Sharding là một phương pháp hot đang được áp dụng trên nhiều nền tảng blockchain trong nửa cuối năm 2021. Đây có thể là chìa khóa cho phép các blockchain mở rộng quy mô, trong khi vẫn duy trì các tính năng riêng tư và bảo mật trên nền tảng công nghệ sổ cái phân tán. Vậy sharding là gì? Hãy tìm hiểu khái niệm này cùng Coinexpress nhé.
Khái niệm về phương thức blockchain sharding
Vấn đề của blockchain làm nảy sinh phương pháp sharding
Mạng Blockchain và cryptocurrencies (các đồng tiền điện tử) tương ứng đạt được sự phổ biến như hiện nay do ứng dụng rộng rãi các công nghệ hiện đại vào trong hệ sinh thái. Trong đó bao gồm quản lý chuỗi cung ứng và các giao dịch tài chính. Tuy nhiên, khi sự phổ biến của blockchain ngày càng tăng, thì khối lượng công việc và khối lượng giao dịch được xử lý bởi mạng cũng ngày càng nhiều.
Nếu chúng ta coi blockchain như một cơ sở dữ liệu được chia sẻ, khi ngày càng nhiều dữ liệu được thêm vào, nhiều máy tính tham gia vào mạng ngang hàng, hiệu quả của toàn hệ thống thường bị suy giảm. Do đó mạng cần phải tìm ra những cách mới để có thể xử lý tất cả dữ liệu đó một cách hiệu quả và nhanh chóng. Lúc này, vấn đề cần giải quyết là về khả năng mở rộng của blockchain.
Khả năng mở rộng đã được xác định là một vấn đề với các loại tiền điện tử như Bitcoin và Ether của Ethereum. Nếu sổ cái phân tán đạt được sự chấp nhận của các công ty công nghệ tài chính (FinTech) và cạnh tranh với các mạng thanh toán nhanh hơn hàng trăm lần, thì nó phải tìm cách tăng khả năng mở rộng và thông lượng cũng như giải quyết các vấn đề về độ trễ.
Càng nhiều người dùng mà mạng blockchain, mạng càng trở nên chậm hơn, dẫn đến xảy ra độ trễ (block time) đáng kể. Độ trễ là một trở ngại đối với việc blockchain được chấp nhận để sử dụng rộng rãi, đặc biệt là khi so sánh với các hệ thống thanh toán điện tử khác hoạt động nhanh chóng và hiệu quả
Đó là điểm mà sharding có thể giúp ích và cải thiện. Như vậy, Sharding giải quyết vấn đề gì?
Sharding là gì?
Sharding là một kỹ thuật phân vùng cơ sở dữ liệu thành các mảnh nhỏ liệu và phân phối chúng trên nhiều phần của mạng, mỗi phần bao gồm một số nút xử lý các giao dịch. Phương pháp này được sử dụng bởi các nền tảng blockchain với mục đích tăng khả năng mở rộng mạng đồng thời cho phép xử lý nhiều giao dịch hơn trong mỗi giây.
Sharding giải quyết các vấn đề khó khăn của blockchain như thế nào?
Sharding có thể cải thiện độ trễ của mạng bằng cách chia toàn bộ mạng blockchain thành các phân vùng nhỏ hơn, được gọi là “phân đoạn”. Mỗi phân đoạn bao gồm dữ liệu riêng, khiến chúng trở nên khác biệt và độc lập khi so sánh với các phân đoạn khác.
Mỗi tài khoản người dùng duy nhất tương đương với một phân đoạn và các tài khoản chỉ có thể giao dịch với các tài khoản khác trong cùng một phân đoạn. Điều này cho phép nhiều giao dịch song song xảy ra cùng một lúc. Do đó giúp giảm độ trễ hoặc độ chậm của mạng trong quá trình hoạt động hay nói cách khác, Sharding được thiết kế để phân tán khối lượng công việc của mạng và cho phép nhiều giao dịch hơn được xử lý bởi blockchain.
