Sharding
یکی از تکنیک های مدیریت پایگاه داده که در جامعه رمزنگاری امروزی زندگی می کند، Sharding است.
این فرآیند تکه تکه شدن یا تقسیم افقی پایگاه های داده به قطعات یا قطعات کوچکتر است.
این به منظور امکان جابجایی بهتر آنها،
کاهش وزن و سهولت کارکردن با آنهاست.
به منظور امکان مقیاس پذیری بیشتر در سیستم های توزیع شده و غیرمتمرکز ایجاد شد.
اما امروزه،
کاربرد آن در فناوری بلاک چین می تواند مشکلات مقیاس پذیری شبکه هایی مانند بیت کوین و اتریوم را تا حد زیادی بهبود بخشد.
مزایای اجرای شاردینگ
مزیت اصلی که تکه تکه شدن برای یک بلاک چین ارائه می دهد،بهبود مقیاس پذیری است.
از آنجایی که تراکنش ها می توانند با سرعت بیشتری پردازش و اعتبار سنجی شوند،
زمان مورد نیاز برای این فرآیند کاهش می یابد.
و بنابراین،
شبکه ظرفیت پردازش تراکنش های بیشتری در ثانیه را خواهد داشت.
با اجرای شاردینگ، دیگر نیازی به ذخیره کل بلاک چین در همان گره نخواهد بود،
بنابراین نیازی به خرید تجهیزات گران قیمت نخواهد بود.
این به افراد بیشتری امکان می دهد تا با تجهیزات متعارف خود در شبکه شرکت کنند و غیرمتمرکز بودن آن را تضمین کند.
چرا به اشتراک گذاری در شبکه های بلاک چین نیاز است؟
بر کسی پوشیده نیست که رونق فزاینده تجاری در ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین و اتریوم باعث شده است که مشکل مقیاس پذیری آن در شبکه های آن بیشتر برجسته شود.
امروزه کاربران زیادی وجود دارند که می خواهند با بیت کوین تراکنش انجام دهند ،
یا از برنامه های غیرمتمرکز اتریوم استفاده کنند.
باعث می شود که بسیاری از گره ها برای تأیید و تأیید همه آن فرآیندها شکایت کنند.
و از آنجایی که گره های این شبکه ها به گونه ای عمل می کنند که هر یک از آنها باید یک کپی دقیق از بلاک چین خود را ذخیره کنند.
با تمام داده های موجود در آن از ابتدا.
و همچنین با ایجاد و اضافه شدن اطلاعات بیشتر،
باید دائماً و دائماً به روز شود.
بنابراین سرعت تراکنش به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد.
رسیدن به نقاطی که شبکهها میتوانند از هم پاشیده شوند و زمان زیادی برای پردازش یک تراکنش نیاز دارند.
چیزی که برای پایداری و پذیرش این فناوری در دراز مدت مناسب نیست.
بنابراین،
اگرچه این متدولوژی و ساختار کاری سطح بالایی از امنیت و حفاظت را برای بلاک چین فراهم می کند،
اما باعث می شود مقیاس پذیری این شبکه ها محدود شود.
باعث میشود بلاکچین شما نتواند اطلاعات بیشتری از هر گرهای که میتواند به صورت جداگانه پردازش کند را پردازش کند.
و اگرچه امروزه شبکه بیت کوین،
به عنوان مثال،
استفاده از کامپیوترهایی با قدرت محاسباتی زیاد را می طلبد،
مشکل مقیاس پذیری همچنان وجود دارد.
بنابراین شبکه بیت کوین نمی تواند بیش از ۵ یا ۷ تراکنش در ثانیه را پردازش کند.
در حالی که اتریوم،
اگرچه ظرفیت بیشتری در مقایسه با بیت کوین دارد،
اما همچنان مشکل مقیاس پذیری دارد که به طور متوسط از ۱۰ یا ۱۵ تراکنش در ثانیه پشتیبانی می کند.
بنابراین،
اجرای شاردینگ میتواند نشاندهنده آن راهحل عملی و عملی باشد که مشکلات مقیاسپذیری را از بین میبرد و امکان پردازش تعداد بیشتری از تراکنشها را در زمان کمتر،
به روشی ایمن و کارآمد را فراهم میکند.
مقیاس پذیری و اشتراک گذاری در شبکه؟
Sharding اجازه می دهد تا یک پایگاه داده کامل را به بخش های کوچکتر تقسیم کنید که بسیار قابل مدیریت و سازماندهی شده است.
به عنوان مثال،
اگر یک پایگاه داده اطلاعاتی از کل کشور یا منطقه مدیریت شود،
با تمام داده های ساکنان آن، مانند محلات، بخش محل سکونت، آدرس دقیق ملک، آدرس محل کار، تاریخ تولد، سن، تعداد فرزندان. ، درآمد اقتصادی،
در پایگاه داده مذکور جستجو یا به روز رسانی اطلاعات خاص بسیار دشوارتر خواهد بود.
