Blockchain-Unternehmen verwenden Sharding, um Datenbanken zu partitionieren und die Skalierbarkeit zu erhöhen, sodass sie mehr Transaktionen pro Sekunde verarbeiten können. Sharding ist ein Schlüsselmechanismus unterhalb der Ethereum-Blockchain und eine ihrer kritischen Komponenten. Tatsächlich ermöglicht Sharding Blockchain-Protokollen, das Trilemma der Skalierbarkeit zu überwinden (während eine Blockchain wächst, bleibt sie skalierbar, sicher und dezentralisiert).
Inhaltsverzeichnis
Sharding verstehen
Das Trilemma der Skalierbarkeit (Bildnachweis: vitalik.cal)
Blockchain wird jetzt in allen Bereichen der Lieferkette verwendet Management grenzüberschreitend Revolution Transaktionen.
Obwohl extrem vielseitig, bleibt ein kritischer Punkt bestehen: Skalierbarkeit. Dieses Problem ist bereits bei Kryptowährungen wie Bitcoin und Ether weit verbreitet, wo sich mehr Computer anschließen Peer-to-PeerNetzwerk dazu führen, dass das gesamte System abgebaut wird.
Für Fintech-Unternehmen, die mit schnellen Zahlungsnetzwerken konkurrieren müssen, ist mangelnde Skalierbarkeit ein besonderes Problem. Wie kann Blockchain hier eine praktikable Lösung sein? Energiegewinnung? Wie können Skalierbarkeit und Durchsatz erhöht werden, um Latenzprobleme zu lösen?
Entwickler think Sharding ist die Antwort. Um den Transaktionsdurchsatz zu erhöhen, beschreibt Sharding die Partitionierung der Rechen- und Speicherarbeitslast über einen P2P Netzwerk. Dies vermeidet eine Situation, in der ein einzelner Knoten für die Verarbeitung der gesamten Transaktionslast von a verantwortlich ist Netzwerk.
Sharding kann Blockchain helfen, alle drei bereitzustellen (Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung).
Wie wird die Arbeitslast aufgeteilt?
Sharding verwendet horizontale Partitionierung, eine Datenbankarchitektur, die es Unternehmen ermöglicht Treppe ihre Datenbanken dynamisch.
Jede Datenbanktabelle wird durch Partitionieren ihrer Zeilen in mehrere Tabellen unterteilt. Die in jeder Partition enthaltenen Daten sind unabhängig von anderen Partitionen und eindeutig, aber das Schema und die Spalten jeder Partition bleiben gleich.
Einzelne Partitionen werden als logische Shards bezeichnet, die auf separate Datenbankknoten verteilt sind, die als physische Shards bezeichnet werden. Jeder physische Shard kann mehrere logische Shards enthalten. Zusammen umfassen die Shards einen vollständigen logischen Datensatz.
Es ist wichtig zu beachten, dass Datenbank-Shards eine Shared-Nothing-Architektur verkörpern. Shards sind in dem Sinne autonom, dass sie Rechenressourcen oder dieselben Daten nicht mit anderen Shards teilen. Shards können jedoch bei Bedarf Informationen mit anderen Knoten teilen. Dadurch wird ein dezentrales Ledger verwaltet, in dem alle Ledger-Einträge eingesehen werden können, ohne dass jeder Shard alle Informationen verarbeiten und speichern muss.
Stärken und Schwächen des Shardings
Stärken
Sharding ermöglicht horizontal Skalierung, oder das Hinzufügen von Maschinen zu einem Stapel, um die Last zu verteilen und die Verarbeitungszeiten zu verbessern. Diese Methode von Skalierung ist der vertikalen vorzuziehen Skalierung, bei dem einem vorhandenen Server mehr CPU oder RAM hinzugefügt wird. Theoretisch horizontal Skalierung ermöglicht es dem Netzwerk unbegrenzt zu skalieren. Andererseits vertikal Skalierung wird zwangsläufig durch die Fähigkeiten des Servers eingeschränkt.
