Mi az Ethereum Csomópont és sharding ?

Ethereum Csomópont és sharding: Ha az elmúlt évben valamilyen formában aktív voltál a kriptovilágban, akkor biztosan te is hallottad már ezeket a szavakat.

Mi az Ethereum csomópont és mi a sharding?

Senkinek nem mondunk újdonságot azzal, hogy tavaly létezett egy olyan probléma, amely mind a Bitcoint, mind az Ethereumot érintette: ez a skálázhatósági probléma.

A Bitcoin megoldotta ezt a problémát a Segwit aktiválásával és a Bitcoin Cash hard forkolásával. Az Ethereum azonban megpróbálja ezt a kérdést más módon megoldani. Az egyik a sok protokoll közül, amelyeket aktiválni kívánnak, miközben növekedésük következő szakaszába lépnek, a „sharding”. Mielőtt megértjük, mit jelent ez, alaposan meg kell értenünk a hálózatokat és a csomópontokat.

Mik azok a csomópontok, hálózatok és paraméterek?

Gondolj egy dobozra:

Ez a négyzet bemeneteket enged be, valamilyen műveletet hajt végre rajtuk, majd kimenetet ad. Ez a négyzet egy „csomópont”. Ne feledd, hogy a csomópontok nem pontosan „dobozok”, itt csak egy példaként használunk. A hálózat ezeknek a csomópontoknak a gyűjteménye, amelyek kapcsolódnak egymáshoz. A paraméterek azok a szabályok, amelyek a csomópontokra vonatkoznak. Nézzünk meg néhány egyszerű mindennapi tevékenységet, amelyeket csomópontok és hálózatok segítségével magyarázunk.

Lássuk, hogyan működik az egyszerű iratmegsemmisítő.

Három csomópontot használ: a papírt, az iratmegsemmisítőt és a megsemmisített, aprított papírt. Ez a három csomópont alkotja az „iratmegsemmisítő hálózatot”. Mostanáig feltételeztük, hogy a csomópontok csak egy bemenetet engednek be. Mi van, ha ennél többet is be tudnak?

A kenyérpirító

Vegyük például a kenyérpirítót. A kenyérpirító két bemenetet enged be:

-Elektromosság

-Kenyér

Szóval így néz ki:

Ne felejts el egy dolgot: a kenyérpirító nem működik, ha bármelyik a kettő közül hiányzik.

Gondoljunk egy olyan összetett hálózatra, amely paramétereket használ. Gondolj a televízióra. A televíziókészülék csatlakozik a szolgáltatóhoz. Tegyük fel, hogy van egy PS4-ed és mivel nem tudsz dönteni, van egy Xbox-od is.

Van itt egy probléma viszont, hiszen csak az egyik csomóponthoz férhetsz hozzá a a TV-n. Nem játszhatsz egyszerre az Xbox-on és a PS4-en is. Szóval, hogy fogod biztosítani, hogy a tévékészülék egyszerre csak egy csomóponthoz férjen hozzá? Itt jönnek képbe a paraméterek. A paraméterek teszik egyedivé a csomópontokat.

„Csatornaváltó” paraméter

Tegyük fel, hogy a „Csatornaváltó” paramétert szeretnéd hozzáadni a televízióhoz. A „Csatornaváltó így működik:

-Ha megnyomod a „0” gombot, akkor a normál TV vagy szolgáltató jelenik meg.

-Ha megnyomod az „1” gombot, akkor hozzáférhetsz a PS4-hez.

Ha megnyomod a „2” gombot, akkor hozzáférhetsz az Xboxhoz.

Csak ezeknek a paramétereknek a hozzáadásával tetted a csomópontodat, azaz a televíziót egyedivé. Tehát vizsgáljuk meg, milyen további paramétereket adhatunk a televíziónkhoz, hogy egyedivé tegyük:

Méret: Mondjuk, hogy a televíziónk 55 hüvelykes képernyővel rendelkezik.

Szín: A TV ezüstszürke színű.

Márka: Van egy Sony tévénk.

Típus: A TV-nek plazma képernyője van.

Rendben, tehát paramétereinknek köszönhetően van egy televíziónk, amely pontosabban definiálható. Most már tudjuk, hogy van egy 55 hüvelykes, ezüstös szürke, plazmaképernyős Sony TV-nk.

