Sharding yog dab tsi? Qhov no Ethereum Scaling Concept tau piav qhia

As qhov scaling debate nyob rau hauv cryptocurrencies txuas ntxiv, qee qhov kev daws teeb meem tau ua tiav hauv kev txhim kho rau qee lub sijhawm tam sim no.

Tshwj xeeb, nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm Ethereum, qhov twg ib tug loj tsom xam yog muab tso rau decentralization thiab kev ruaj ntseg ntawm tus nqi ntawm scalability, daim ntawv thov ntawm sharding nrog rau kev siv Ntawv pov thawj ntawm Stake Kev pom zoo pom tau tias yog qhov xav tau ntau yam los ntawm kev sib koom tes uas tuaj yeem ntsuas rau qib ua tau zoo rau cov ntawv thov thaum tseem tuav nws qhov kev faib tawm thiab kev ruaj ntseg.

Sharding yog ib lub ntsiab lus nyuaj, tshwj xeeb tshaj yog thaum siv rau kev sib cais, cov phooj ywg rau cov phooj ywg xws li Ethereum qhov twg lub ntiaj teb no lub xeev ntawm lub network tas li hloov tshiab.

Yog li dab tsi yog sharding thiab nws yuav pab tau blockchain network li cas?

Sharding thiab Distributed Computing Background

Sharding yog qhov qub tshaj li blockchain thev naus laus zis thiab tau siv ntau lub tshuab los ntawm kev lag luam database optimizations rau Google lub ntiaj teb Spanner database.

  • Qhov tseem ceeb, sharding yog ib txoj kev tshwj xeeb rau kab rov tav faib cov ntaub ntawv hauv ib lub database.
  • Feem ntau, cov ntaub ntawv tau tawg ua me me hu ua "shards", uas thaum sib sau ua ke ua cov ntaub ntawv qub.
  • Hauv kev faib tawm blockchain tes hauj lwm, lub network muaj ntau ntawm cov nodes txuas nrog rau cov phooj ywg rau cov phooj ywg, tsis muaj lub hauv paus tswj hwm.
  • Raws li yog cov ntaub ntawv nrog tam sim no blockchain systems, txhua lub node khaws tag nrho cov xeev ntawm lub network thiab ua txhua yam ntawm cov kev pauv.
  • Thaum qhov no muab kev ruaj ntseg qib siab los ntawm kev decentralization, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv Cov Ntawv Pov Thawj Ua Haujlwm xws li Bitcoin thiab Ethereum, nws ua rau raug cai scaling teeb meem.

Ethereum Sharding

Siv Ethereum ua piv txwv, ib qho tag nrho ntawm cov Ethereum network khaws tag nrho lub xeev ntawm blockchain, suav nrog cov nyiaj tshuav, khaws cia, thiab daim ntawv cog lus.

Hmoov tsis zoo, raws li lub network nce hauv qhov loj me ntawm qhov nthuav dav, qhov kev pom zoo tsuas yog nce linearly. Qhov kev txwv no yog vim kev sib txuas lus xav tau ntawm cov nodes xav tau kom ncav cuag kev pom zoo.

Nodes nyob rau hauv lub network tsis muaj cov cai tshwj xeeb thiab txhua qhov ntawm lub khw muag khoom network thiab ua txhua yam kev hloov pauv. Yog li ntawd, nyob rau hauv ib lub network qhov loj ntawm Ethereum's, cov teeb meem xws li cov nqi roj siab thiab cov sij hawm ntev dua kev pom zoo dhau los ua teeb meem tshwm sim thaum lub network raug mob. Cov network tsuas yog ceev raws li tus neeg nodes ntau dua li cov lej ntawm nws qhov chaw.

Sharding pab daws cov teeb meem no los ntawm kev muab ib qho kev nthuav, tab sis txoj kev daws teeb meem. Lub tswv yim suav nrog kev sib koom ua ke ntawm cov nodes rau hauv cov shards uas nyob rau hauv lem txheej txheem kev lag luam tshwj xeeb rau cov shard. Nws tso cai rau lub kaw lus ua ntau yam kev lag luam nyob rau hauv parallel, yog li ua kom muaj peev xwm nce ntxiv.

