Sharding blockchain là gì: Giới thiệu về giải pháp mở rộng quy mô blockchain

Bạn có phải là nhà phát triển blockchain đang cố gắng đưa ra các giải pháp cho các vấn đề về quy mô và hiệu suất blockchain không? Bạn có thể đang tìm kiếm thông tin về sharding blockchain. Tôi giải thích sharding blockchain là gì, trong bài viết này.

Chuỗi khối phi tập trung và giá trị của nó

Công nghệ blockchain đầy hứa hẹn đã gây bão trên thế giới do ‘hai lời hứa trung tâm của nó:

  1. Phân quyền;
  2. Bản ghi bất biến.

Phi tập trung cho phép tạo ra các mô hình kinh doanh hoàn toàn mới, ví dụ:

  1. Mạng thanh toán phi tập trung Bitcoin hoàn toàn nằm ngoài sự kiểm soát của các chính phủ và ngân hàng trung ương và mọi người có thể gửi thanh toán Bitcoin qua mạng ‘Peer-to-Peer’ (P2P).
  2. Nhiều dự án blockchain và tiền điện tử đã xây dựng mã thông báo tiền điện tử của họ trên nền tảng blockchain Ethreum và chúng có ý định phá vỡ nền kinh tế tập trung. Ví dụ Storj là một mạng lưu trữ đám mây phi tập trung, một ngày nào đó có thể phá vỡ những gã khổng lồ điện toán đám mây như Amazon, Google, Microsoft, IBM.

Bản ghi bất biến trong blockchain cung cấp cho mọi người sự đảm bảo rằng hồ sơ giao dịch của họ là chống giả mạo và điều này tạo ra sự tin tưởng vào hệ thống. Tuy nhiên, với mục đích của bài viết này, tôi sẽ tập trung vào khía cạnh phân quyền của công nghệ này.

Cách thức thực hiện một chuỗi khối phi tập trung?

Khái niệm chính đằng sau một blockchain phi tập trung là một mạng P2P. ‘Các nút’, tức là các máy tính trên mạng này có toàn bộ thông tin hiện diện trong chuỗi khối, do đó, mỗi nút là một sổ cái của tất cả các giao dịch. Do đó, chúng tôi cũng gọi blockchain là ‘Công nghệ sổ cái phân tán’.

Như bạn có thể thấy, không có quản trị viên trung tâm trong mạng P2P này, do đó không ai có thể kiểm duyệt hoặc trung gian. Do đó, công nghệ blockchain loại bỏ những người trung gian. Điều này cho phép các giao dịch ngang hàng, cho phép nhiều mô hình kinh doanh mới sau khi dự án Ethereum giới thiệu khái niệm ‘Hợp đồng thông minh‘.

Hơn nữa, hãy xem xét lợi thế của mạng chống lại tin tặc. Tin tặc được hưởng lợi thế khi họ có thể khai thác một ‘Điểm thất bại duy nhất’. Một máy chủ tập trung là mục tiêu ưa thích của tin tặc. Tuy nhiên, trong blockchain, có rất nhiều nút và tất cả đều có sổ cái toàn bộ các giao dịch!

Ngay cả khi tin tặc chiếm một nút, luôn có các nút khác và tin tặc không thể chiếm đoạt tất cả chúng! Ngoài ra, trong mạng phân tán này, tin tặc không thể thực hiện ‘cuộc tấn công 51%’. Các cuộc tấn công này liên quan đến việc chiếm phần lớn sức mạnh tính toán trong mạng. Tin tặc sẽ chế ngự bao nhiêu máy tính?

Phi tập trung làm cho blockchain trở nên rất an toàn. Các hàm băm mật mã, mã hóa dữ liệu khóa công khai khóa riêng tư và thuật toán đồng thuận bổ sung thêm vào tính bảo mật.

Không có kẻ tấn công mạng nào đã từng tấn công một blockchain phi tập trung không được phép công khai. Các sự cố hack tiền điện tử mà bạn nghe nói đều là các trường hợp tin tặc tấn công các máy chủ tập trung của các sàn giao dịch tiền điện tử.

