شاردینگ چیست؟ + مقیاس پذیری بلاک چین با Sharding

  • 29 شهریور 1401
  • بروزرسانی: ۹ مهر ۱۴۰۱
  • بدون نظر
  • 8 دقیقه
  • 97 نفر
امتیاز به این مطلب
امتیاز به این مطلب

حتما برای شما هم اتفاق افتاده است که برای انجام یک تراکنش ساده در شبکه بیت کوین یا اتریوم، چند صد هزار تومان پرداخت کنید و چندین ساعت منتظر بمانید تا تراکنش مورد نظر انجام شود. اگر چنین تجربه‌ای دارید باید بدانید که تنها نیستید. سرعت انجام تراکنش‌ها، کارمزد و کارایی شبکه که تحت عنوان مقیاس پذیری بلاک چین شناخته می‌شوند، چالش بسیاری از فعالین بازار رمز ارزهاست و تا کنون راه حل‌های متعددی برای آن ارائه شده است. یکی از این راه‌ حل‌ها شاردینگ است که در ادامه به توضیح آن می‌پردازیم.

اگر برای خرید ارزهای دیجیتال نیاز به یک پلتفرم امن داخلی دارید، صرافی ارزپایا می‌تواند بهترین انتخاب برای شما باشد. در صرافی ارزپایا امکان خرید ده‌ها ارز معتبر با کارمزد بسیار کم (۰.۰۰۲ مبلغ کل معامله) برای شما فراهم شده است. برای ثبت نام در صرافی ارزپایا روی این لینک کلیک کنید.

شاردینگ چیست و چگونه کار می کند؟

شاردینگ روشی بسیاری کاربردی در نگهداری داده‌هاست که به کمک آن می‌توان داده‌های موجود در شبکه را در منابع مختلف نگهداری کرد. این تکنیک توسط شرکت‌های بلاک چینی جهت افزایش مقیاس ‌پذیری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اما معنی شاردینگ چیست؟ کلمه شارد (Shard) به معنی بخش کوچکی از یک مجموعه است؛ بنابراین شاردینگ یا Sharding به معنای تقسیم کردن یک مجموعه به بخش‌ها و قسمت‌های کوچک‌تر است. در سیستم مدیریت دیتابیس (DBMS)، شاردینگ یکی از انواع بخش‌بندی داده‌هاست که اطلاعات یک پایگاه داده را به مجموعه‌های کوچکتری به نام شارد تقسیم می‌کند. شاردها نه تنها نسبت به مجموعه کلی کوچک‌ترند، بلکه سرعت بسیار بالاتری دارند و در نتیجه امکان مدیریت بهتری خواهند داشت.

نام دیگر شاردینگ، تقسیم‌‌بندی افقی داده‌هاست. اما چرا تقسیم‌بندی افقی؟ داده‌ها را می‌توان به دو صورت تقسیم‌بندی کرد. حالت اول عمودی است که در آن داده‌های متفاوت در میان نودهای مختلف تقسیم بندی می‌شوند و منابع اطلاعاتی و نودها ارتباطی با یکدیگر ندارند اما در تقسیم بندی افقی یا شاردینگ، اطلاعات یک پایگاه داده ثابت در میان نودهای مختلف تقسیم می‌شود.

چرا شاردینگ در بلاک چین‌ استفاده می شود؟

فناوری بلاک چین و رمز ارزها روز به روز شهرت خود را در میان مردم دنیا افزایش می‌دهند. خرید و فروش، ترید، انتقال سریع دارایی، متاورس، توکن‌های غیرمثلی، توکن‌های هواداری و حوزه دیفای بخشی از کاربردهای بسیار وسیع این تکنولوژی هستند. در زمانی که بیت کوین به تنهایی وارد دنیای اقتصاد شد، کاربران چندانی نداشت و مدیریت داده‌ها و تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین ساده بود. اما به مرور زمان با ورود سایر رمز ارزها مانند اتریوم شاهد کاربردهای بیشتر بلاک چین بودیم که به استقبال مردم از دنیای رمز ارزها منجر شد. اگرچه جهانی شدن و استقبال مردم، برای رمز ارزها فرصتی بسیار جذاب است اما در عین حال می‌تواند قاتل این بازار نیز باشد! درست است! استقبال مردم از ارزهای دیجیتال می‌تواند باعث قتل آن‌ها شود. حجم بالای استفاده از یک بلاک چین می‌تواند سرعت و توانایی پردازش در شبکه را دچار اختلال کند. این موضوع تحت عنوان مقیاس ‌پذیری بلاک چین شناخته می‌شود. شاردینگ راه حلی برای رفع مشکل مقیاس‌ پذیری در ارزهای دیجیتال است.

