tendo uma infra-estrutura mais centralizada e uma configuração de governança.
Paraquin de Polkadot
A fim de alcançar um eficiente partidamento de banco de dados distribuído, Polkadot usa uma tecnologia chamada Parachain.
Um parachain (cadeia paralelizável) é uma forma mais simples de blockchain. Ele se conecta à segurança fornecida por uma corrente de relé, em vez de fornecer a sua própria. Uma cadeia de retransmissão não só dá segurança aos parachains conectados, mas também fornece uma garantia de passagem segura de mensagens entre eles. Uma característica fundamental dos parachains é que os cálculos que eles executam são inerentemente independentes. Sistemas totalmente generalizados de contratos inteligentes turing-complete têm problemas na determinação das transações que colidirão entre si. Isto significa que as transações que poderiam ser potencialmente paralelizadas são muitas vezes executadas em sequência, desperdiçando tempo de cálculo valioso. Desenhar limites claros entre parachains significa que podemos executá-los todos de uma vez sem medo de colisão. Se tivermos 10 parachains, podemos realizar 10 vezes o trabalho usando a mesma fonte de segurança.
Parachains altamente especializados têm outro propósito. Eles podem implementar operações de armazenamento de dados e transação de uma maneira mais eficiente para seu domínio de problema, sem ser calçado em uma linguagem de script específica para blocos ou máquina virtual. É possível criar parachains que tenham seus próprios parachains, e assim por diante. Isso cria uma estrutura semelhante a uma árvore que pode ser usada para realizar cálculos altamente distribuídos - sem reduzir a carga geral sobre a própria cadeia de relé raiz.
As principais questões são também a disponibilidade e a validade dos dados.
Zilliqa BFT afiação
A maneira como Zilliqa está tentando implementar a fragmentos é através de um caminho completamente diferente do Ethereum. A forma como é implementada segue a lógica abaixo:
Executar todas as transações de fragmento único em paralelo
Não executar transações que afetam o mesmo contrato inteligente em paralelo
Não execute nenhuma transação que afete mais de um fragmento em paralelo com qualquer outra transação
Em essência, a proposta da Zilliqa não usa um coordenador central, no entanto, faz com que a Dapps precise residir na maioria dos fragmentos, tirando sua principal vantagem.
Conclusão
À medida que as empresas procuram melhorar as limitações do blockchain, mais projetos que usam o sharding virão à luz. Ao abordar problemas de escalabilidade, o blockchain se tornará mais atraente para um público maior e, eventualmente, dará um passo adicional para a adoção mainstream.
Para saber mais sobre a tecnologia blockchain, leia nossas últimas notícias e insights.
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