هل أنت مطور blockchain تحاول التوصل إلى حلول لتوسيع blockchain ومشاكل الأداء؟ قد تكون تبحث عن معلومات حول تجزئة blockchain. أشرح ما هو تجزئة blockchain ، في هذه المقالة.
blockchain اللامركزي وقيمته
لقد اجتاحت تقنية blockchain الواعدة العالم بسبب وعودها المركزية:
- اللامركزية.
- سجل غير قابل للتغيير.
تتيح اللامركزية إنشاء نماذج أعمال جديدة تمامًا ، على سبيل المثال:
- شبكة الدفع اللامركزية من Bitcoin خارجة تمامًا عن سيطرة الحكومات والبنوك المركزية ، ويمكن للأشخاص إرسال مدفوعات Bitcoin عبر شبكة “Peer-to-Peer” (P2P).
- قامت العديد من مشاريع blockchain و crypto ببناء رموزها المشفرة على منصة Ethreum blockchain ، وتعتزم تعطيل الاقتصاد المركزي. على سبيل المثال Storj هي شبكة تخزين سحابية لامركزية يمكن أن تعطل يومًا ما عمالقة الحوسبة السحابية مثل Amazon و Google و Microsoft و IBM.
يمنح السجل غير القابل للتغيير في blockchain الأشخاص ضمانًا بأن سجلات معاملاتهم غير قابلة للتلاعب ، وهذا يولد الثقة في النظام. ومع ذلك ، لغرض هذا المقال ، سأركز على جانب اللامركزية في هذه التكنولوجيا.
كيف يتم تنفيذ blockchain اللامركزية?
المفهوم الرئيسي وراء blockchain اللامركزية هو شبكة P2P. “العقد” ، أي أجهزة الكمبيوتر الموجودة على هذه الشبكة لديها المعلومات الكاملة الموجودة في blockchain ، وبالتالي ، فإن كل عقدة هي دفتر أستاذ لجميع المعاملات. ومن ثم ، فإننا نسمي blockchain أيضًا “تقنية Ledger الموزعة”.
كما ترى ، لا يوجد مسؤول مركزي في شبكة P2P هذه ، وبالتالي لا يمكن لأحد فرض الرقابة أو التوسط. ومن ثم تقضي تقنية blockchain على الوسطاء. يسمح هذا بالمعاملات من نظير إلى نظير ، مما مكّن العديد من نماذج الأعمال الجديدة بعد أن قدم مشروع Ethereum مفهوم “العقد الذكي”.
علاوة على ذلك ، ضع في اعتبارك الميزة التي تتمتع بها الشبكة ضد المتسللين. يتمتع المتسللون بميزة عندما يمكنهم استغلال “نقطة فشل واحدة”. الخادم المركزي هو الهدف المفضل للمتسللين. ومع ذلك ، في blockchain ، هناك العديد من العقد ، وجميعها لديها دفتر الأستاذ الكامل للمعاملات!
حتى إذا استولى المتسللون على عقدة واحدة ، فهناك دائمًا عقد أخرى ، ولا يمكن للقراصنة اختراقها جميعًا! أيضًا ، في هذه الشبكة الموزعة ، لا يمكن للقراصنة شن “هجوم بنسبة 51٪”. تتضمن هذه الهجمات الاستيلاء على غالبية قوة الحوسبة في الشبكة. كم عدد أجهزة الكمبيوتر التي سيتغلب عليها المتسللون?
اللامركزية تجعل blockchain آمنًا للغاية. وظائف تجزئة التشفير ، وتشفير بيانات المفتاح العام الخاص بالمفتاح العام ، وخوارزمية الإجماع تضيف إلى الأمان.
لم يخترق أي مهاجم إلكتروني قط بلوكتشين لامركزي عام بدون إذن. حوادث اختراق العملة المشفرة التي تسمع عنها هي جميع حالات المتسللين الذين يهاجمون الخوادم المركزية لتبادل العملات المشفرة.