Meghatározás

Tehát minden alapján, amit eddig megtanultunk, próbáljuk meg meghatározni, hogy mit jelentenek a csomópontok, a hálózat és a paraméterek.

Csomópontok: Azok az egyes összetevők, amelyek bemenetet engednek be, egy funkciót végrehajtanak rajtuk, és kimenetet adnak.

Hálózat: Összekapcsolt csomópontok gyűjteménye.

Paraméterek: A csomópontot meghatározó és egyedivé tevő szabályok.

Csomópontok és hálózat a telekommunikáció összefüggésében

Teljes telekommunikációs rendszerünk hálózatok és csomópontok alapján működik. Az internet, a hívások, az SMS-ek és ezek mindegyike a gondosan kialakított hálózatok és csomópontok miatt működik zökkenőmentesen. Szóval, hogyan határozzuk meg a telekommunikációs hálózatot? Az Encyclopedia Britannica szerint „a távközlési hálózat a kapcsolók elektronikus rendszere, amely lehetővé teszi az adatátvitelt és -cserét több felhasználó között.”

Miért van szükség telekommunikációs hálózatra?

Bár lehetséges a közvetlen kapcsolatok létrehozása az egyes emberek között, de rendkívül drága és nehézkes. Ráadásul rendkívül hatástalan folyamat lenne, mivel a kommunikációs vonalak többsége tétlen lenne, és nem használnák őket. A folyamat hatékonyabbá tétele érdekében telekommunikációs hálózatot használunk. Szóval, mi a meghatározása egy csomópontnak ebben az összefüggésben?

Ebben az összefüggésben a csomópont egy újraelosztási pont, vagy kommunikációs végpont.

Tehát nézzünk meg egy példát ennek működésére. Vegyünk egy egyszerű GSM hálózatot. Tegyük fel, hogy Márta SMS-t akar küldeni Pannának, hogyan fog működni az egész rendszer?

Lépések

lépés: Márta leírja az üzenetet, és megnyomja a Küldés gombot. Az üzenet eljut a bázis központhoz, onnan pedig továbbadják. A bázis központ csatlakozik a hálózathoz. Rengeteg ilyen központ létezik, gondolj rájuk úgy, mint a pincérekre egy étteremben. Egyszerűen felemeled a kezed (jelen esetben elküldesz egy SMS-t), és felhívod a figyelmüket.

2. lépés: A központ állomásvezérlője ellenőrzi, hogy a központtal minden rendben van-e és minden működőképes. Éttermi példánk segítségével a központ jelen esetben a főpincér, aki gondoskodik arról, hogy a pincérek minden asztalt elintéznek.

3. lépés: A központtól az üzenet eljut a Mobil Kapcsolóközponthoz. Ez biztosítja, hogy az adatok zökkenőmentesen eljussanak az állomásoktól a hálózatokig és fordítva. Kapcsolóközpont a főszakács, aki megkapja a megrendeléseket és átadja őket a szakácsoknak, és ők fejezik be az ételeket, mielőtt azokat kiküldik.

4. lépés: Most az üzenet elküldésre kerül a Rövid Üzenetküldő Központba. Ezek a szakácsok az analógia szerint. Itt az üzenet addig mentésre kerül, amíg több információt nem kapnak a címzettről. Ez a központ olyan forrásoktól kap segítséget, mint például az Otthoni Helyzeti Nyilvántartás és a Látogatói Helyzeti Nyilvántartás, ez a 2 adatbázis, amely a hálózattal kapcsolatos összes információt tartalmazza. Alapvetően elősegítik a küldő és a címzett nyomon követését, hogy megtudd, lehet-e üzenetet küldeni neki. Ellenőrzik továbbá, hogy a címzett telefonja ki van-e kapcsolva, vagy nincs-e a lefedettségen kívül, stb. Ha valamilyen okból az üzenetet nem lehet elküldeni, akkor legfeljebb 6 órán keresztül tárolják azt, mielőtt törlik.

További lépések

5. lépés: Ha az SMS-t szabadon lehet továbbítani, akkor a Rövid Üzenetküldő Központ az üzenetet a címzett Üzenetküldő Kapcsolóközpontjához küldi.

6. lépés: Az SMS eljut a Mobil Kapcsolóközponthoz.