Ngay cả vụ hack Ethereum DAO cũng không thể nhắm mục tiêu vào mạng blockchain. Nó chỉ sử dụng một lỗ hổng trong mã hợp đồng thông minh Ethereum DAO chạy trên blockchain Ethereum. Đọc thêm về nó trong “Hướng dẫn cho người mới bắt đầu: Ethereum Classic là gì?”.


Chi phí của mạng phi tập trung blockchain

Trước khi tôi có thể giải thích sharding blockchain là gì, tôi cần giải thích bối cảnh mà ý tưởng này thậm chí đã xuất hiện trong đầu các nhà phát triển blockchain. Bạn đã thấy những lợi thế của mạng lưới phi tập trung blockchain, tuy nhiên, nó cũng có chi phí.

Các mạng blockchain nổi tiếng nhất, ví dụ: Bitcoin và Ethereum, sử dụng một thuật toán đồng thuận được gọi là ‘Proof of Work’ (POW). Nó yêu cầu tất cả các nút tham gia vào quá trình xác thực giao dịch. Đọc thêm về nó trong “PoW Vs. PoS: So sánh giữa hai thuật toán đồng thuận trong chuỗi khối “.

Điều này yêu cầu mọi nút phải xử lý tất cả các yêu cầu xác thực giao dịch, do đó mọi nút phải lưu trữ tất cả các giao dịch. Bitcoin, Ethereum và các mạng blockchain phổ biến tương tự đang phát triển mỗi ngày, với nhiều người dùng và giao dịch hơn. Điều này có nghĩa là các nút sẽ phải lưu trữ số lượng giao dịch ngày càng tăng liên tục.

Khi người dùng mới chạy một nút Bitcoin đầy đủ, quá trình ‘Tải xuống khối ban đầu’ (IBD) có thể mất vài ngày! Đọc chuỗi thảo luận Bitcoin StackExchange này để xem thao tác này tốn thời gian như thế nào.

Ngoài ra, tất cả các hoạt động xác thực giao dịch trong các mạng blockchain này là tuần tự, tức là xác thực giao dịch cho nhiều khối không thể diễn ra đồng thời. Vì mọi nút đều phải tham gia vào quá trình xác thực, mạng blockchain sẽ chỉ nhanh bằng nút chậm nhất!

Mặc dù yêu cầu này của mọi nút lưu trữ tất cả các giao dịch đảm bảo an toàn cho các mạng blockchain công cộng, nhưng nó cũng làm cho các mạng này ít khả năng mở rộng hơn. Các nhà phát triển chuỗi khối bắt đầu nghĩ đến các giải pháp thay thế do vấn đề này.

Sharding cơ sở dữ liệu đã tạo ra khái niệm về sharding blockchain

Khái niệm về sharding bắt nguồn từ công nghệ quản lý cơ sở dữ liệu và từ “Shard” có nghĩa là “một phần nhỏ của tổng thể”. Đó là sự phân chia cơ sở dữ liệu lớn thành các phần nhỏ hơn, có thể được lưu trữ trong các phiên bản máy chủ khác nhau.

Có các cơ chế lập chỉ mục cho các phân đoạn và tùy thuộc vào truy vấn cơ sở dữ liệu, hệ thống tìm nạp dữ liệu từ ‘phân đoạn’ thích hợp. Nó làm cho cơ sở dữ liệu hoạt động hiệu quả hơn và có thể mở rộng. Đọc thêm về sharding cơ sở dữ liệu trong TechTarget này định nghĩa về sharding.

Vậy, sharding blockchain là gì? Gần giống với khái niệm sharding cơ sở dữ liệu, cơ sở dữ liệu blockchain được chia thành các phân vùng ngang. Một nhóm các nút duy trì một phân vùng như vậy, trong khi một nhóm nút khác duy trì một phân đoạn khác.

Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của tất cả các nút để lưu trữ toàn bộ cơ sở dữ liệu blockchain. Với sự sắp xếp này, các nút thậm chí chậm hơn giờ đây cũng có thể hoạt động nhanh hơn, vì chúng không cần tải toàn bộ sổ cái. Điều này sẽ cải thiện khả năng mở rộng của mạng.