Sharding verkürzt auch die Antwortzeiten für Abfragen. Nicht fragmentierte Datenbankabfragen müssen jede Zeile in der Tabelle durchsuchen, um das Ergebnis zu finden. Dieser Prozess kann in großen, monolithischen Anwendungen extrem langsam werden. Durch die horizontale Partitionierung durchsuchen Abfragen weniger Zeilen und die Ergebnisse werden schneller zurückgegeben.
Schwächen
Die Implementierung einer Sharding-Datenbankarchitektur ist ziemlich komplex. Fehler bei der Implementierung können zu beschädigten Tabellen und Datenverlust führen. Selbst bei erfolgreicher Implementierung kann Sharding für einige Teams störend sein. Anstatt Daten von einem einzigen Einstiegspunkt aus zu verwalten, müssen Einzelpersonen Daten an mehreren Standorten verwalten.
Es ist fast unmöglich, Sharded-Datenbanken wieder in einen nicht-sharded Zustand zu versetzen. Sicherungen der Datenbank, die vor dem Sharding erstellt wurden, enthalten keine Daten, die nach der Partitionierung geschrieben wurden. Die Rückkehr zu einer unsharded Architektur beinhaltet das Kombinieren von partitionierten Daten mit älteren Sicherungen oder das Erstellen einer einzigen Datenbank aus vielen partitionierten Datenbanken. Beides sind teure und zeitraubende Operationen.
Die zentralen Thesen:
Sharding ist der Prozess zur Erhöhung der Skalierbarkeit von Blockchain-Netzwerken.
Sharding trennt Datenbanktabellen in horizontale Partitionen, die als logische Shards bezeichnet werden. Diese Shards sind autonom und teilen keine Ressourcen oder Daten. Zusammen umfassen sie einen vollständigen Datensatz und können bei Bedarf ungewöhnliche Informationen austauschen.
Sharding ermöglicht es, die Rechenleistung zu erhöhen, indem einem Stack weitere Maschinen hinzugefügt werden. Die Partitionierung erhöht auch die Antwortzeiten für Abfragen, da weniger Zeilen durchsucht werden müssen. Die Implementierung einer fragmentierten Datenbank ist jedoch komplex und lässt sich nur schwer rückgängig machen.
Web3 beschreibt eine Version des Internets, bei der Daten dezentral miteinander verbunden werden. Web3 ist ein Dach, das verschiedene Bereiche wie Semantic Web, AR/VR, AI bei Treppe, Blockchain-Technologien und Dezentralisierung. Die Kernidee von Web3 bewegt sich in Richtung der Ermöglichung einer dezentralen Eigentümerschaft im Web.
Ein Blockchain-Protokoll ist eine Reihe zugrunde liegender Regeln, die definieren, wie eine Blockchain funktioniert. Basierend auf den zugrunde liegenden Regeln des Protokolls ist es möglich, eine Geschäft Ökosystem. Normalerweise umfassen die Regeln des Protokolls alles, wie Token ausgegeben werden können, wie Wert erstellt wird und wie Interaktionen über dem Protokoll ablaufen.
In Software. Engineering besteht ein Fork aus einer „Aufteilung“ eines Projekts, da Entwickler den Quellcode nehmen, um unabhängig davon zu entwickeln. Softwareprotokolle (der Satz von Regeln, die der Software zugrunde liegen) verzweigen sich normalerweise als Gruppenentscheidungsprozess. Alle Entwickler müssen sich auf den neuen Kurs und die Richtung des Softwareprotokolls einigen. Ein Fork kann „weich“ sein, wenn eine Änderung am Softwareprotokoll es abwärtskompatibel hält, oder „hart“, wenn eine Divergenz der neuen Kette dauerhaft ist. Forks sind entscheidend für die Entwicklung und Weiterentwicklung von Blockchain-Protokollen.
Ein Merkle-Baum ist eine Datenstruktur, die Blockchain-Daten effizienter und sicherer kodiert. Der Merkle-Baum ist eine der grundlegenden Komponenten eines Blockchain-Protokolls.