7. lépés: A Kapcsolóközpont továbbítja az üzenetet a bázis központhoz.

8. lépés: A bázis központ ezután végül elküldi az üzenetet a címzettnek.

Tehát ez a teljes SMS rendszer működésének áttekintése. A bázis központ, a kapcsolóközpont, a rövid üzenetküldő központ mind a GSM hálózat csomópontjai.

Mi az a peer-to-peer hálózat?

A normál hálózati struktúra az „ügyfél-szerver” struktúra. Hogyan működik? Van egy központosított szerver. Mindenki, aki kapcsolatba akar lépni a szerverrel, kérést küldhet a szükséges információk megszerzéséhez. Ez nagyon jól működik az interneten. Ha szeretnél a Google-ben keresni valamit, akkor küldesz egy lekérdezést a Google szerverére, amely visszatér a szükséges eredményekkel. Tehát ez egy kliens-szerver rendszer. De mi a probléma ezzel a modellel?

Mivel minden a szervertől függ, létfontosságú, hogy a szerver mindenkor működjön ahhoz, hogy a rendszer is működjön. Tegyük fel, hogy bármilyen okból a főkiszolgáló működése leáll, ez a hálózaton mindenkire hatással lesz. Ezen felül vannak biztonsági aggályok is. Mivel a hálózat központosított, maga a szerver is sok érzékeny információt kezel az ügyfelekkel kapcsolatban. Ez azt jelenti, hogy bárki feltörheti a szervert, és megszerezheti ezeket az információkat. Ezenkívül még ott a cenzúra kérdése is. Mi lenne, ha a szerver úgy döntene, hogy egy adott elem (film, dal, könyv stb.) nem elfogadható, és úgy dönt, hogy nem terjeszti azt a hálózatban?

Ezeknek a kérdéseknek a megoldására másfajta hálózati architektúra jött létre. Ez egy olyan hálózat, amely megosztja a teljes terhelést a résztvevők között, akiknek mindegyike egyformán kiváltságos, ezek az úgynevezett peerek. Nincs egyetlen központi szerver, most már több elosztott és decentralizált peer van. Ez a peer-to-peer hálózat.

Miért használják az emberek a peer-to-peer hálózatot?

A peer-to-peer hálózat egyik fő felhasználása a fájlmegosztás, amelyet torrentezésnek is neveznek. Ha kliens-szerver modellt szeretne használni a letöltéshez, akkor ez általában rendkívül lassú, és teljes mértékben függ a szerver állapotától. Ráadásul, amint mondtuk, hajlamos a cenzúrára.

A peer-to-peer rendszerben azonban nincs központi hatóság, és így ha még a hálózat egyik peere ki is esik, akkor még mindig ott van a többi peer, akitől letölthet. Ráadásul nem vonatkoznak rá a központi rendszer idealista standardjai, tehát nem hajlamos a cenzúrára.

A peer-to-peer rendszer decentralizált jellege kritikus jelentőségűvé válik, amikor a következő szakaszra lépünk. Mennyire kritikus? Nos, az az ötlet merült fel, hogy ezt a peer-to-peer hálózatot összekapcsolják egy fizetési rendszerrel, és ez teljesen forradalmasította a pénzügyipart azáltal, hogy kriptovalutát hozott létre.

Hálózatok és csomópontok használata a kriptovalutákban

Vess egy pillantást az Ethereum hálózati struktúrájára. Az Ethereum peer-to-peer hálózatként van felépítve, úgy, hogy a résztvevők, más néven a peerek, vagy a csomópontok, nem kapnak semmilyen extra kiváltságot. A cél az egalitárius hálózat létrehozása. A csomópontok nem részesülnek semmiféle különleges jogosultságban, de funkcióik és részvételük mértéke eltérhet. Nincs központosított szerver/entitás, semmilyen hierarchia sem.

Az összes decentralizált kriptovaluta felépítése ilyen, egy egyszerű ok miatt, mégpedig azért, hogy hű maradjon a filozófiájukhoz. Az ötlet az volt, hogy olyan valutarendszer létezzen, amelyben mindenkit egyenlőnek tekintenek, és nincs olyan irányító testület, amely szeszély alapján határozhatja meg a valuta értékét. Ez igaz a Bitcoinra és az Ethereumra is.

