شاردینگ! در رابطه با دنیای ارز دیجیتال، هر چه بگوییم کم است. شاردینگ موضوعی است که کاربران حوزه ارز دیجیتال باید با آن آشنا باشند. چرا که تمامی تجزیه‌پذیری‌های ارزها با استفاده از این امر به وقوع می‌پیوندد. شاردینگ، دستور کار مقاله امروز توکن باز می‌باشد. برای شناخت ماهیت و چگونگی کار آن، با ما همراه باشید.
مفاهیم کلی:
- تعریف شاردینگ (Sharding)
- کارکرد شاردینگ
- چرایی رد پای شاردینگ در بلاکچین ها
- چگونگی امنیت در تکنولوژی sharding و وجود آن در بلاکچین
- کدام بستر عملیاتی، فناوری sharding در بر می‌گیرد؟
- شیوهٔ کارکرد شاردینگ در بلاکچین
- مزایا و معایب Sharding
شاردینگ (Sharding) چیست؟
در تعریف شاردینگ می‌توانیم این‌گونه بگوییم که راهکاری می‌باشد، در دنیای کامپیوتر که برای مقیاس بندی سیستم‌ها از آن بهره جویی می‌شود به گونه‌ای که سیستم‌ها قادر به آن می‌باشند که داده‌های مازاد را در بطن خود جای دهند. اما لازم است بدانیم که این راهکار نیازمند تجزیه نمودن جدول‌های وسیع از داده‌ها به قسمت‌های خردتر است که در سرورهای گوناگون پخش و توزیع می‌شوند. اما نباید از این موضوع غافل شویم که هر Shard دادهٔ مخصوص به خود را داراست که آن را مستقل خواهد کرد.
باید بدانیم Sharding قادر است تأخیر ایجاد کرده و یا حتی داده‌های مازاد را به‌جزهای خردتر تجزیه کند، وجود این امر برای بلاکچین بسیار مفید می‌باشد. پس با این وجود باید بگوییم که اگر قصد بر آن دارید که دسته‌ای از داده‌های عظیم را در پایگاه مربوط نگهداری و ذخیره نمایید به طور قطع به شاردینگ نیازمند است.
البته درباره اتریوم هم این موضوع صدق خواهد کرد. باید بدانیم که بیش از 3 هزار DAPP در بلاک چین اتریوم موجود می‌باشد. پس بودن شاردینگ در مقیاس پذیری برای اتریوم به جهت حفظ کارایی و موقعیت امری ضروری در شبکه است.
کارکرد شاردینگ
پیش ازآنکه بخواهیم نوع عملکرد شاردینگ را مورد بحث و بررسی قرار دهیم باید بگوییم آنچه حائز اهمیت است این می‌باشد، نودها و نوع نگهداری و پردازش داده‌ها خواهد بود. به عبارتی، نودها قسمتی مهم، از زیربنای بلاک چین محسوب می‌شوند. تمامی نودها با یک دیگر اتصال داشته و به تداوم نهایی‌ترین داده‌های بلاک چین را تبادل می‌نمایند تام تمامی نودها آپدیت و به روز باشند.
درحقیقت وظیفهٔ ذخیره و نگهداری و توزیع داده‌ها در بلاک چین برعهدهٔ نودها خواهد بود.
هر نود در یک dWeb (شبکه غیرمتمرکز) می‌بایست قادر به ذخیره هی داده‌های مهمی چون مانده حساب و حتی تاریخچهٔ تراکنش‌ها باشد. در صورتی که ساختار DLT بلاک چین، بر امنیت و تمرکز زدایی برپاست، شبکه‌ای که می‌بایست، تعداد کثیری از تراکنشات را پردازش نموده و حجم گسترده‌ای از داده‌ها را ذخیره نماید. البته وجود این مسئله ممکن است موجب بارگذاری بیش از حد، کند شدن تأخیر و یا حتی گرفتگی شود.
به طور مثال: صرف زمان تراکنش در اتریوم چیزی حدود 10 تا 20 تراکنش در هر ثانیه خواهد بود که این میزان برای رمز ارزی که رتبهٔ دوم برتر را دارد عدد ناچیزی تلقی می‌گردد. از این سو اتریوم می‌بایست مشکل مقیاس پذیری خود را برطرف سازد. اما از سوی دیگر یکی شبکهٔ بلاک چین ممکن است قادر باشد با یاری جویی از شاردینگ خود را به گونه‌ای افقی پخش و توزیع نماید. این یاری جویی این امکان را به نودها خواهد داد که اجباری برای مدیریت یا پردازش تمامی تراکنش‌های خود نداشته و این امکان به مراتب یک ساختار طبقه‌بندی‌شده و کارآمد را به ارمغان می‌آورد.
