تکنولوژی شاردینگ چیست؟
تکنولوژی شاردینگ (sharding) در واقع یک نوع معماری پایگاه داده می باشد که در آن پایگاه داده به قسمت های کوچکتری تقسیم شده و اطلاعات در داخل هر شارد قرار گرفته و ذخیره سازی می شود. داده ها در پایگاه داده در جداولی منطقی و در قبال آن در ردیف هایی از ترکیب سطر ها و ستون ها ذخیره سازی می شوند.
زمانی که تکنولوژی شاردینگ در پایگاه داده استفاده می شود ، این ردیف های افقی به تکه های کوچکتر تقسیم شده و داده ها در این پارتیشن های تقسیم بندی شده ذخیره سازی می شوند. با استفاده از شاردینگ می توان داده های بیشتری در پایگاه داده ذخیره سازی کرد. از طرف دیگر در مکان هایی که در آن نظم داده ها اهمیت زیادی دارد ، با استفاده از شاردینگ می توان داده ها را منظم تر ذخیره سازی کرد. از طرف دیگر کار با پایگاه داده منظم راحتتر بوده و بازیابی و استخراج اطلاعات از آن با سرعت بیشتری می تواند انجام شود.
مقیاس پذیری در بلاکچین چیست؟
مقیاس پذیری در واقع معیاری برای سنجش ظرفیت یک بلاکچین برای تعداد تراکنش هایی است که در یک بازه زمانی می تواند در آن بلاکچین انجام شود. هر چه مقیاس پذیری یک شبکه افزایش یابد ، سرعت انجام تراکنش ها نیز افزایش پیدا خواهد کرد. در مقابل مقیاس پذیری دو مورد بسیار مهم نیز در شبکه بلاکچین از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. کارکرد غیر متمرکز شبکه بلاک چین و امنیت شبکه.
جالب است بدانید در شبکه بلاک چین زمانی که یکی از این موارد بهبود داده شود ، باید از درجه های دیگری کاسته شود. به عنوان مثال زمانی که با شاردینک مقیاس پذیری را بهبود دهیم به نوعی از امنیت شبکه کاسته خواهد شد.
مشاهده ویدئو این مقاله در یوتیوب
برای درک بهتر مفهوم مقیاس پذیری تصور کنید یک شبکه بلاکچین در هر ثانیه می تواند ۲ تراکنش را انجام دهد، حال فرض کنید در یک ثانیه ۳ تراکنش دیگر نیز به شبکه ارسال شده و سیستم بتواند آنها را نیز انجام دهد. در این صورت این شبکه مقیاس پذیر می باشد. زمانی که از شاردینگ در سبکه بلاکچین استفاده می کنیم ، مقیاس پذیری افزایش پیدا کرده و در کل کارایی سیتم نیز بهتر خواهد شد.
کاربرد شاردینگ (sharding) در بلاک چین
یکی از کاربرد های اصلی شاردینگ در بلاک چین افزایش مقیاس پذیری آن است. مقیاس پذیری یکی از ارکان اصلی شبکه بلاکچین است و تکنولوژی هایی که مقیاس پذیری را افزایش دهد ، همواره دارای اهمیت می باشند. بلاک چین در ارز های دیجیتال و یا هر پروژه ای از یک پایگاه داده (Data Base) تشکیل شده است. این پایگاه داده شامل نود ها (node) و یا همان گره هایی می باشد که تراکنش ها و یا قرارداد های هوشمند در داخل آنها قرار گرفته و اجرا می شوند.
زمانی که از تکنولوژی شاردینگ در بلاکچین ارز های دیجیتال استفاده می شود ، نود ها در پایگاه داده به قسمت های کوچک تر تقسیم شده و در داخل هر قسمت یک تراکنش می تواند اجرا شود. در این حالت بلاکچین قابلیت مقیاس پذیری بیشتری داشته و می تواند تراکنش های بیشتری را در یک بازه زمانی انجام دهد. بنابراین سرعت انجام تراکنش ها افزایش خواهد یافت.