Ha viszont nincs központi rendszer, hogyan tudná a rendszerben mindenki megtudni, hogy megtörtént egy bizonyos tranzakció? A hálózat a továbbadási protokollt követi. Gondolj arra, hogyan terjed a pletyka. Tegyük fel, hogy Levi 3 ETH-t küldött Adélnak. A hozzá legközelebbi csomópontok megtudják ezt, majd megmondják a hozzájuk legközelebbi csomópontoknak, akik elmondják a szomszédaiknak, és mindaddig tovább terjesztik, amíg mindenki meg nem tudja. A csomópontok alapvetően a lócán ülő idős nénik, akik mindenkiről mindent tudnak.

Tehát mi az a csomópont az Ethereum kontextusában?

A csomópont egyszerűen egy számítógép, amely részt vesz az Ethereum hálózatban. Ez a részvétel háromféle módon történhet:

-Azáltal, hogy megőrzi a blokklánc részleges másolatát, más néven a Light Client-et

-A blokklánc teljes másolatának, más néven egy teljes csomópontnak a megőrzésével

-A tranzakciók ellenőrzésével, más néven a bányászattal

Mi a Light Client?

Mint korábban már említettük, a peer-to-peer rendszer filozófiája a hálózati felelősség elosztása a „peer” elnevezésű csomópontok között. Nincs előnyben részesítve egyikük sem. Mi lenne azokkal az emberekkel, akik szeretnének részt venni a hálózatban, de nincsenek meg az erőforrásaik a teljes blokklánc letöltéséhez és fenntartásához a rendszerükben? Ők úgy dönthetnek, hogy Light Client-ek lesznek. Light Client-ként magas biztonsági garanciákat kapnak az Ethereum egyes állapotainak vonatkozásában, valamint jogot kapnak egy tranzakció végrehajtásának ellenőrzésére.

Mi az a teljes Ethereum csomópont?

Bármely számítógépet, amely csatlakozik az Ethereum hálózathoz, és amely teljes mértékben érvényesíti az Ethereum összes konszenzusszabályát, teljes csomópontnak nevezzük. A teljes csomópont letölti a teljes blokkláncot a felhasználó asztalára. A teljes csomópontok képezik az Ethereum rendszer gerincét, és az egész hálózatot becsületesen tartják fenn. Néhány konszenzusszabály, amelyet a teljes csomópontok érvényesítenek:

-Annak ellenőrzése, hogy a helyes blokk jutalmat megkapják-e minden bányászott blokkhoz (5 ETH)

-Annak ellenőrzése, hogy a tranzakcióknak megfelelő aláírása van

-Annak vizsgálata, hogy a tranzakciók és a blokkok a megfelelő adatformátumban vannak

-Annak a megfigyelése, hogy a blokkok egyikében sem fordul elő kettős elköltés

A teljes csomópontok alapvetően validálják a csomópontokat és a tranzakciókat, és továbbítják az információt a többi csomópontnak (a továbbadási protokoll használatával).

Bányászok vs csomópontok

Az egyszerűség kedvéért minden bányász egy teljes ethereum csomópont, de nem minden teljes ethereum csomópont bányász. A bányásznak teljes csomópontokat kell futtatnia a blokklánc eléréséhez. Aki teljes csomópontot futtat, nem kell bányásznia blokkokért.

Mi az a skálázhatósági probléma, amellyel az Ethereum szembesül?

Hogyan történik a konszenzus az Ethereum hálózatban? A hálózat minden csomópontja elvégzi minden számítását, és amikor konszenzusra jutnak, a tranzakciót jónak tekintik. Az Ethereum az évek során nagyon népszerűvé vált, és a tranzakciók száma folyamatosan növekszik.

Bár ez egy nagyon jó dolog, ennek eredményeként exponenciálisan nőtt azoknak a számításoknak a száma, amelyeket a hálózatoknak el kell végezniük, mielőtt konszenzusra jutnának. Ezzel együtt felmerült egy másik probléma is. Az Ethereum széles körben elfogadta a nagyobb támogatását az ICO-k népszerűsége miatt. Ennek eredményeként az Ethereum hálózat csomópontjainak száma exponenciálisan nőtt. Valójában ez a legtöbb csomóponttal rendelkező kriptovaluta, ennélfogva a leginkább decentralizált.

