Shard chain

Cos'è lo sharding?

Lo sharding è il processo con cui un database viene suddiviso orizzontalmente per ripartire il carico. È un concetto comune in informatica. Nel contesto di Ethereum, ridurrà la congestione della rete e aumenterà il numero di transazioni al secondo creando nuove catene, dette "shard".

Questo aspetto è importante per altri motivi oltre alla scalabilità.

Caratteristiche dello sharding

Chiunque può eseguire un nodo

Lo sharding è un buon modo per permettere l'espansione mantenendo la decentralizzazione, dato che l'alternativa sarebbe quella di aumentare la dimensione del database esistente. Questo renderebbe Ethereum meno accessibile da parte dei validatori della rete perché avrebbero bisogno di computer più potenti e costosi. Con le shard chain, i validatori dovranno solo salvare/eseguire i dati dello shard che stanno convalidando e non dell'intera rete (come succede ora). Tutto questo aumenta la rapidità e riduce drasticamente i requisiti hardware.

Più partecipazione nella rete

Lo sharding alla fine permetterà di eseguire Ethereum su un computer portatile o un cellulare. Più persone quindi dovrebbero essere in grado di partecipare o eseguire client. Questo migliorerà la sicurezza, perché in una rete più decentralizzata la superficie di attacco è inferiore.

Con requisiti hardware minori, lo sharding faciliterà l'esecuzione dei client e non sarà necessario affidarsi a intermediari. Se puoi, prendi in considerazione la possibilità di eseguire più client. Questo può aiutare la salute della rete, riducendo ulteriormente i punti di errore. Esegui un client Eth2

Shard chain versione 1: disponibilità dei dati

Le prime shard chain disponibili forniranno solo dati aggiuntivi in rete. Non gestiranno le transazioni o gli smart contract. Garantiranno comunque incredibili miglioramenti al numero di transazioni al secondo quando combinate ai rollup.

I rollup sono una tecnologia di secondo livello che esiste già oggi. Permettono alle dapp di raggruppare o "eseguire il roll up" delle transazioni in una sola transazione off-chain, generare una prova crittografica e inviarla alla catena. In questo modo, i dati necessari per una transazione vengono ridotti. Combinando questo aspetto con le informazioni extra rese disponibili dalle shard, s ottengono 100.000 transazioni al secondo.

Maggiori informazioni sui rollup

Shard chain versione 2: esecuzione di codice

Il piano è sempre stato quello di aggiungere ulteriori funzionalità agli shard, per renderli più simili a quello che è oggi la rete principale Ethereum. Questo permetterebbe di archiviare ed eseguire smart contract e gestire gli account. Ma considerando il più elevato numero di transazioni al secondo che le shard versione 1 permettono, c'è ancora bisogno? La questione è tuttora in fase di dibattito ancora dibattuto nella community e sembrano esserci alcune opzioni.

Gli shard devono eseguire codice?

Vitalik Buterin, parlando al podcast Bankless, ha presentato 3 potenziali opzioni di cui vale la pena discutere.

1. Esecuzione di stato non necessaria

Significa che non diamo la possibilità agli shard di gestire gli smart contract e li utilizziamo solo come depositi di dati.

2. Inserire alcuni shard di esecuzione

Forse c'è un compromesso che permette di non implementare tutti gli shard (al momento ne sono previsti 64) per avere una soluzione più smart. Potremmo semplicemente aggiungere questa funzionalità ad alcuni shard e tralasciare gli altri. Potrebbe velocizzare la consegna.

3. Attendere finché non possiamo implementare il Zero Knowledge (ZK) snark

Infine, forse dovremmo riformulare questo dibattito quando gli ZK snark sono consolidati. Questa è una tecnologia che potrebbe contribuire a garantire transazioni veramente private sulla rete. È probabile che saranno necessari shard più intelligenti, ma sono ancora in fase di ricerca e sviluppo.

Altre risorse

Ecco altre considerazioni sullo stesso argomento:

• Phase One and Done: Eth2 as a data availability engine – cdetrio, ethresear.ch

Questo è ancora argomento di discussione. Aggiorneremo le pagine quando ne sapremo di più.

Relazioni tra aggiornamenti

Gli aggiornamenti a Eth2 sono in qualche modo interconnessi. Quindi riassumiamo come le shard chain sono in relazione con gli altri aggiornamenti.

Shard e beacon chain

La beacon chain contiene la logica per mantenere al sicuro e sincronizzati gli shard. La beacon chain coordinerà gli staker nella rete, assegnandoli agli shard su cui dovranno operare. Faciliterà inoltre la comunicazione tra gli shard, ricevendo e salvando i dati delle transazioni degli shard che saranno accessibili da parte degli altri shard. Gli shard avranno così un'istantanea dello stato di Ethereum per mantenere tutto aggiornato.

Gli shard e il docking

La rete principale Ethereum esisterà come esiste oggi anche dopo l'introduzione degli shard. Però, a un certo punto, la rete principale dovrà diventare uno shard, in modo tale da poter passare allo staking. Rimane da valutare se la rete principale sarà l'unico shard "smart" in grado di gestire l'esecuzione di codice. In ogni caso la decisione verrà presa durante la fase 2 dello sharding.

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