بیشتر بخوانید : بهترین صرافی ارز دیجیتال ایرانی
تفاوت شاردینگ و لایتینگ بیت کوین
بسیاری از افراد دو تکنولوژی شارینگ و لاتینگ را یکی می دانند ، در صورتیکه این دو کاملا متفاوت بوده و از روش های مختلفی استفاده می کنند. شاردینگ و لایتینگ هر دو تکنولوژی هایی بر اساس بلاک چین هستند که برای بهبود مقیاس پذیری شبکه بلاک چین و نیز افزایش سرعت پردازش ها ارائه می شوند.
بیشتر بخوانید : جدول هاوینگ بیت کوین
لایتینگ که در شبکه بلاکچین بیت کوین مورد استفاده قرار می گیرد ، تکنولوژی است که در آن افرادی که می خواهند بین خودشان بیت کوین مبادله کنند این امکان را داشته باشند که بین خود کانالی ایجاد کرده و مبادلات را بین خودشان و با سرعت بیشتر و کارمزد کمتر انجام دهند. در شبکه بیت کوین هر چه کارمزد انتقال بیشتر باشد انجام تراکنش در شبکه در اولویت قرار گرفته و سرعت بیشتر خواهد بود. با استفاده از لایتینگ علاوه بر افزایش سرعت معاملات می توان حتی ۰.۱ ساتوشی را نیز انتقال داد.
شاردینگ تکنولوژی متفاوتی بوده که در آن پایگاه داده به تکه های کوچک تر تقسیم می شود تا بتواند نود های بیشتری را در خود جای داده و پردازش کند. در این روش نیز به دلیل اینکه نود ها در شارد های بیشتری قرار می گیرند ، شبکه بلاک چین می تواند تعداد تراکنش های بیشتری را مدیریت کرده و سرعت انجام تراکنش در شبکه بالا رود. در هر دوی این دو تکنولوژی یکی از موارد بسیار مهمی که مورد توجه قرار گرفته و به نوعی باعث می شود تا شرکت های کمتری با وجود مزایای زیاد از این تکنولوژی ها استفاده نکنند ، مباحث امنیتی هر دو مورد می باشد.
ارز های دیجیتال شاردینگ دار
همانطور که بیان کردیم تکنولوژی شاردینگ با وجود معایبی که دارد سرعت اجرای تراکنش ها در بلاک چین را افزایش می دهد. در کل می توان گفت هر پژوهش و تکنولوژی که در این زمینه ارائه گردد ، می تواند برای شرکت های ارز های دیجیتال مهم و ارزشمند باشد. در حال حاضر ارز دیجیتال زیلیکا (zilliqa) اولین شرکتی بود که تکنولوژی شاردینگ را اجرا کرده است.
بیشتر بخوانید : بهترین ارز دیجیتال برای سود روزانه
ولی باز شرکت هایی از قبیل کاردانو Cardano ، PChain ، Quarkchain ، ارز دیجیتال نیر Near و ارز دیجیتال لیبرا از جمله شرکت هایی هستند که از تکنولوژی شاردینگ و یا همان خرد کردن در پایگاه داده خود استفاده می کنند. ارز دیجیتال اتریوم نیز بعد از بیت کوین معتبر ترین ارز دیجیتال در جهان می باشد. اتریوم یکی از پیشتازان در زمینه بهبود عملکرد سیستمی بوده و چندین سال است به تحقیق و بررسی پیاده سازی تکنولوژی شاردینگ در پایگاه داده خود می پردازد.
تکنولوژی شاردینگ و امنیت بلاکچین
یکی از مباحث بسیار مهم در بلاکچین ارز های دیجیتال مباحث امنیتی می باشد. بلاک چین برای برقراری امنین بلوک ها از رمزگذاری هش (Hash) استفاده می کند. زمانی که هر بلوک به چندین شاردینگ تقسیم بندی می گردد ، الگوریتم هش بر روی کل بلوک اعمال شده و بر روی تک تک شارد ها اعمال نخواهد شد بنابراین هکر می تواند به یک شارد نفوذ کرده و اطلاعات آن قسمت را پاک کند و یا تغییر دهد. به این نوع هک کردن و یا رخنه امنیتی تکنولوژی شاردینگ حمله ۱ درصد گفته می شود. البته شرکت هایی که از تکنولوژی شاردینگ استفاده می کنند ، راه حل هایی برای تامین امنیت بلاکچین دارند.