Valójában 2017 májusától az Ethereumnak 25.000 csomópontja volt, szemben a Bitcoin 7.000-ével, ez több mint a háromszorosa. Valójában a csomópontok száma áprilistól májusig 81% -kal növekedett.Most azt gondolhatod, hogy ha több csomópont van a hálózatban, akkor gyorsabb lesz a tranzakció ideje, de nem így van.A konszenzus lineáris módon zajlik. Ez azt jelenti, hogy tegyük fel, van 3 csomópontunk: A, B és C. A konszenzus kialakulásához először A elvégzi a számításokat és ellenőrzi, majd B megteszi ugyanezt, majd a C is.

D csomópont

Ha azonban van egy új csomópont a rendszerben, az úgynevezett „D”, akkor még egy csomópontot hozzáadnak a konszenzusos rendszerhez, ami megnöveli a teljes időtartamot. Amint az Ethereum népszerűbbé vált, a tranzakciók ideje lelassult. Valójában egy sebességteszt során azt látták, hogy az Ethereum másodpercenként 20 tranzakciót hajt végre a PayPal 193-at, a Visa pedig 1667-et.

Ne felejts el egy dolgot: az Ethereum nem úgy tervezték, hogy pusztán pénznem lesz, végső elképzelésük az, hogy hasonló lesz az új internethez. Azt akarják, hogy az emberek Youtube es Facebook szintű DApp-okat hozzanak létre, melyeket saját láncaikon futtatnak. Annak érdekében, hogy valami ilyesmi történjen, tenniük kell valamit a skálázhatóság kérdéseivel kapcsolatban.

Ennek kezelése érdekében három javaslat került előterjesztésre:

Növelni a blokk méretét

Altcoin használatra késztetni a felhasználókat

Sharding

A blokkméret növelése

Az egyik megoldás a blokk méretének növelése. Bár ez egyértelműen javítaná a teljesítményt azáltal, hogy növeli az egy blokkba irányuló tranzakciók számát, számos probléma fordulhat elő ennek eredményeként. Először is, ez továbbra sem oldja meg azt a problémát, hogy a csomópontok lassabban jutnak konszenzusra. Valójában, mivel a blokkonkénti tranzakciók száma növekszik, a csomópontonkénti számítások és ellenőrzések száma is növekszik.

Ahhoz, hogy egyre több tranzakciót tudj alkalmazni, a blokk méretét rendszeresen meg kell növelni. Ez jobban központosítja a rendszert, mivel a normál számítógépek és a felhasználók nem tudják letölteni és megőrizni az ilyen terjedelmes blokkláncokat. Ez ellentétes a blokklánc egyenlőségre törekvő szellemével.

Végül, a blokk méretének növelése csak a hardfork-on keresztül történik, amely feloszthatja a közösséget. Amikor az Ethereumban legutóbb nagy fordulat történt, az egész közösséget megosztotta és két külön valuta jött létre. Az emberek nem igazán akarják, hogy ez megismétlődjön.

Párhuzamos blokklánc

Egy másik javaslat egy párhuzamos blokklánc futtatása volt az egyik fő blokklánc helyett. Alapjában véve ahelyett, hogy 50 DApp-ot futtatnál egy fő blokkláncon, 2 blokklánccal rendelkeznél, és mindegyik 25 DApp-ot futtatna. Két probléma merült fel ezzel a javaslattal:

-Nem bölcs dolog felosztani egy lánc hashrate-jét. A hashrate meghatározza, mennyire biztonságos a lánc a külső hackerekkel szemben, és hogy milyen gyors a rendszer. A rosszindulatú bányászok könnyebben szerezhetik meg a kisebb láncok 51% -át.

Sharding

Végül úgy döntöttek, hogy a sharding lesz a megoldás. Mielőtt alaposan belemerülnénk a shardingba, egyszerűen értsük meg, mit jelent. Tegyük fel, hogy három csomópont van: A, B és C, és ellenőrizniük kell a T adatokat. A, B és C helyett az egész T adat külön-külön történő ellenőrzése helyett az adatok három shardra oszlanak: T1, T2 és T3. Ezt követően A, B és C ellenőrzi egymás mellett a shardokat. Amint láthatod, óriási az az időmennyiség, amit ezáltal meg lehet spórolni.

Mik a shardok?