مقیاس‌ پذیری در بلاک چین ها

مقیاس‌ پذیری در بلاک چین ها

مقیاس ‌پذیری بلاک چین گلوگاه دنیای رمز ارزها محسوب می‌شود و به معنای توانایی شبکه در پردازش حجم زیادی از اطلاعات است. در شرایطی که سیستم خدمات پرداختی ویزا قابلیت پردازش ۲۴ هزار تراکنش در هر ثانیه را دارد، اتریوم می‌تواند در هر ثانیه ۲۰ تراکنش را مدیریت کند و بیت کوین توانایی پردازش تنها ۷ تراکنش در ثانیه را دارد.  حال تصور کنید با کاربردی شدن ارزهای دیجیتال برای هر خرید کوچک بخواهید زمان و هزینه زیادی را صرف کنید. این مشکل در ارزهای دیجیتال تحت عنوان مقیاس پذیری بلاک چین شناخته می‌شود که بیشتر بر روی کاهش مدت زمان انجام تراکنش‌ها و هزینه هر تراکنش تمرکز دارد؛ یعنی شبکه باید در عین حال که به صورت کاملا غیرمتمرکز عمل می‌کند و کارایی لازم را دارد، توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات را داشته باشد. برای حل مسئله مقیاس پذیری، راه حل‌های زیادی مطرح شده‌اند مانند افزایش اندازه بلاک، حذف برخی از اطلاعات شبکه مانند سگویت و شبکه لایتنینگ در بیت کوین و شاردینگ اتریوم.

کدام بلاک چین ها از تکنیک شاردینگ استفاده می کنند؟

اگرچه شاردینگ بیشتر با اخبار موجود در مورد ارتقا اتریوم ۲.۰ در میان کاربران شناخته‌ می‌شود اما پیش از اتریوم در رمز ارزهای معروف دیگری مانند زیلیکا (Zilliqa)، پولکادات (Polkadot) و نیر (Near)، مورد استفاده قرار گرفته است.

زیلیکا

زیلیکا اولین رمز ارزی است که توانست از راه حل شاردینگ برای حل مشکل مقیاس پذیری بلاک چین خود استفاده کند. شبکه زیلیکا در سال ۲۰۱۷ نسخه آزمایشی خود را اجرا کرد و در نهایت سال ۲۰۱۹ شاهد راه‌اندازی شبکه اصلی زیلیکا بودیم. زیلیکا در حال حاضر با توانایی پردازش میلیون‌ها تراکنش در هر ماه یکی از سریع‌ترین و کاراترین شبکه‌های بلاک چینی محسوب می‌شود.

شاردینگ نیر

نیر (Near) که از الگوریتم اثبات سهام برای حفظ امنیت تراکنش‌های خود استفاده می‌کند، با استفاده از راه حل شاردینگ توانست کارمزد تراکنش‌های خود را کاهش دهد. تعداد شارد‌ها در نیر متغیر است و با توجه به ازدحام شبکه تغییر می‌کند تا در عین حال که امنیت شبکه حفظ می‌شود، کارمزد تراکنش‌ها نیز کمتر شود. شبکه نیر توانایی پردازش ۱۰۰ هزار تراکنش در هر ثانیه را دارد.

پیشنهاد مطالعه: اگر قصد خرید ارز دیجیتال نیر را دارید، پیشنهاد می‌کنیم که مقاله تحلیل تکنیکال ارز NEAR را مطالعه کنید.

پولکادات

پولکادات برای حل مشکل مقیاس‌ پذیری خود از راه حل شاردینگ استفاده می‌کند. شاردها در پولکادات با نام پاراچین شناخته می‌شوند. پاراچین‌ها به موازات شبکه اصلی که با نام زنجیره رله (Relay chain) شناخته می‌شود، فعالیت می‌کنند. نکته جالب در مورد پاراچین‌ها این است که هر کدام طبق نظر و قوانین اختصاصی گردانندگان خود مدیریت می‌شوند و تراکنش‌های موجود در هر زنجیره کاملا مستقل از سایر بخش‌های شبکه عمل می‌کنند.

نکته: صرافی ارزپایا یکی از صرافی‌های معتبر ایرانی است که امکان خرید پولکادات با کارمزد ۰.۰۰۲ در آن فراهم شده است.

شاردینگ اتریوم چیست؟

شاردینگ اتریوم چیست؟

چند سال پس از بیت کوین، جوانی روسی با نام ویتالیک بوترین پیشنهاد ارائه فضایی برای پیاده‌سازی قراردادهای هوشمند در ساختار بلاک چین را داد. این ایده که اوایل چندان جدی گرفته نمی‌شد بعدها اتریوم را به پرکاربردترین شبکه بلاک چینی در دنیای رمز ارزها تبدیل کرد. اتریوم در حال حاضر ۶۴ درصد از سرمایه قفل شده در حوزه دیفای را به خود اختصاص داده است.