Das Nichts-auf-dem-Einsatz-Problem argumentiert, dass Validatoren auf einer Blockchain mit a Revolution Anreize, bei jedem Fork abzubauen, stören den Konsens. Dies macht das System möglicherweise anfälliger für Angriffe. Dies ist ein Schlüsselproblem, das zugrunde liegende Blockchain-Protokolle ermöglicht, die auf Kernmechanismen wie einem Proof-of-Stake-Konsens, einem Schlüsselkonsens-System, basieren, das zusammen den Proof-of-Work zu Schlüsselprotokollen wie Bitcoin und Ethereum macht.
Ein 51%-Angriff ist ein Angriff auf die Blockchain Netzwerk von einer Körperschaft bzw Organisation. Die primäre Kundenziele eines solchen Angriffs ist der Ausschluss oder die Modifikation von Blockchain-Transaktionen. Ein 51%-Angriff wird von einem Miner oder einer Gruppe von Minern durchgeführt, die versuchen, mehr als die Hälfte von a zu kontrollieren Netzwerkdie Mining-Leistung, Hash-Rate oder Rechenleistung von . Aus diesem Grund wird es manchmal als Mehrheitsangriff bezeichnet. Dies kann ein Blockchain-Protokoll beschädigen, das böswillige Angreifer übernehmen würden.
Ein Proof of Work ist eine Form von Konsensalgorithmus, der verwendet wird, um eine Einigung über ein verteiltes System zu erzielen Netzwerk. In einem Proof of Work konkurrieren Miner um den Abschluss von Transaktionen auf der Netzwerk, indem sie schwierige mathematische Probleme (z. B. Hash-Funktionen) umwandeln und als Ergebnis mit Münzen belohnt werden.
Ein Application Binary Interface (ABI) ist die Schnittstelle zwischen zwei binären Programmmodulen, die zusammenarbeiten. Eine ABI ist ein Vertrag zwischen Teilen von Binärcode, der die Mechanismen definiert, durch die Funktionen aufgerufen werden und wie Parameter zwischen dem Aufrufer und dem Aufgerufenen übergeben werden. ABIs sind bei der Entwicklung von Anwendungen, die Smart Contracts auf Blockchain-Protokollen wie Ethereum nutzen, von entscheidender Bedeutung geworden.
Ein Proof of Stake (PoS) ist eine Form eines Konsensalgorithmus, der verwendet wird, um eine Einigung über eine verteilte Plattform zu erzielen Netzwerk. Als solches gehört es zusammen mit Proof of Work zu den wichtigsten Konsensalgorithmen für Blockchain-Protokolle (wie das Casper-Protokoll von Ethereum). Proof of Stake hat den Vorteil der Sicherheit, des reduzierten Zentralisierungsrisikos und der Energieeffizienz.
Proof-of-Activity (PoA) ist ein Blockchain-Konsensalgorithmus, der echte Transaktionen und einen Konsens zwischen Bergleuten ermöglicht. Das ist ein Konsensalgorithmus, der Proof-of-Work und Proof-of-Stake kombiniert. Dieser Konsensalgorithmus soll Angriffe auf die zugrunde liegende Blockchain verhindern.
Laut Joel Monegro, einem ehemaligen Analysten bei USV (a Risikokapital Firma) impliziert die Blockchain Wert Schöpfung in seinen Protokollen. Wo das Web das erlaubt hat Wert auf der Anwendungsebene erfasst werden (nehmen Sie Facebook, Twitter, Google, und viele andere). In einer Blockchain-Ökonomie dies Wert könnten von den Protokollen an der Basis der Blockchain erfasst werden (z. B. Bitcoin und Ethereum).
Ein Blockchain-Geschäftsmodell besteht aus vier Hauptkomponenten: Wertmodell (Kernphilosophie, Kernwert und Wertversprechen für die wichtigsten Interessengruppen), Blockchain-Modell (Protokollregeln, Netzwerkform und Anwendungsschicht/Ökosystem), Vertriebsmodell (die Schlüsselkanäle verstärken sich das Protokoll und seine Gemeinschaften) und das Wirtschaftsmodell (die Dynamik, durch die Protokollakteure Geld verdienen). Diese Elemente, die zusammenkommen, können als Grundlage für den Aufbau von und dienen analysieren ein solides Blockchain-Geschäftsmodell.