A sharding az adatbázis-rendszerekből vett kifejezés. Lássuk, mit jelent a sharding az adatbázishoz viszonyítva. Tegyük fel, hogy hatalmas, nagyméretű adatbázisod van a webhelyedhez. A terjedelmes adatbázis birtoklása nem csak lassítja az adatok keresését, hanem akadályozza a skálázhatóságot is. Szóval, mit csinálsz ebben az esetben? Mi lenne, ha vízszintes elválasztást végeznél az adatokkal, és kisebb táblákká alakítanád őket, majd különféle adatbázis-kiszolgálókon tárolnád azokat?

Sharding a blokklánc összefüggésében

Amint láttuk, az Ethereum konszenzus problémája az, hogy minden csomópontnak el kell végeznie az összes számítást és ellenőrzést minden egyes tranzakcióhoz. Ez az egész folyamat nagyon lassú és nehézkes. Szóval, miként segít a sharding?

Gondoljunk az Ethereum blokkláncának állapotára, amelyet „globális állapotnak” nevezhetünk, és ez mindenki számára látható. Nézzük meg ennek a globális állapotnak a Merkle Gyökérét. Ezt az állapot gyökért sharding gyökérre bontják, és ezeknek a megosztott gyökereknek saját állapotuk lesz. Ezeket az állapotokat Merkle-fa formájában ábrázoljuk.

Mi történik, miután a shardingot aktiváltuk?

-Az állapot shardokra oszlik

-Minden egyedi felhasználó egy shardban van

-A felhasználók csak ugyanazon a shardon levő más felhasználókkal végezhetnek tranzakciókat

A Devcon-ban Vitalik Buterin így magyarázta a shardingot: Képzeld el, hogy az Ethereum szigetekre osztódott. Minden sziget teheti a saját dolgát. A szigetek mindegyikének megvannak a sajátos tulajdonságai, és mindenki, aki a szigethez tartozik, azaz a felhasználók, kapcsolatba léphetnek egymással, és szabadon felhasználhatják a sziget minden sajátosságát. Ha kapcsolatba akarnak lépni más szigetekkel, valamilyen protokollt kell használniuk.

Tehát a kérdés az, hogy ez hogyan fogja megváltoztatni a láncot?

Hogyan néz ki egy normál blokk a Bitcoinban vagy az Ethereumban (sharding előtt)?

Van egy blokk fejléc és a test rész, amely tartalmazza a blokk összes tranzakcióját. Az összes tranzakció Merkle gyökere a blokk fejlécében lesz. A bitcoinnak valóban szüksége volt blokkokra? Valóban szükség volt egy blokkláncra? Satoshi egyszerűen létrehozhatott volna egy tranzakciós láncot azáltal, hogy a korábbi tranzakció hash-jét belefoglalta az újabb tranzakcióba, úgynevezett „tranzakciós láncot” hozva létre.

Azért rendezik ezeket a tranzakciókat blokkba, hogy egy bizonyos szintű interakciót hozzanak létre, és az egész folyamatot skálázhatóbbá tegyék.

Az első szint

Az első szint a tranzakciós csoport. Minden shardnak megvan a saját tranzakciós csoportja. A tranzakciós csoport fel van osztva a tranzakciós csoport fejlécére és a tranzakciós csoport törzsére.

Tranzakciós csoport fejléce: A fejléc különálló bal és jobb részre oszlik.

Bal oldali rész:

Shard ID: annak a shardnak az azonosítója, amelyhez a tranzakciós csoport tartozik.

Pre-state gyökér: Ez a 43-as shard gyökérállapota a tranzakciók alkalmazása előtt.

Utólagos gyökér: Ez a 43-as shard gyökerének állapota a tranzakciók alkalmazása után.

Nyugtázási gyökér: A nyugtázási gyökér a 43-as shard-ban lévő összes tranzakció után kerül alkalmazásra.

A jobb oldali rész:

A jobb oldalon tele van véletlenszerű érvényesítőkkel, akiknek ellenőrizniük kell a tranzakciókat a shardon belül. Mindegyiket véletlenszerűen választják meg. Tranzakciós csoport teste: Az összes tranzakció-azonosító magában a shardban található.

Az első szint tulajdonságai

Minden tranzakció meghatározza annak a shardnak az azonosítóját, amelyhez tartozik. Egy adott shardhoz tartozó tranzakció azt mutatja, hogy két olyan fiók között történt, amelyek az adott shardban natívak. A tranzakciós csoport olyan tranzakciókkal rendelkezik, amelyek csak a shard ID-hez tartoznak, és egyediek. Emellett megadja a gyökér előtti és utáni állapotot is.

A második szint

Van egy normál blokklánc, de most két elsődleges gyökérrel rendelkezik:

-Az állapot gyökér

-A tranzakciós csoport gyökere

Az állapotgyökér az egész állapotot képviseli, és amint már láttuk, az állapot shardokra van bontva, amelyek a saját alrendszereiket tartalmazzák. A tranzakciócsoport gyökér tartalmazza az adott blokk összes tranzakciós csoportját.

A második szint tulajdonságai

A második szint olyan, mint egy egyszerű blokklánc, amely tranzakciós csoportok helyett tranzakciókat fogad el.

A tranzakciós csoport csak akkor érvényes, ha: a) Az pre-state gyökér megegyezik a shard gyökér globális állapotában, b) A tranzakciócsoport aláírásai mind érvényesülnek.

Ha a tranzakciós csoport bekerül, akkor a globális állapotgyökér lesz az adott shard ID állapot utáni gyökérje.

Tehát hogyan történik a szálak közötti kommunikáció?

Emlékszel még a szigetes példára? A shardok alapvetően szigetek. Tehát hogyan kommunikálnak ezek a szigetek egymással? Ne felejtsd el, hogy a shardok célja, hogy egyidejűleg sok párhuzamos tranzakció történjen a teljesítmény növelése érdekében. Ha az Ethereum lehetővé teszi a véletlenszerű keresztirányú kommunikációt, akkor az megsemmisíti a sharding teljes célját.

Tehát milyen protokollt kell követni a szálak közötti kommunikációhoz? Az Ethereum úgy döntött, hogy követi a kereszt-kommunikáció átvételi paradigmáját. Ezt nézd meg:

Mint itt láthatod, a tranzakciók minden egyes beérkezése egyszerűen hozzáférhető több Merkle fán keresztül a Merkle gyökér tranzakciós csoportjából. Minden tranzakció a shardban két dolgot fog végrehajtani:

Megváltoztatja annak a shardnak az állapotát, amelyhez tartozik
Nyugtát generál

Itt van még egy érdekes információ. A nyugtákat egy megosztott memóriában tárolja, amely más shardok számára is látható, de nem módosítható. Ezért a szálak közötti kommunikáció az alábbi nyugták útján történhet:

Milyen kihívások jelentkeznek a sharding megvalósításában?

Létre kell hozni egy mechanizmust, hogy megtudjuk, mely csomópont valósítja meg a shardot. Ezt biztonságos és hatékony módon kell elvégezni a párhuzamosság és a biztonság biztosítása érdekében. Vlad Zamfir szerint először a Proof of Stake-et kell végrehajtani, hogy megkönnyítsék a shardot.

A csomópontok egy bizalom nélküli rendszeren működnek, azaz az A csomópont nem bízik meg a B csomópontban, és mindkettőnek konszenzusra kell jutnia, függetlenül attól, hogy ez a bizalom megvan-e vagy sem. Tehát, ha egy adott tranzakciót shardokra bontanak és elosztják az A és B csomópontoknak, akkor az A csomópont ki kell dolgozzon valamilyen bizonyítási mechanizmust, hogy befejezték a munkát a shard részén.

Összegzés

Ahogy az Ethereum kibővül, és beindul a Metropolis és a Serenity, a shardok egyre kritikusabbá válnak növekedésük szempontjából. Ha az Ethereum azt tervezi, hogy az új internetté válik, akkor ki kell javítaniuk a skálázhatóság problémáit. A növekedésük biztosítása érdekében feltétlenül végre kell hajtaniuk a shardingot. Izgalmas idő vár az Ethereumra a továbbiakban.

Érdekelnek a kriptopénzek? Ne maradj le a legérdekesebb infókról, csatlakozz hozzánk a lenti elérhetőségeken!

Kezdőknek	Közösség	Egyéb
Bitcoin Útmutató	Likeolj minket Facebookon!	Legfrissebb Hírek
Ethereum Útmutató	Csatlakozz Discord-on!	Videók
Kripto Szótár	Kövess minket Youtuben is!	Altcoinok