Sharding

Sharding ist eine Methode zur Aufteilung von Blockchains (oder anderen Arten von Datenbanken) in kleinere, partitionierte Blockchains, die bestimmte Datensegmente verwalten. Auf diese Weise wird eine einzelne Chain entlastet, die alle Transaktionen und Interaktionen in einem Netzwerk abwickelt. Jede partitionierte Blockchain wird als „Shard“ bezeichnet und verfügt über ein eigenes Hauptbuch.

Diese Shards können dann ihre eigenen Transaktionen verarbeiten, aber eine Beacon-Blockchain oder Haupt-Chain verwaltet die Interaktionen zwischen den Shards. Dies macht Sharding zu einer Verbesserung der Skalierbarkeit des Netzwerks auf Layer 1, da es sich um eine Änderung des Hauptnetzes einer Blockchain handelt. Die Implementierung von Shards bietet viel mehr Skalierbarkeit als die Verwendung eines einzigen Netzwerks.

Die Ethereum-Entwickler führen Sharding während des Upgrade-Prozesses von Ethereum zu einem skalierbaren Proof-of-Stake-Netzwerk ein. Im Beispiel von Ethereum wird eine Beacon Chain 64 einzelne Shards koordinieren. Die ursprüngliche Proof of Work Ethereum Chain wird mit der Proof of Stake Beacon Chain verschmelzen, und das Sharding wird später hinzukommen.

Zu den Vorteilen des Sharding eines Netzwerks gehört die einfache und zugängliche Verwaltung eines Nodes. Da die Daten des Netzwerks auf Shards aufgeteilt sind, müssen Validierer-Nodes nicht mehr die gesamte Geschichte der gesamten Blockchain speichern. Stattdessen muss der Validierer lediglich Bestätigungen über die Integrität der Daten aufbewahren.

Netzwerke ohne Sharding greifen häufig auf Rollups zurück, um die Skalierbarkeit zu verbessern. Diese nehmen Transaktionen außerhalb der Chain und fassen sie für die Validierung auf der Haupt-Chain zusammen. Sharding mag zwar wie ein Konkurrent von Rollups erscheinen, macht diese aber tatsächlich effizienter. Rollups in einem gesplitteten Netzwerk können ihren Status effizienter melden, was ihre Geschwindigkeit erhöht.

Die größte Sorge beim Sharding ist die Möglichkeit, dass bösartige Akteure einen Shard übernehmen. Dieser Shard könnte sich dann negativ auf andere Teile des Netzwerks auswirken. Ohne entsprechende Vorkehrungen und Regeln ist die Übernahme eines Shards leichter zu bewerkstelligen als die eines gesamten nicht geshardeten Netzwerks.