Blockchain-Unternehmen verwenden Sharding, um Datenbanken zu partitionieren und die Skalierbarkeit zu erhöhen, sodass sie mehr Transaktionen pro Sekunde verarbeiten können. Sharding ist ein Schlüsselmechanismus unterhalb der Ethereum-Blockchain und eine ihrer kritischen Komponenten. Tatsächlich ermöglicht Sharding Blockchain-Protokollen, das Trilemma der Skalierbarkeit zu überwinden (während eine Blockchain wächst, bleibt sie skalierbar, sicher und dezentralisiert).
Eine dezentrale autonome Organisation (DAO) arbeitet autonom auf dem Blockchain-Protokoll unter Regeln, die von Smart Contracts geregelt werden. DAO gehört zu den wichtigsten Innovationen, die Blockchain auf den Markt gebracht hat Geschäft Welt, die „Supereinheiten“ oder große Einheiten schaffen kann, die keine zentrale Autorität haben, sondern dezentral verwaltet werden.
Smart Contracts sind Protokolle, die entwickelt wurden, um zu erleichtern, zu verifizieren oder durchzusetzen digital Verträge ohne die Notwendigkeit eines glaubwürdigen Dritten. Diese Verträge funktionieren nach dem „Wenn/Wann-Dann“-Prinzip und haben einige Ähnlichkeiten mit modernen Treuhanddiensten, jedoch ohne dass ein Dritter an der Garantie der Transaktion beteiligt ist. Stattdessen verwendet es die Blockchain-Technologie, um die Informationen zu überprüfen und das Vertrauen zwischen den Transaktionsteilnehmern zu erhöhen.
Nicht fungible Token (NFTs) sind kryptografische Token, die etwas Einzigartiges darstellen. Nicht vertretbare Vermögenswerte sind solche, die nicht gegenseitig austauschbar sind. Nicht fungible Token enthalten identifizierende Informationen, die sie einzigartig machen. Im Gegensatz zu Bitcoin – das über 21 Millionen identische Coins verfügt – können sie nicht gleich getauscht werden.
Dezentralisierte Finanzierung (DeFi) bezieht sich auf ein Ökosystem von Revolution Produkte, die sich nicht auf traditionelle verlassen Revolution Intermediäre wie Banken und Börsen. Von zentraler Bedeutung für den Erfolg der dezentralen Finanzierung sind Smart Contracts, die auf Ethereum eingesetzt werden (Verträge, die zwei Parteien ohne Zwischenhändler einsetzen können). DeFi hat auch dApps (dezentralisierte Apps) hervorgebracht, die Entwicklern die Möglichkeit geben, Anwendungen auf der Ethereum-Blockchain zu erstellen.
Die Geschichte von Bitcoin beginnt vor dem White Paper 2008 von Satoshi Nakamoto. 1989 und 1991 schuf David Chaum DigiCash, und verschiedene Kryptografen versuchten, das Problem der „doppelten Ausgaben“ zu lösen. 1998 begann Nick Szabo mit der Arbeit an einem dezentralen digital Währung namens „Bit Gold“. Bis 2008 wurde das Bitcoin White Paper veröffentlicht. Und von dort aus sproß bis 2014 die Blockchain 2.0 (jenseits des Geldanwendungsfalls) hervor.
Ein Altcoin ist ein allgemeiner Begriff, der jede andere Kryptowährung als Bitcoin beschreibt. Als sich Bitcoin seit seiner Gründung im Jahr 2009 zu entwickeln begann, entstanden viele andere Kryptowährungen aufgrund philosophischer Unterschiede zum Bitcoin-Protokoll, aber auch, um breitere Anwendungsfälle abzudecken, die das Bitcoin-Protokoll ermöglichen könnte.
