Одной из основных проблем не только Биткоина, но и криптовалюты в целом, является реализация масштабируемости сети. Несмотря на всю прогрессивность технологии блокчейн, ни одна криптовалюта на сегодняшний день не способна обеспечить поддержку такого же количества производимых транзакций, как в традиционных банковских платежных системах. Одним из способов решения данной проблемы в системах блокчейн является введение так называемого шардинга.
Что такое Шардинг (Sharding) в блокчейне?
Шардинг (Sharding) – это процесс разделения транзакций в сети блокчейн на отдельные части – шарды, проверка которых осуществляется разными узлами сети.
Таким образом, если в классическом процессе функционирования блокчейна все транзакции в цельном виде проверяются сразу всеми узлами сети, что требует значительных временных ресурсов, то при применении шардинга, узлы проверят только части транзакций – шарды, тем самым существенно экономя время.
Кроме этого, взаимодействие между блоками цепи в обычном блокчейне одноуровневое, то есть каждый блок взаимодействует только с предыдущим и последующим блоком. Шардинг же предполагает введение двух уровней взаимодействия:
- Каждому шарду присваивается определенная группа, которая имеет уникальный идентификатор, распространяющийся на все ее составные компоненты, в том числе на сами транзакции.
- Блокчейн в случае шардинга приниает не цельные транзакции, а транзакционные группы.
Такое более рациональное и оптимизированное распределение транзакций между узлами, позволяет сократить время проверки транзакций, и, соответственно, существенно повысить скорость обработки переводов.
Сложность реализации шардинга в блокчейне
Идея шардинга довольно проста в теории, однако реализовать ее в полной мере до сих пор не удается. Это объясняется сложностями, которые встречают программисты:
- В настоящий момент все еще не разработан эффективный и рабочий механизм, который позволял бы отслеживать каким узлом обрабатывается конкретный шард. То есть пока что контролировать процесс шардинга в полной мере невозможно.
- Кроме этого необходим действующий механизм, который позволял бы узлам обмениваться достоверными данными о проверке частей одной и той же транзакции.
Перспективы шардинга
Таким образом, в настоящий момент концепция шардинга, ввиду определенных сложностей не имеет полноценного практического применения. Однако данная технология видится вполне рабочим решением проблемы масштабируемости блокчейн сетей в будущем. Конечно, для этого потребуются существенные усилия со стороны разработчиков.
Считается, что меньше всего трудностей для реализации шардинга у систем, работающих на алгоритме Proof-of-Stake. Как известно, сеть Ethereum в 2022 году перешла на данный алгоритм, а кроме этого, ввиду своей популярности, она имеет определенные проблемы с масштабируемостью.
Это делает Эфириум идеальным кандидатом на роль первопроходца по внедрению шардинга. Об этом на пресс-конференциях не раз упоминал и один из основателей сети - Виталик Бутерин.