چرایی رد پای شاردینگ در بلاک‌چین‌ها
آنچه باید بدانیم این است که بلاکچین BTC قادر است در هر ثانیه 3 الی 7 تراکنش را به سرانجام برساند این در حالی است که بلاکچین ETH قادر است 12 الی 30 تراکنش را در هر ثانیه رقم بزند. آنچه بدیهی می‌باشد این است که ما نمی‌توانیم تراکنش‌های این دو رمز ارز را با ویزا یا مستر کارت قیاس کنیم. زیرا قابلیت پردازش سریع معاملات در این دو رمز ارز همچون مستر کارت وجود ندارد. پس می‌توان این‌گونه دانست که گزینهٔ مطلوبی برای معاملات روزانه تلقی نخواهد شد. در همین بحبوبه بلاک‌چین‌ها رو به سوی فناوری شاردینگ نهادند. زیرا مقصود آن، سرعت بخشیدن به معاملات در فناوری بلاک چین می‌باشد.
چگونگی امنیت در تکنولوژی sharding و وجود آن در بلاکچین
باید بدانیم تجزیه نمودن بلاک چین به Shardها یا قطعات گوناگون امکان بروز بعضی مشکلات امنیتی را افزایش می‌دهد. اما فناوری Sharding به گونه‌ای عمل می‌کند که هر شارد به مانند شبکهٔ بلاک چین جداگانه و استقلال یافته عمل می‌کند. وجود این امر موجب پیچیدگی بیش از حد آن، برای کاربر خواهد بود. ضمن آنکه احتمال هک شدن هر Shard با توجه به قسمت نمودن‌های انجام گرفته، بالا خواهد رفت. چون با این قسمت نمودن توان هَش به جهت کنترل و سلطهٔ شارد عملاً کاهش یافته و کم خواهد شد.
کدام بستر عملیاتی، فناوری sharding در بر می‌گیرد؟
باید بر این موضوع واقف شویم که در بیشتر مواقع sharding در سطح برنامه‌ها به عرصهٔ اجرا در خواهد آمد. بدین صورت که اپلیکیشن دربرگیرندهٔ کدی می‌باشد که شناسایی خواهد کرد که کدام بخش‌ها نوشته و کدام خوانده شوند. اما در برخی از سیستم‌های مدیریت دیتا بیس دارندهٔ فناوری شاردینگ، این امکان را به کاربر خواهد داده شد که به طور مستقیم شاردینگ را در سطح دیتا بیس پیاده سازی و یا اجرا کند.
شیوهٔ کارکرد شاردینگ در بلاکچین
آنچه محرز است این می‌باشد که روند اصلی کار دچار تغییرات چندان زیادی نخواهد شد. شبکهٔ بلاک چین دیتا بیسی با نودهایی می‌باشد که نشانگر سرورهای داده‌های شخصی هستند. اما باید بدانیم که اگر فناوری sharding را بر شبکهٔ بلاک چین اعمال نماییم، عملاً با این اعمال شبکهٔ بلاکچین به بخش‌های مستقل و یا جداگانهٔ شارد قسمت می‌شود. پس از آن نودها قادر خواهند بود عملیات بخش‌های مستقل مخصوصی را برعهده بگیرند به جای آنکه دربرگیرندهٔ مسئولیت هر تراکنش در تمام شبکه را یدک بکشند.
مزایا و معایب Sharding
شاردینگ نیز دارای مزایا و معایبی است.که در ذیل به طور مختصر به شرح آن می‌پردازیم.
مزایا
- تقسیم پایگاه داده به اجزای خردتر توسط شاردینگ
- سهولت مدیریت داده‌ها
- بالاتر رفتن سرعت پردازش و تراکنش‌ها به علت شاردهای خرد
- یاری جویی به توسعه و بهبود کارکرد کلی سیستم
- ارزان‌تر از سیستم دیتا بیس واحد
معایب
- سیستمی بی نقض تلقی نمی‌شود.
- شیوهٔ پیاده سازی از دید فنی و تکنیکی
- پیچیدگی‌های وافر
- از دست دادن تمامی داده‌ها در صورت عدم اجرا صحیح تکنیک‌ها
- به وجود آوردن تعادل بین مقادیر داده‌های نگهداری شده در هر شارد
- مدیریت داده‌ها امری بسیار سخت خواهد بود در زمان تراکنش‌های بالا
- مشکلات سخت افزاری (عدم تطابق دستگاه پردازش داده با ساختار شاردینگ)