به دلیل حجم زیادی از دادههایی که در یک فهرست به کار میروند، سنگینتر میشود و عملکرد آن بسیار کندتر میشود.
در مقابل،
اگر آن پایگاه داده بزرگ به قطعات کوچکتر و خاص تر تقسیم شود،
اطلاعات بسیار قابل مدیریت و کارآمدتر خواهد بود.
از آنجایی که هر قطعه اطلاعات واضح و دقیقی را در مورد محتوای خود مستقل از آنچه در فهرستهای فرعی دیگر مدیریت میشود،
مدیریت میکند،
سبکتر و سازماندهیشدهتر میشود.
این همان چیزی است که اشتراک گذاری روی بلاک چین اعمال می شود.
با تکه تکه شدن،
دیگر لازم نیست تمام گره های بلاک چین به صورت خطی کار کنند تا تمام داده هایی که به زنجیره اضافه می شوند،
اعتبار سنجی کنند.
در عوض،
آنها به صورت موازی عمل خواهند کرد و خردهها (قطعات خاص) را مدیریت میکنند که در آن اطلاعات توزیع میشود و این خردهها تنها مسئول اعتبارسنجی و پردازش دادههایی هستند که با آنها مطابقت دارد.
و هنگامی که تمام گروه های گره ها پایان یابند،
با اجرای فرآیندی که به آنها اختصاص داده شده است،
تمام اطلاعات به بلاک چین اضافه می شود و آن را دست نخورده و کامل نگه می دارد،
با این تفاوت که گره ها تا کنون اطلاعات را به طور کامل مدیریت نمی کنند.
استفاده از روش اشتراک گذاری این اجازه می دهد تا تراکنش ها بسیار سریع تر پردازش شوند و مقیاس پذیری و کارایی شبکه را بهبود بخشد.
کاهش امنیت در sharding
پیاده سازی روش تکه تکه شدن در بلاک چین بیت کوین یا اتریوم می تواند یک مشکل امنیتی و ارتباطی در شبکه ایجاد کند.
این به این دلیل است که گره ها،
زمانی که به یک زیر گروه اختصاص داده می شوند،
ارتباط مستقیمی با گره هایی که متعلق به زیر گروه های دیگر هستند، ندارند.
ایجاد و پیاده سازی رسانه های ارتباطی و کانال های خارجی که به گره ها امکان برقراری ارتباط با یکدیگر را می دهد ضروری است.
به همین ترتیب،
تضمین ایمنی و حفاظت از هر یک از زیر گروه ها نیز چالشی برای این روش جدید است.
با تقسیم گره ها به قطعات،
قدرت هش هر گروه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
این می تواند یک مشکل امنیتی ایجاد کند و به یک عامل مخرب اجازه دهد تا حمله را راحت تر انجام دهد.
وضعیتی که امنیت و یکپارچگی اطلاعات را به خطر می اندازد.
با این حال،
زیر گروه های ایجاد شده از همان پروتکل اجماع استفاده می کنند که در شبکه استفاده می شود.
بنابراین گره های کاملی وجود خواهند داشت که هر یک از فرآیندهای انجام شده توسط هر گروه از گره ها را دانلود و ترکیب می کنند.
به منظور تشکیل و حفظ بلاک چین کامل و تأیید کامل تمام فرآیندهای انجام شده.
حتی به کوچکترین کلاینتها اجازه میدهد به تمام قطعات برای تأیید عملیات دسترسی داشته باشند.
بنابراین،
می توان گره های کافی را برای ایمن و قابل اعتماد نگه داشتن سیستم حفظ کرد.
در عین حال که می تواند تعداد بیشتری تراکنش در ثانیه را پردازش کند.
سایر مسائل امنیتی
یکی از بزرگترین مسائل امنیتی که یک بلاک چین تکه تکه شده می تواند با آن روبرو شود،
حمله به دست آوردن تک قطعه است.(single fragment acquisition attack)
این به مهاجم اجازه می دهد تا زیر گروهی از زنجیره را کنترل کند و بنابراین، به عنوان مثال،
این زیر گروه را از اعتبارسنجی اطلاعاتی مانند به دست آوردن امضاهای مربوطه جلوگیری می کند.
یا در مورد دیگری،
تراکنش های نامعتبر یا تقلبی را به بلاک چین اصلی ارسال کنید.
به عنوان راه حل برای این مشکل، نمونه گیری تصادفی است.
جایی که هر گروه از بلاک چین دارای فیلترها یا دفتر اسناد رسمی خواهد بود که به طور تصادفی برای تایید و تایید اطلاعات بلوک ها انتخاب می شوند.
