Σχιστοποίηση Blockchain

Η κατανομή είναι ένας τρόπος για να επιτρέψει σε μια blockchain να διαχειρίζεται πολύ περισσότερους χρήστες και συναλλαγές διαιρώντας την σε μικρότερες blockchains που ονομάζονται shards. Κάθε shard επεξεργάζεται τις δικές του συναλλαγές και διαχειρίζεται την κατάσταση του. Οι κόμβοι χρειάζεται απλώς να αποθηκεύουν και να επικυρώνουν δεδομένα για τα ανατεθειμένα shards τους. Αυτό μειώνει τις απαιτήσεις αποθήκευσης και υπολογιστικής ισχύος για μεμονωμένους κόμβους. Επίσης, επιτρέπει στο δίκτυο να επεξεργάζεται πολλές συναλλαγές ταυτόχρονα. Όταν τα shards λειτουργούν παράλληλα, η συνολική απόδοση αυξάνεται σημαντικά. Ορισμένα μεγάλα δίκτυα σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν την κατανομή για να επιτύχουν πολύ υψηλότερες συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο από ό,τι σήμερα. Για να διατηρηθεί το όλο σύστημα έντιμο, κάθε shard έχει τη δική του ομάδα επικυρωτών ή μια επιτροπή. Αυτοί οι επικυρωτές συχνά επιλέγονται τυχαία και περιστρέφονται συχνά για να αποφευχθεί η συνεργασία. Ένα επίπεδο συντονισμού ή αλυσίδα φάρων ελέγχει ότι τα μπλοκ του shard είναι έγκυρα. Αυτό το επίπεδο βοηθά επίσης τα διαφορετικά shards να επικοινωνούν μεταξύ τους. Η διασυνοριακή επικοινωνία επιτρέπει σε ένα έξυπνο συμβόλαιο σε ένα shard να αλληλεπιδρά με ένα συμβόλαιο σε άλλο shard. Η δημιουργία διασυνοριακών μεταφορών που να φαίνονται ατομικές είναι δύσκολη. Οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν τεχνικές όπως αποδείξεις παραλαβής, ταξινόμηση συναλλαγών και αποδείξεις απάτης για να αποτρέψουν την ασυνέπεια στην κατάσταση. Η διαθεσιμότητα δεδομένων είναι μια άλλη πρόκληση επειδή οι χρήστες πρέπει να εμπιστεύονται ότι τα δεδομένα του shard δημοσιοποιούνται. Για να μειώσουν τον κίνδυνο, τα δίκτυα χρησιμοποιούν δειγματοληψία και κωδικοποίηση διαγραφής, ώστε οι ελαφριοί κόμβοι να μπορούν να επικυρώνουν δεδομένα χωρίς να κατεβάζουν τα πάντα. Η κατανομή προσφέρει σαφή οφέλη όπως πολύ υψηλότερη απόδοση και ταχύτερες επιβεβαιώσεις επειδή κάθε shard χειρίζεται μόνο ένα μέρος της κυκλοφορίας. Επίσης, μειώνει το εμπόδιο για τη λειτουργία ενός κόμβου, καθώς κάθε συμμετέχων αποθηκεύει λιγότερα δεδομένα. Ωστόσο, φέρνει επίσης νέες επιφάνειες επίθεσης. Μικρές επιτροπές μπορεί να είναι στόχοι σε επιθέσεις τύπου 51%. Ανεξάρτητα shards μπορεί να αποκλίνουν και να δημιουργούν ασυνεπείς ιστορίες. Η περίπλοκη διασυνοριακή λογική μπορεί να εισάγει σφάλματα που είναι δύσκολο να ελεγχθούν. Τα πρωτόκολλα προσπαθούν να ισορροπήσουν αυτές τις σχέσεις με μεγαλύτερα μεγέθη επιτροπής, αισιόδοξες ή αποδείξεις μηδενικής γνώσης και δυναμική αναδιάρθρωση των shards που προσαρμόζεται στη φόρτωση. Ορισμένα σχέδια συνδυάζουν την κατανομή με λύσεις layer-two όπως τα rollups. Τα rollups συγκεντρώνουν πολλές συναλλαγές εκτός αλυσίδας και αναρτούν συμπιεσμένα δεδομένα πίσω στην κύρια αλυσίδα. Ο συνδυασμός της κατανομής με τα rollups μπορεί να πολλαπλασιάσει την ικανότητα διατηρώντας παράλληλα την ασφάλεια. Σύντομα, η κατανομή είναι ένα ισχυρό εργαλείο κλιμάκωσης που διασπά την κατάσταση και τη δουλειά σε πολλές παράλληλες αλυσίδες. Μπορεί να επιτρέψει τη μαζική υιοθέτηση εάν εφαρμοστεί προσεκτικά με ισχυρές ελέγχους τυχαιότητας, διαθεσιμότητας δεδομένων και robust cross-shard guarantees.