Ib txoj hauv kev yooj yim dua los tso nws yuav yog xav txog kev faib ntawm Tebchaws Meskas rau hauv xeev.

Thaum txhua lub xeev (ib qho nyuaj hauv qhov no) yog ib feem ntawm Tebchaws Meskas loj dua (Ethereum network), lawv muaj lawv tus kheej cov cai tshwj xeeb, ciam teb, thiab pawg ntawm cov pejxeem. Txawm li cas los xij, lawv qhia cov lus thoob ntiaj teb thiab kab lis kev cai raws li ib feem ntawm lawv lub network loj uas ua rau lub teb chaws.

Los yog zoo dua, hauv Vitalik Buterintus kheej cov lus:

 "Xav txog tias Ethereum tau muab faib ua ntau txhiab Islands tuaj. Txhua lub kob tuaj yeem ua nws tus kheej. Txhua lub Islands tuaj muaj nws cov yam ntxwv tshwj xeeb thiab txhua tus neeg nyob hauv cov kob ntawd piv txwv li, cov nyiaj, tuaj yeem cuam tshuam nrog ib leeg THIAB lawv tuaj yeem ua rau txhua tus yam ntxwv. Yog tias lawv xav tiv tauj lwm cov Islands tuaj, lawv yuav tau siv qee yam raws tu qauv. "

Raws li koj tau pom, lub tswv yim ntawm fragmenting lub network mus rau hauv ntau npaum tej daim tso cai rau lub network ua hauj lwm raws li ib tug tag nrho ntawm nws qhov chaw, es tsis yog txwv los ntawm kev ceev ntawm txhua tus neeg node.

Sharding ua haujlwm li cas hauv Blockchains?

Peb yuav txuas ntxiv siv Ethereum ua piv txwv hauv qhov no vim tias nws yog qhov paub zoo tshaj plaws thiab nyuaj nyuaj nyuaj rau kev sim hauv blockchain arena, raws li Ethereum cov neeg tsim khoom tau siv qhov hu ua "xeev sharding".

Lub xeev tam sim no ntawm Ethereum blockchain yog hu ua "ntiaj teb lub xeev"Thiab yog dab tsi txhua tus tuaj yeem pom thaum lawv saib ntawm blockchain ntawm ib qho piv txwv tshwj xeeb.

Qhov nyuaj ntawm kev siv sharding hauv Ethereum yog tias los ntawm kev sib faib cov nodes rau hauv cov subsets me me, cov subsets no yuav tsum muaj peev xwm ua cov txheej txheem tshwj xeeb ntawm kev hloov pauv thaum tib lub sijhawm hloov kho lub xeev ntawm lub network, txhua lub sijhawm kom ntseeg tau tias nws siv tau.

Sharding hauv Ethereum yuav tsum tau muab coj los siv rau hauv ob theem rollout, ntau dua li tom qab Ntawv pov thawj ntawm Stake yog siv nyob rau hauv lub network. Theem ib yuav yog cov ntaub ntawv txheej uas muaj kev pom zoo ntawm cov ntaub ntawv dab tsi nyob rau hauv shards. Theem ob yog lub xeev txheej. Tag nrho cov no yog cov kua dej heev, yog li kev sib cais dav dav ntawm nws yuav ua haujlwm li cas hauv qab no.

Ethereum rhuav tshem lub network rau hauv ib qho tshwj xeeb shards. Txhua lub shard tau muab rau ib pab pawg tshwj xeeb ntawm kev lag luam uas txiav txim siab los ntawm kev sib koom ua ke cov nyiaj tshwj xeeb (nrog rau cov ntawv cog lus ntse) rau hauv ib qho shard. Txhua pawg kev lag luam muaj lub taub hau thiab lub cev uas muaj cov hauv qab no.