سهم اتریوم از حوزه دیفای

سهم اتریوم از حوزه دیفای

کاربرد زیاد بلاک چین اتریوم، مشکل مقیاس پذیری را برای این رمز ارز به دنبال داشت. در نهایت ویتالیک بوترین، موسس اتریوم، تصمیم به استفاده از شاردینگ به عنوان راه حل مقیاس پذیری گرفت. در این سیستم، داده‌هایی که به‌ طور تصادفی در ۶۴ شارد میان نودها تقسیم می‌شوند، به صورت موازی با شبکه اصلی (بیکن چین) فعالیت خواهند کرد. با این فرآیند، سیستم‌های تاییدکننده شبکه، دیگر نیازی به بررسی کل اطلاعات ندارند و می‌توانند با بررسی اطلاعات موجود در یک شارد، تراکنش‌های موجود در آن را تایید کنند. شاردینگ در ادامه آپدیت‌های اتریوم ۲.۰ اجرایی خواهد شد و در حال حاضر زمان دقیق آن مشخص نیست.

پیشنهاد مطالعه: اگر تمایل دارید که درباره اولین تراکنش ثبت شده در شبکه بلاک چین اطلاعات لازم را بدست آورید، پیشنهاد می‌کنیم که مقاله بلاک اولیه را مطالعه کنید.

مزایای شاردینگ

  • داده‌های کوچک‌تر راحت‌تر پردازش می‌شوند: مدیریت داده کار ساده‌ای نیست مخصوصا اگر حجم داده‌ها زیاد باشد. پشتیبانی گرفتن مداوم از اطلاعات و بهینه‌سازی جزء فعالیت‌های معمول در مدیریت داده است؛ بنابراین هرقدر داده‌ها در بخش‌های کوچک‌تری قرار بگیرند، امکان پردازش راحت‌تری خواهند داشت.
  • هزینه تراکنش‌ها کاهش می‌یابد: با استفاده از شاردینگ، اطلاعات به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شوند و هر نود تنها می‌بایست اطلاعات موجود در شارد مورد نظر خود را ذخیره کند و با توجه به کم شدن میزان اطلاعات مورد پردازش، هزینه تراکنش‌ها کاهش چشمگیری خواهد داشت.

معایب شاردینگ:

  • ترکیب اطلاعات موجود در شاردها: گاهی اوقات برای کارایی کامل شبکه می‌بایست اطلاعات موجود در تمامی شاردها را ترکیب کرد. دریافت اطلاعات از منابع مختلف و ترکیب آن‌ها کار دشواری است.
  • پیچیدگی شاردینگ: تکنیک شاردینگ نسبت به ساختار معمولی مدیریت داده پیچیدگی بیشتری دارد و در صورتی که به درستی اعمال نشود، می‌تواند تمامی اطلاعات موجود در شبکه را از بین ببرد.
  • مشکل سرورهای جدید: افزایش یا کاهش سرور به پایگاه داده موجود در شبکه‌های بلاک چینی دشوار است و در زمان جابجایی اطلاعات در شبکه، سرورها امکان ذخیره اطلاعات جدید را نخواهند داشت و در نتیجه شبکه برای مدتی از کار خواهد افتاد.

سوالات متداول

شاردینگ چیست؟

روشی است که به کمک آن می‌توان داده‌های موجود در شبکه بلاک چین را در منابع مختلف نگهداری و ذخیره کرد.

کدام بلاک چین ها از تکنولوژی شاردینگ استفاده می کنند؟

زیلیکا، نیر و پولکادات را می‌توانیم به عنوان مهم‌ترین بلاک چین هایی معرفی کنیم که از این تکنولوژی استفاده می‌کنند.

مزایای Sharding کدامند؟

از مهم‌ترین مزایای این تکنولوژی می‌توان به ذخیره راحت‌تر داده‌های کوچک و همچنین کاهش هزینه تراکنش‌ها اشاره کرد.

معایب این تکنولوژی چیست؟

از مهم‌ترین معایب این تکنولوژی می‌توانیم به پیچیده بودن آن اشاره کنیم. در صورتی که کوچکترین اشتباهی در پیاده سازی این سیستم به وجود بیاید، تمام اطلاعات شبکه از بین می‌رود.

ثبت نام و احراز هویت در صرافی ارزپایا چقدر زمان می‌برد؟

شما می‌توانید در کمتر از یک ساعت ثبت نام و احراز هویت خود را انجام دهید و حساب کاربری خود را در ارزپایا فعال کنید.

می توانید مطلب را به اشتراک بگذارید
نظرات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *