La tecnologia blockchain è in continua evoluzione e lo Sharding è uno dei prossimi passi per la sua evoluzione. Ma cos’è? Scopriamolo.
Poiché le blockchain nel corso degli anni vengono implementate in un numero crescente di progetti con use case reali, dalle transazioni finanziarie transfrontaliere alla gestione della catena di approvvigionamento, persiste il classico “trilemma” del raggiungimento di scalabilità, sicurezza e decentralizzazione.
Il “trilemma” si riferisce all’idea che scalabilità, sicurezza e decentralizzazione non possano essere raggiunte contemporaneamente. Ad esempio, il TPS (transazione al secondo) medio di Bitcoin è minore rispetto al TPS medio di reti centralizzate come VISA, che ha un TPS medio di circa 1500-2000. Sebbene Bitcoin sia una soluzione di pagamento altamente decentralizzata, i processi di Visa sono governati dalla sua organizzazione centrale.
La tecnologia blockchain deve trovare un terreno comune per fornire i tre elementi tutti in una volta ora che si sta muovendo verso l’adozione mainstream. L’innovazione in corso nella sfera blockchain è fortemente concentrata sulla ricerca di soluzioni al classico trilemma. Gli sviluppatori hanno escogitato una serie di soluzioni, come soluzioni di scaling, Layer-1 e Layer-2, rollup ZK, Sharding, Plasma chains, ecc.
Lo sharding è uno dei numerosi metodi popolari con cui gli sviluppatori stanno sperimentando per aumentare il throughput transazionale di una blockchain e la scalabilità complessiva. Ma cos’è esattamente lo sharding e perché è così importante nel mondo delle criptovalute? Scopriamolo.
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Cos’è esattamente lo Sharding
L’idea alla base dello “sharding” è distribuire la potenza di elaborazione orizzontalmente anziché aggiungerla continuamente a una singola blockchain. Lo sharding è una tecnica di partizionamento del database utilizzata dalle blockchain per aumentare la scalabilità elaborando più transazioni al secondo. Lo sharding può dividere l’intera rete di una blockchain in partizioni più piccole note come “frammenti” o shards. Ogni frammento ha il proprio set di dati. Questo lo distingue e lo distingue dagli altri frammenti.
Una rete peer-to-peer (P2P), come una blockchain, è costituita da più nodi completi (computer), ognuno dei quali registra una copia della cronologia della blockchain. Lo sharding consente ai nodi di funzionare senza dover mantenere tutti quei dati contemporaneamente. La suddivisione di una rete blockchain in frammenti separati può aiutare a ridurre la latenza o la lentezza della rete. Ciò consente alla rete di elaborare un volume maggiore di transazioni a una velocità maggiore.
Come funziona lo sharding
Il ledger della tecnologia blockchain la rende attraente perché consente di condividere consensualmente le transazioni su più nodi sparsi in aree geografiche. Man mano che le transazioni vengono registrate, le copie vengono immediatamente inviate alla rete condivisa, creando testimoni pubblici. Tuttavia, per utilizzare appieno la tecnologia blockchain, dobbiamo ridurre la quantità di potenza di calcolo richiesta da ciascun nodo per mantenere un flusso costante di operazioni.
Di conseguenza, la maggior parte delle blockchain, incluso Ethereum che lo già fatto, si stanno spostando verso il meccanismo di consenso Proof-of-Stake (Pos) più rispettoso dell’ambiente ed efficiente dal punto di vista energetico. A differenza del sistema PoW, il PoS richiede solo ai nodi di mettere in staking la criptovaluta nativa della blockchain sulla rete. La blockchain riconosce questi staker come contributori e li rende validatori delle transazioni di rete. Ciò riduce la quantità di potenza di calcolo richiesta. Lo sharding viene più comunemente eseguito su reti Proof-of-Stake (PoS) piuttosto che su reti Proof-of-Work (PoW).
Si ottiene partizionando orizzontalmente i database e dividendoli in righe. Gli shard sono sottocatene costruite sopra la blockchain principale. Possono essere paragonati ai rami degli alberi; l’albero diventa più grande ogni volta che viene aggiunto un nuovo ramo. Ogni frammento funziona come una mini-blockchain con la propria potenza di elaborazione e un insieme di nodi. Uno shard, ad esempio, potrebbe essere incaricato di memorizzare lo stato e la cronologia delle transazioni per un tipo specifico di indirizzo. Inoltre, i frammenti possono essere divisi in base al tipo di risorsa digitale in essi memorizzata. Le transazioni che coinvolgono quella risorsa digitale potrebbero essere rese possibili combinando i frammenti.
Ulteriori vantaggi dello sharding
Di conseguenza, una blockchain “frammentata” declassa ed esegue tutti i protocolli sottostanti in modo più efficiente e funge da libro mastro distribuito decentralizzato. Ciò accade quando i dati della chain principale vengono frammentati e distribuiti tra i frammenti. Poiché i nodi non devono più accedere a tutti i dati sulla chain principale, la potenza di calcolo richiesta viene ulteriormente ridotta. Ciò aumenta la velocità di elaborazione di ogni frammento.
I dati su ogni shard possono ancora essere condivisi con gli altri shard. Garantirà la conservazione di un aspetto chiave della tecnologia blockchain: il libro mastro decentralizzato. In altre parole, gli utenti possono comunque accedere al libro mastro e visualizzare tutte le transazioni.
Conclusioni finali
Lo sharding è un buon modo per “scalare” se si desidera mantenere la decentralizzazione, poiché l’alternativa è aumentare le dimensioni del database esistente. L’aumento delle dimensioni del database richiede ai validatori di possedere costosi ASIC che richiedono una grande quantità di energia per funzionare. Oltre ad affrontare la scalabilità, alcuni sostengono che lo sharding preservi la sicurezza nativa di una blockchain conservando “la maggior parte del de decentralizzazione generata e proprietà di sicurezza di una blockchain.’
Con lo sharding, i validatori non sono più tenuti a memorizzare tutti questi dati da soli, ma possono invece utilizzare tecniche di dati per confermare che i dati sono stati resi disponibili dalla rete. Ciò riduce significativamente il costo di archiviazione dei dati riducendo i requisiti hardware.
Lo sharding sta gradualmente guadagnando popolarità grazie ai suoi potenziali contributi al progresso del mondo delle criptovalute. Ethereum sta testando lo sharding come potenziale soluzione ai problemi di latenza e scalabilità. Dopo “Il Merge”, in cui l’Ethereum Mainnet “si è fusa” con il sistema di proof-of-stake di Beacon Chain, Ethereum intende lanciare 64 nuove shard chain. Shardeum, un’iniziativa del CEO di WazirX Nischal Shetty e Omar Syed, dovrebbe raggiungere “scalabilità infinita, vero decentramento e solida sicurezza” utilizzando lo sharding.
Hai trovato lo sharding un concetto interessante che potrebbe risolvere molti dei problemi attuali della blockchain? Se sì, per altri concetti e idee simili dal mondo blockchain, rimanete sintonizzati!