  • Lub shard ID ntawm kev sib pauv pawg
  • Kev ua haujlwm ntawm validators los ntawm random sampling (xyuas cov kev pauv hauv lub shard)
  • State Root (lub xeev ntawm lub hauv paus merkle ntawm shard ua ntej thiab tom qab kev hloov pauv ntxiv)

lub cev

  • Tag nrho cov kev lag luam uas muaj nyob rau hauv pawg kev sib pauv uas yog ib feem ntawm qhov tshwj xeeb shard.

Kev ua lag luam yog tshwj xeeb rau txhua qhov shard thiab tshwm sim ntawm cov nyiaj ib txwm nyob rau qhov shard.

Thaum cov kev hloov pauv tau raug txheeb xyuas, lub xeev ntawm lub network hloov pauv thiab cov nyiaj tshuav, khaws cia, thiab lwm yam tau hloov kho. Txhawm rau kom cov pab pawg sib pauv kom paub tseeb tias siv tau, lub hauv paus pre-xeev ntawm pawg kev sib pauv yuav tsum phim cov hauv paus hauv paus hauv lub ntiaj teb. Yog tias lawv phim, pawg kev sib pauv tau raug lees paub thiab lub xeev thoob ntiaj teb tau hloov kho los ntawm qhov tshwj xeeb shard ID xeev hauv paus.

Hloov chaw tsuas yog muaj lub hauv paus hauv lub xeev, txhua qhov thaiv ntawm Ethereum blockchain tam sim no muaj ob lub xeev cov hauv paus thiab kev hloov pauv pawg hauv paus. Cov kev sib pauv pab pawg hauv paus yog lub hauv paus merkle ntawm tag nrho cov pab pawg sib pauv los ntawm cov tshwj xeeb shards rau qhov thaiv ntawm kev lag luam.

Yeej, muaj ib lub hauv paus merkle ntawm tag nrho cov sib txawv shards uas muaj cov kev hloov kho tshiab thiab txheeb xyuas pab pawg. Cov hauv paus hniav no tau khaws cia rau hauv blockchain nrog rau lub xeev tshiab hauv paus.

Kev ua hauj lwm ntawm merkle tsob ntoo tswv yim nyob rau hauv cov qauv no yog qhov tseem ceeb los xyuas kom meej qhov siv tau ntawm blockchain. To taub li cas a tsob ntoo merkle thiab tshwj xeeb yog merkle hauv paus ua haujlwm, tuaj yeem pab koj nkag siab cov ntsiab lus yooj yim dua.

Merkle Tree yog dab tsi

Nyeem: Merkle Tree yog dab tsi?

Kev pom zoo nyob rau hauv ib qho shard tau mus txog los ntawm Cov Ntawv Pov Thawj ntawm Cov Neeg Sawv Cev pom zoo ntawm kev xaiv xaiv cov nodes uas tau siv rau ib qho kev pom zoo rau ib puag ncig kev pom zoo.

Qhov no tsis tsuas yog muab qhov kawg rau qhov kev pom zoo, uas yog qhov tsim nyog nyob rau hauv lub shards, tab sis kuj muab ib qho kev tiv thaiv rau kev tawm tsam uas Pov thawj ntawm kev ua haujlwm blockchain yuav raug rau hauv qhov piv txwv no.

Lub zog hash yuav tsum tau ua dhau los ntawm ib qho tshwj xeeb shard hauv PoW sharded network yog qhov txo qis thiab lub peev xwm rau tus neeg ua phem ua phem los tuav lub shard los ntawm kev suav lub zog yog qhov ua tau.

Los ntawm qhov no, tus neeg ua phem phem tuaj yeem tua lwm cov shards los ntawm kev sib txuas lus raws tu qauv uas yog ib qho nyuaj thiab tseem ceeb ntawm sharding architecture. Random sampling xaiv ntawm cov validators nyob rau hauv ib tug shard tswj kom stifle hom kev tawm tsam no txij li thaum ib tug phem actor yuav tsis paub uas shard lawv raug muab tso rau hauv ua ntej lawv muab tso rau hauv nws.

