شاردینگ چیست؟

ارزهای دیجیتال امیدوارند با استفاده از شاردینگ مشکل مقیاس پذیری را حل کنند. شاردینگ به معنی تقسیم کردن شبکهٔ بلاک چین به گروهی از نودها با نام "شارد" است. هر شارد از ۶۰۰ نود تشکیل می‌شود. شارد مانند شبکه‌های بسیار کوچک بلاک چین عمل می‌کند.

شاردینگ

شاردها به جای اینکه تراکنش‌ها را گروهی پردازش کنند آن‌ها را به صورت جداگانه پردازش می‌کنند. این امر باعث می‌شود تا تراکنش‌های زیادی پردازش شوند. به طوری که سرعت پردازش شبکه بالا می‌رود. هر چه تعداد شاردها بیشتر باشد تراکنش‌های بیشتری پردازش می‌شوند.

زیلیکا در اکتبر ۲۰۱۷ با استفاده از ۳ شارد (۱۸۰۰ نود) تراکنش را ظرف ۱.۲۱۸ ثانیه بر روی تست نت خصوصی خود پردازش کرد. با استفاده از ۳۶۰۰ نود که معادل ۶ شارد است، تست نت زیلیکا ظرف ۲.۴۸۸ ثانیه تراکنش را پردازش کرد. سرعت تراکنش‌ها بر روی تست نت عمومی زیلیکا کمی کندتر است.

تست نت v1.0 دارای ۹۶۱ نود است که بر روی آن مستقر هستند و زمان پردازش تراکنش در آن بیش از ۱۰۰ ثانیه است. با این حال سرعت آن ۱۰ برابر بیت کوین است. اگرچه شاردینگ سرعت پردازش تراکنش‌ها را افزایش می‌دهد اما مشکلات خودش را دارد. در ادامه در این باره توضیح خواهم داد و خواهم گفت که زیلیکا چگونه با مشکلات برخورد می‌کند.

مشکلات شاردینگ

مشکل عمده‌ای که شاردینگ دارد این است که هنگام تقسیم کردن یک بلاک چین به گروه‌های نود، اطلاعات ذخیره شده در آن نیز همراه با آن تقسیم می‌شوند. به یاد داشته باشید که هر نود بیت کوین شامل کل بلاک چین است، بنابراین به هیچ اطلاعات دیگری برای پردازش تراکنش‌ها نیاز ندارد.

نودها در شاردها تنها شامل بخشی از بلاک چین‌ها می‌شوند. یعنی آن‌ها باید با سایر نودها ارتباط برقرار کنند تا تمام اطلاعاتی که نیاز دارند را به دست آورند. این امر طبعا با وجود هزاران کامپیوتر در شبکه بسیار پیچیده خواهد بود.

بگذارید ساده تر بیان کنم. کتابی را بردارید و به دو قسمت تقسیم دهید. یک قسمت را به پتی و قسمت دیگر آن را به سلما دهید. حالا، پتی ابتدای داستان کتاب و سلما انتهای آن را می‌خواند. برای اینکه کل ماجرای داستان را بفهمند، پتی و سلما باید قسمت‌هایی را که خوانده‌اند را برای هم تعریف کنند.

به اشتراک گذاشتن بلاک چین کمی شبیه به بهم ریختن یک کتابخانه است. مثلا صفحات کتاب‌ها را از هم جدا کرد و از مردم خواست که دوباره آن‌ها را کنار هم بگذارند که قطعا انرژی و مشارکت زیاد می‌طلبد. ارزهای دیجیتال می‌توانند این مشکل را با یک مکانیزم اجماع ترکیبی به نام سیستم موافقت دوگانه برطرف کنند. با وجود اسم عجیب و غریب اما بسیار قابل فهم است.

بیشتر بخوانید: مقیاس پذیری (Scalability)

سیستم موافقت دوگانه

سیستم موافقت، سیستمی است که توسط شبکه برای موافقت و تایید تراکنش استفاده می‌شود. Consensus به معنی موافقت و mechanism به معنی سیستم است. سیستم موافقت بیت کوین نیاز به موافقت بیش از نصف نودهای خود دارد تا برای انجام یک تراکنش به توافق برسند. زیلیکا برای تایید و به توافق رسیدن از دو لایه سیستم موافقت استفاده می‌کند. این کار معنی واژهٔ "hybrid" که به فارسی دوگانه ترجمه می‌شود است. 

• لایهٔ شارد : تمام بلاک‌های مربوط به اطلاعات در سطح شارد پردازش نمی‌شوند. شاردها فقط بخش‌هایی از بلاک‌ها را پردازش می‌کنند که "میکرو بلاک" نام دارند. نودهایی که بر روی لایهٔ شارد قرار دارند تنها باید به مقدار کمی از اطلاعات دسترسی داشته باشند، بنابراین لازم نیست با سایر شاردها ارتباط برقرار کنند.
• لایهٔ DS : گروهی کوچک از نودهای منتخب و تصادفی هستند که یک اجتماع را تشکیل می‌دهند. سپس این گروه میکرو بلاک‌ها را در یک بلاک کامل ترکیب می‌کند و در مورد اینکه آیا این بلاک معتبر است یا خیر به توافق می‌رسند. این نودها به تمام بلاک چین دسترسی دارند تا بتوانند در هر بلاک تصمیم نهایی را بگیرند.

وقتی یک شبکه با استفاده از این سیستم به توافق می‌رسد، اختلاف بین نودها منجر به انشعاب (فورک) نمی‌شود. این امر "قطعیت" نامیده می‌شود و به شبکه کمک می‌کند تا تراکنش‌ها را سریع و موثر پردازش کند. برخلاف بلاک چین بیت کوین و اتریوم، به توافق رسیدن در این روش به قدرت کامپیوتری کمتری احتیاج دارد.

در رمزارز، فورک اختلاف بین نودها در مورد اعتبار یک یا چند بلاک است. این اختلاف می‌تواند منجر به ایجاد یک بلاک چین جدید به نام انشعاب سخت (Hard fork) شود.

شاردینگ چیست؟