Tuy nhiên, có một số lo ngại về bảo mật xung quanh sharding trong đó các phân đoạn có thể bị tấn công.
Các trường hợp ứng dụng sharding
Một trong những trường hợp sử dụng sharding được nhắc đến nhiều nhất trong ngành công nghiệp blockchain được cho là sharding Ethereum, tiền điện tử lớn thứ hai cho đến nay, sau Bitcoin, với số lượng giao dịch hàng ngày vượt quá 1 triệu. Việc triển khai chuỗi phân đoạn sharding trên Ethereum là một phần trong quá trình nâng cấp lên Ethereum 2.
Theo roadmap, các mảnh Ethereum sẽ được tổ chức xung quanh một lớp điều phối – Beacon Chain, một blockchain bằng chứng về cổ phần. Dự kiến, Ethereum sẽ có thể chứa 64 blockchains hoặc các phân đoạn. Điều này sẽ mở rộng đáng kể dung lượng và nâng cao hiệu quả của mạng.
Các mảnh này sẽ được điều phối thông qua Beacon Chain. Hiện tại, Beacon Chain bị tách khỏi mạng chính Ethereum và không thể xử lý các hợp đồng thông minh. Trong tương lai, các nhà phát triển dự định sẽ kết nối chúng lại với nhau.
Một trường hợp khác của sharding được sử dụng để cải thiện khả năng mở rộng là Polkadot, một dự án blockchain nhằm tạo ra một hệ sinh thái được kết nối với nhau của các blockchain. Về mặt khái niệm, Polkadot được quy hoạch như một mạng với các phân đoạn được tổ chức xung quanh một mạng chính được gọi là Chuỗi chuyển tiếp (Relay Chain.) Các phân đoạn được gọi là parachains
Cho đến nay, Polkadot vẫn chưa vận hành các parachains đang hoạt động. Vào tháng 8 năm 2020, một mạng thử nghiệm cho giao thức liên lạc giữa các phân đoạn – Rococo – đã được khởi chạy. Slot parachain đầu tiên trên mạng thử nghiệm này đã được trao cho Acala Network của nền tảng DeFi.
Sharding có an toàn không?
Các sổ kế toán phân phối của công nghệ blockchain hấp dẫn vì nó cho phép các giao dịch được chia sẻ trên nhiều trang web khác nhau. Khi các giao dịch được ghi lại, bản sao sẽ được gửi đến mạng chia sẻ trong vòng vài giây, tạo ra “nhân chứng” công khai.
Nếu một phần mạng trở thành nạn nhân của hành vi gian lận hoặc một cuộc tấn công độc hại, những người tham gia mạng chia sẻ có thể xác định những gì đã bị thay đổi bởi những kẻ lừa đảo vì tất cả họ đều duy trì bản sao của các giao dịch trên sổ cái. Do đó, công nghệ blockchain và hệ thống sổ cái phân tán của nó có thể giúp giảm gian lận và hạn chế thiệt hại từ các cuộc tấn công mạng , chẳng hạn như hack.
Về lý thuyết, sự gia tăng thông lượng giao dịch tỷ lệ tuyến tính với số lượng phân đoạn. Nhưng, để duy trì tính bảo mật của blockchain, bạn phải đề phòng việc chiếm đoạt phân đoạn. Làm hỏng các nút trong một phân đoạn nhất định sẽ dẫn đến việc mất vĩnh viễn phần dữ liệu tương ứng. Nếu một tin tặc mua nhiều mã thông báo tiền điện tử và stake chúng, thì có khả năng anh ta sẽ là một kẻ lừa đảo và anh ta có thể thao túng các giao dịch.
Sharding blockchain là một khái niệm tương đối mới. Chúng ta cần xem công nghệ phát triển như thế nào và liệu nó có bổ sung giá trị bền vững cho khả năng mở rộng và hiệu suất của blockchain hay không.