Tsis tas li ntawd, random sampling yuav siv los xaiv cov validators uas yog ua tau validating los ntawm random validating teeb.

Kev sib txuas lus raws tu qauv yog qhov tseem ceeb rau lub sharding architecture ua haujlwm kom raug hauv qhov system. Koj tuaj yeem xav txog cov txheej txheem kev sib txuas lus raws li cov lus thoob ntiaj teb uas zoo ib yam ntawm cov xeev uas yog ib feem ntawm Tebchaws Meskas loj dua.

Txawm li cas los xij, kev tsim cov txheej txheem no yog qhov nyuaj heev thiab yuav tsum tau ua kom nws tsuas yog siv thaum tsim nyog. Nws dhau los ua qhov tsim nyog thaum lub qhov tshwj xeeb xav tau cov ntaub ntawv uas tsis khaws cia hauv nws tus kheej shard thiab xav nrhiav cov shard nrog cov ntaub ntawv xav tau. Qhov kev sib txuas lus no yog hu ua kev sib txuas lus sib txuas.

Kev sib txuas lus hla kev sib txuas yog ua tiav los ntawm kev siv lub tswv yim ntawm cov ntawv txais nyiaj. Daim ntawv txais nyiaj rau kev hloov pauv yog khaws cia hauv merkle hauv paus uas tuaj yeem tshawb xyuas tau yooj yim tab sis qhov ntawd tsis yog ib feem ntawm lub xeev cov hauv paus.

Lub shard tau txais kev hloov pauv los ntawm lwm qhov shard xyuas cov hauv paus merkle kom paub meej tias daim ntawv txais nyiaj tsis tau siv. Qhov tseem ceeb, cov ntawv txais nyiaj tau muab khaws cia rau hauv lub cim xeeb sib koom uas tuaj yeem txheeb xyuas los ntawm lwm cov shards, tab sis tsis hloov pauv. Yog li ntawd, los ntawm kev faib khoom ntawm cov ntawv txais nyiaj, shards muaj peev xwm sib txuas lus nrog ib leeg.

Sharding txav mus rau pem hauv ntej

Sharding hauv Ethereum yuav tsum tau ua tiav tom qab Casper PoS upgrade. Tsis ntev los no, muaj tau qee qhov kev txhim kho txog Ethereum 2.0 uas koom nrog kev siv ob qho tib si Casper thiab sharding.

Sharding kuj tau siv nyob rau hauv ob peb lwm platforms, tshwj xeeb tshaj yog Zilliqa. Txawm li cas los xij, Zilliqa tsis siv lub xeev sharding nyob rau lub sijhawm no thiab es tsis txhob tsom mus rau kev muab cov blockchain siab dhau los ntawm kev siv kev lag luam thiab kev suav sib txuas.

Zilliqanyeem peb cov Qhia rau Zilliqa

xaus

Sharding pab muab qee qhov kev cog lus daws teeb meem rau tus ntxhw hauv chav ntawm blockchain platforms tam sim no, scalability.

Thaum Bitcoin lub xob laim network nyob rau theem kev sim thiab tau qhia qee qhov kev vam meej heev txog tam sim no, Ethereum txoj kev daws teeb meem coj nrog nws qee qhov kev sib tw tshwj xeeb raws li nws tau pegged li lub ntiaj teb lub computer uas yog Turing tiav.

Sharding yuav ncaj qha ua haujlwm tsuas yog nyob rau theem raws tu qauv, yog li rau tus neeg siv kawg lossis tus tsim tawm dapp nws yuav tsis tas yuav tsum tau kawm txog.

Txawm li cas los xij, Ethereum qhov kev sim ntawm lub xeev sharding rau ib tug loj, decentralized network yog ib tug impressive endeavor thiab yuav ua tau ib tug loj heev feat ntawm kev ua tiav yog ua tiav.

Tau qhov twg los: https://blockonomi.com/sharding/