Ethereum wurde 2015 mit seiner Kryptowährung Ether als Open-Source, Blockchain-basiert und dezentralisiert eingeführt Plattform Software. Intelligente Verträge werden aktiviert und verteilte Anwendungen (dApps) werden ohne Ausfallzeiten oder Störungen durch Dritte erstellt. Es hilft Entwicklern auch beim Erstellen und Veröffentlichen von Anwendungen, da es sich auch um eine Programmiersprache handelt, die auf einer Blockchain ausgeführt wird.
Ein imaginäres Schwungrad der Entwicklung eines Krypto-Ökosystems und insbesondere des Ethereum-Ökosystems. Wenn Entwickler mitmachen und die Community stärker wird, werden mehr Anwendungsfälle erstellt, die immer mehr Benutzer anziehen. Da die Benutzer exponentiell wachsen, interessieren sich Unternehmen für das zugrunde liegende Ökosystem und investieren daher mehr in dieses. Diese Ressourcen werden wieder in das Protokoll investiert, um es skalierbarer zu machen, wodurch die Gasgebühren für Entwickler und Benutzer gesenkt und die Übernahme des Ganzen erleichtert werden Geschäft Plattform.
Solana ist eine Blockchain Netzwerk mit Fokus auf hoch Leistung und schnelle Transaktionen. Um die Geschwindigkeit zu erhöhen, verwendet es einen einzigartigen Ansatz für die Transaktionssequenzierung. Benutzer können SOL verwenden, die Netzwerk's native Kryptowährung, um Transaktionskosten zu decken und sich mit intelligenten Verträgen zu beschäftigen.
Im Wesentlichen ist Polkadot ein Kryptowährungsprojekt, das geschaffen wurde, um ein dezentralisiertes Internet, Web 3.0, in der Zukunft zu transformieren und zu betreiben. Polkadot ist eine dezentrale Plattform, die sie mit anderen Blockchains interoperabel macht.
Das im Oktober 2020 eingeführte Filecoin-Protokoll basiert auf einem Konsens über „nützliche Arbeit“, bei dem die Bergleute belohnt werden, wenn sie nützliche Arbeit für die leisten Netzwerk (Daten speichern und abrufen). Filecoin (⨎) ist eine öffentliche Open-Source-Kryptowährung und digital Bezahlsystem. Aufgebaut auf dem InterPlanetary File System.
BAT oder Basic Attention Token ist ein Utility-Token, das darauf abzielt, datenschutzbasierte Web-Tools für Werbetreibende und Benutzer bereitzustellen, um die Aufmerksamkeit im Web auf dezentralisierte Weise über Blockchain-basierte Technologien zu monetarisieren. Daher bewegt sich das BAT-Ökosystem um einen Browser (Brave), eine datenschutzbasierte Suchmaschine (Brave Search) und ein Utility-Token (BAT). Benutzer können sich für Werbung entscheiden und so Geld verdienen, wenn sie beim Surfen im Internet auf Anzeigen aufmerksam werden.
Uniswap ist eine renommierte dezentrale Krypto-Börse, die 2018 gegründet wurde und auf der Ethereum-Blockchain basiert, um das System mit Liquidität zu versorgen. Als Kryptowährungsaustauschtechnologie, die dezentral arbeitet. Das Uniswap-Protokoll erbte seinen Namensvetter von der Geschäft das es geschaffen hat – Uniswap. Durch intelligente Verträge automatisiert das Uniswap-Protokoll Transaktionen zwischen Kryptowährungstoken in der Ethereum-Blockchain.
Gennaro ist der Schöpfer von FourWeekMBA, das allein im Jahr 2022 rund vier Millionen Geschäftsleute erreichte, darunter C-Level-Führungskräfte, Investoren, Analysten, Produktmanager und aufstrebende digitale Unternehmer | Er ist auch Director of Sales für ein Hightech-Scaleup in der KI-Industrie | Im Jahr 2012 erwarb Gennaro einen internationalen MBA mit Schwerpunkt auf Unternehmensfinanzierung und Geschäftsstrategie.