حتى اختراق Ethereum DAO لم يستطع استهداف شبكة blockchain. لقد استفاد فقط من ثغرة في رمز العقد الذكي Ethereum DAO الذي يعمل أعلى سلسلة Ethereum blockchain. اقرأ المزيد عنها في “دليل المبتدئين: ما هو Ethereum Classic؟”.
تكاليف الشبكة اللامركزية blockchain
قبل أن أتمكن من شرح ما هو تجزئة blockchain ، أحتاج إلى شرح السياق الذي ظهرت فيه الفكرة في أذهان مطوري blockchain. لقد رأيت مزايا الشبكة اللامركزية blockchain ، ومع ذلك ، فإن لها تكلفة أيضًا.
أشهر شبكات blockchain ، على سبيل المثال Bitcoin و Ethereum ، استخدموا خوارزمية إجماع تسمى “إثبات العمل” (POW). يتطلب أن تشارك جميع العقد في عملية التحقق من صحة المعاملة. اقرأ المزيد عنها في “PoW Vs. PoS: مقارنة بين خوارزميتين إجماع Blockchain “.
يتطلب هذا من كل عقدة معالجة جميع طلبات التحقق من المعاملات ، وبالتالي يجب على كل عقدة تخزين جميع المعاملات. تتزايد كل يوم Bitcoin و Ethereum وشبكات blockchain الشائعة ، مع المزيد من المستخدمين والمعاملات. هذا يعني أنه سيتعين على العقد تخزين عدد متزايد باستمرار من المعاملات.
عندما يقوم مستخدم جديد بتشغيل عقدة بيتكوين كاملة ، يمكن أن يستغرق “تنزيل الكتلة الأولية” (IBD) عدة أيام! اقرأ موضوع مناقشة Bitcoin StackExchange لمعرفة كيف تستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً.
أيضًا ، جميع عمليات التحقق من المعاملات في شبكات blockchain هذه متسلسلة ، أي أن التحقق من المعاملات لعدة كتل لا يمكن أن يستمر في نفس الوقت. نظرًا لأنه يجب أن تشارك كل عقدة في التحقق من الصحة ، فإن شبكة blockchain ستكون فقط بنفس سرعة أبطأ عقدة!
في حين أن هذا المطلب الخاص بكل عقدة تخزن جميع المعاملات يؤمن شبكات blockchain العامة ، إلا أنه جعل هذه الشبكات أقل قابلية للتوسع. بدأ مطورو Blockchain في التفكير في بدائل بسبب هذه المشكلة.
أدى تجزئة قاعدة البيانات إلى ظهور مفهوم تجزئة blockchain
نشأ مفهوم التجزئة في تقنية إدارة قواعد البيانات ، وكلمة “شارد” تعني “جزء صغير من الكل”. إنه تقسيم قاعدة البيانات الكبيرة إلى أجزاء أصغر ، والتي يمكن تخزينها في حالات خادم مختلفة.
توجد آليات فهرسة للأجزاء ، واعتمادًا على استعلام قاعدة البيانات ، يقوم النظام بجلب البيانات من “الجزء” المناسب. يجعل قواعد البيانات أكثر أداءً وقابلية للتطوير. اقرأ المزيد حول تقسيم قاعدة البيانات بتنسيق تعريف TechTarget هذا للتجزئة.
إذن ، ما هو تجزئة blockchain؟ باتباع مفهوم تقسيم قاعدة البيانات عن كثب ، يتم تقسيم قاعدة بيانات blockchain إلى أقسام أفقية. تحتفظ مجموعة من العقد بقسم واحد من هذا القبيل ، بينما تحتفظ مجموعة أخرى من العقد بجزء آخر.
هذا يلغي الحاجة إلى جميع العقد لتخزين قاعدة بيانات blockchain بأكملها. مع هذا الترتيب ، يمكن الآن أن تعمل العقد الأبطأ بشكل أسرع ، حيث لا تحتاج إلى تحميل دفتر الأستاذ بالكامل. سيؤدي ذلك إلى تحسين قابلية توسيع الشبكات.