Sharding yêu cầu một cơ chế đồng thuận blockchain khác

Bây giờ, bạn có thể thấy rằng nếu bạn triển khai sharding blockchain, các nút không còn có thể nhìn thấy toàn bộ cơ sở dữ liệu blockchain nữa. Khi đó, thuật toán đồng thuận POW sẽ hoạt động như thế nào? Nó yêu cầu tất cả các nút tham gia xác thực giao dịch và bây giờ các nút thậm chí không thể nhìn thấy toàn bộ sổ cái blockchain!

Sharding blockchain yêu cầu một thuật toán đồng thuận blockchain khác, được gọi là ‘Proof of Stake’ (PoS). Trong thuật toán này, một số nút đặt cược mã thông báo tiền điện tử của riêng họ và chịu trách nhiệm xác thực giao dịch.

Càng nhiều mã thông báo cho một nút đặt cược và thời gian đặt cược càng dài, thì khả năng nút đó nhận được trách nhiệm xác thực giao dịch càng cao. Chúng tôi gọi họ là ‘Stakers’.

Kể từ khi triển khai các quy tắc sharding ra thuật toán POW để xác thực giao dịch, mạng phải xác định các ‘Stakers’ cho mỗi phân đoạn sẽ xác thực giao dịch. Do đó, để triển khai sharding, mạng blockchain phải sử dụng thuật toán PoS.

Nhược điểm của sharding blockchain

Một cuộc thảo luận về sharding blockchain là gì sẽ không đầy đủ nếu không thảo luận về những nhược điểm của nó. Xin lưu ý rằng khái niệm sharding cơ sở dữ liệu không hoàn toàn dễ dàng!

Bạn cần có các chuyên gia cơ sở dữ liệu rất giỏi trong nhóm dự án của mình, những người có thể hoạch định chiến lược lập chỉ mục rất tốt cho các phân đoạn cơ sở dữ liệu của bạn. Mặc dù theo một cách khác, bạn cần phải lập kế hoạch phân chia tài khoản blockchain của mình thật tốt.

Đôi khi bạn cũng có thể nghe nói rằng sharding có thể cải thiện khả năng mở rộng của mạng blockchain nhưng với cái giá phải trả là bảo mật. Tuy nhiên, bạn cần lưu ý rằng sharding blockchain là gì – nó chỉ là một kỹ thuật phân vùng. Tự nó, việc phân vùng cơ sở dữ liệu không thể làm giảm tính bảo mật của cơ sở dữ liệu.

Nó thực sự là thuật toán PoS cung cấp bảo mật ít phi tập trung hơn, không phải là sharding. Nếu một tin tặc mua nhiều mã thông báo tiền điện tử và đặt cược chúng, thì có khả năng anh ta sẽ là một kẻ lừa đảo được ưa thích. Sau đó, anh ta có thể thao túng các giao dịch.

Tuy nhiên, các động lực kinh tế tự nhiên cung cấp một bảo hiểm chống lại nó. Bất kỳ người nào mua quá nhiều mã thông báo tiền điện tử sẽ thu hút rất nhiều sự chú ý và nó sẽ làm tăng giá. Ngoài sự chú ý, hacker sẽ ngày càng phải chi nhiều tiền hơn để cuối cùng thao túng các giao dịch.

Bên cạnh đó, giao thức ‘Casper’ được đề xuất cho Ethereums ’đã lên kế hoạch chuyển đổi sang thuật toán PoS có kế hoạch chỉ định các nhà phân phối theo cách ngẫu nhiên. Điều này sẽ làm giảm xác suất kẻ gian độc hại thao túng các giao dịch. Giao thức Casper cũng đề xuất khóa số tiền đã đặt cược và tịch thu nó đối với những người đặt cược độc hại, những người sẽ không bao giờ có cơ hội đặt cược trong tương lai.

Sharding blockchain là một khái niệm tương đối mới. Các Dự án SHARD Coin sử dụng nó. Chúng ta cần xem công nghệ phát triển như thế nào và liệu nó có bổ sung giá trị bền vững cho khả năng mở rộng và hiệu suất của blockchain hay không.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map