به عنوان مثال بلاکچین اتریوم که قصد دارد شاردینگ را در آینده پیاده سازی کند از نمونه گیری تصادفی استفاده می کند. به این صورت که به صورت تصادفی از تراکنش های شارد ها نمونه برداری شده و صحت آنها با الگوریتم های امنیت شبکه سنجیده می شود. و در صورت تضاد عملیات لازم انجام خواهد شد.
جالب است بدانید مباحث امنیتی شاردینگ بسیار چالش برانگیز است و بسیاری از شرکت هایی که این تکنولوژی را توسعه داده و یا از آن استفاده می کنند ، ادعا دارند اگر امنیت شاردینگ با نمونه گیری تصادفی و یا روش های دیگر تامین گردد ، سطح امنیتی آن بسیار بیشتر از بلاکچین عادی خواهد شد و هک کردن آن امکان پذیر نمی باشد.
مزایای شاردینگ
یکی از مزایای اصلی استفاده از شاردینگ در بلاکچین افرایش سرعت اجرای تراکنش ها می باشد. با استفاده از شاردینگ تراکنش های بیشتری می توانند در یک بلوک قرار گرفته و اجرا شوند. از طرف دیگر با توجه به اینکه با استفاده از تکنولوژی شاردینگ تراکنش ها به صورت منظم تر در بلوک ها ذخیره می شوند ، اجرا و پردازش آنها سریعتر شده و در کل عملکرد سیستم بهتر خواهد شد.
یکی از مباحث بسیار مهم در بلاکچین کارکرد سیستم ، مصرف انرژی و هزینه های مرتبط با آن است. بنابراین هر تکنولوژی در ارتباط با بهبود سیستم و کاهش مصرف انرژی ارزشمند خواهد بود. در حالت کلی استفاده از شاردینگ با سرعت بخشبدن به انجام تراکنش ها باعث کاهش مصرف انرژی می شود.
معایب تکنولوژی شاردینگ
یکی از معایب اصلی تکنولوژی شاردینگ مباحث امنیتی این تکنولوژی می باشد. اگر تدابیر امنیتی لازم برای پیاده سازی آن در بلاکچین اندیشیده و پیاده سازی نگردد ، احتمال هک در شبکه وجود خواهد داشت. از طرف دیگر شاردینگ پایگاه داده را به صورت منطقی تقسیم بندی می کند.
پس باید سیستم از لحاظ سخت افزاری نیز قابلیت شاردینگ منطقی پایگاه داده را نیز داشته باشد. از طرف دیگر مدیریت پایگاه داده در این روش نیز مشکل خواهد بود. زیرا مدیریت یک بلوک از پایگاه داده بسیار راحتتر از مدیریت بلوک با شارد های مختلف می باشد. با اینکه استفاده از شاردینگ هزینه های سیستمی و مصرف انرژی را کاهش می دهد ، ولی هزینه های امنیتی شاردینگ و نیز هزینه پیاده سازی این تکنولوژی و نیز مدیریت پایگاه داده شارد شده به آن افزوده خواهد شد.
کلام آخر
تکنولوژی شاردینگ از 20 سال پیش در پایگاه داده مورد استفاده قرار می گرفت. ولی استفاده از این تکنولوژی در بلاکچین و پیادسازی آن امری جدید و بسیار پیچیده می باشد. شرکت های زیادی در حال تحقیق ، بررسی و پیاده سازی شاردینگ بر بلاکچین شبکه خود بوده و در این زمینه رقابت زیادی بین شرکت های ارز دیجیتال وجود دارد. این شرکت همواره در تلاشند تا از روش های جدید برای پیاده سازی استفاده کرده و معایب آن را برطرف سازند.