تتطلب التقاسم آلية إجماع مختلفة من blockchain
الآن ، يمكنك أن ترى أنه إذا قمت بتنفيذ تجزئة blockchain ، فلن تتمكن العقد من رؤية قاعدة بيانات blockchain بأكملها. كيف ستعمل خوارزمية إجماع أسرى الحرب بعد ذلك؟ يتطلب الأمر من جميع العقد المشاركة في التحقق من صحة المعاملات ، والآن لا يمكن للعقد حتى رؤية دفتر الأستاذ blockchain بأكمله!
تتطلب تجزئة Blockchain خوارزمية إجماع مختلفة من blockchain ، تسمى “Proof of Stake” (PoS). في هذه الخوارزمية ، تشارك بعض العقد في رموز التشفير الخاصة بها وتتحمل مسؤولية التحقق من المعاملات.
وكلما زاد عدد الرموز المميزة التي تعتمد عليها العقدة ، وكلما طالت مدة الحصة ، زادت احتمالية حصول تلك العقدة على مسؤولية التحقق من صحة المعاملة. نسميهم “ستكرز”.
نظرًا لأن تنفيذ قواعد التجزئة يستبعد خوارزمية POW للتحقق من صحة المعاملات ، يجب على الشبكة تحديد “Stakers” لكل جزء يقوم بالتحقق من صحة المعاملات. وبالتالي ، لتنفيذ التجزئة ، يجب أن تستخدم شبكة blockchain خوارزمية PoS.
عيوب تجزئة blockchain
ستكون المناقشة حول ما هو تجزئة blockchain غير مكتملة دون مناقشة عيوبها. ضع في اعتبارك أن مفهوم تقسيم قاعدة البيانات ليس سهلاً تمامًا!
يجب أن يكون لديك خبراء قواعد بيانات جيدون جدًا في فريق المشروع الخاص بك ، والذين يمكنهم التخطيط لاستراتيجية فهرسة جيدة جدًا لأجزاء قاعدة البيانات الخاصة بك. على الرغم من أنه بطريقة مختلفة ، فأنت بحاجة إلى التخطيط لتقسيم دفتر الأستاذ blockchain الخاص بك بشكل جيد للغاية.
قد تسمع أيضًا في بعض الأحيان أن التجزئة قد تعمل على تحسين قابلية توسيع شبكة blockchain ولكن على حساب الأمان. ومع ذلك ، عليك أن تضع في اعتبارك ما المقصود بتجزئة blockchain – إنها مجرد تقنية تقسيم. في حد ذاته ، لا يمكن أن يؤدي تقسيم قاعدة البيانات إلى تقليل أمان قاعدة البيانات.
إنها في الواقع خوارزمية PoS التي توفر أمانًا لامركزيًا أقل ، وليس تجزئة. إذا اشترى المخترق الكثير من الرموز المميزة وقام بتجميعها ، فمن المحتمل أنه سيكون الراهب المفضل للغاية. يمكنه بعد ذلك التلاعب بالمعاملات.
ومع ذلك ، فإن الديناميكيات الاقتصادية الطبيعية توفر تأمينًا ضدها. أي شخص يشتري عددًا كبيرًا جدًا من الرموز المميزة سيجذب الكثير من الاهتمام ، وسيؤدي ذلك إلى ارتفاع السعر. بالإضافة إلى الأضواء ، سيضطر المخترق بشكل متزايد إلى إنفاق المزيد من الأموال للتلاعب في المعاملات في النهاية.
إلى جانب ذلك ، فإن بروتوكول “كاسبر” المقترح من أجل Ethereums “الانتقال المخطط له إلى خطط خوارزمية PoS لتعيين مقدمي الخدمة بطريقة عشوائية. سيؤدي ذلك إلى تقليل احتمالية تلاعب الراهب الضار بالمعاملات. يقترح بروتوكول Casper أيضًا تأمين المبلغ المحجوز ومصادرته للمخترعين الضارين ، الذين لن يحصلوا أبدًا على فرصة للمراهنة في المستقبل.
تجزئة blockchain مفهوم جديد نسبيًا. ال مشروع شارد للعملة يستخدمه. نحتاج إلى رؤية كيف تتطور التكنولوجيا وما إذا كانت تضيف قيمة مستدامة إلى قابلية التوسع والأداء في blockchain.