Phân mảnh kỹ thuật: Khám phá những con đường mới cho khả năng mở rộng Blockchain

Công nghệ blockchain đang đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng. Để giải quyết vấn đề này, công nghệ phân mảnh đã ra đời và trở thành một trong những phương pháp quan trọng để cải thiện hiệu suất và thông lượng của blockchain. Bài viết này sẽ khám phá nguyên lý của công nghệ phân mảnh, các giải pháp hiện có và hướng phát triển trong tương lai, đặc biệt chú trọng vào dự án Shardeum mới nổi và giải pháp phân mảnh động đổi mới của nó.

Một, Tổng quan về công nghệ phân mảnh

Phân mảnh là một giải pháp mở rộng chia nhỏ các nút trong mạng thành các nhóm nhỏ hơn, xử lý các tập giao dịch khác nhau và thực hiện xử lý song song. Nó cải thiện hiệu suất tổng thể của blockchain bằng cách giảm bớt gánh nặng xử lý lượng dữ liệu lớn cần thiết để tổng hợp trên toàn mạng.

Phân mảnh công nghệ chủ yếu liên quan đến ba khía cạnh:

1. Mạng phân mảnh: Làm thế nào để phân bổ các nút vào các phân mảnh khác nhau
2. Giao dịch phân mảnh: Làm thế nào để phân bổ giao dịch vào các phân mảnh tương ứng xử lý
3. Trạng thái phân mảnh: Dữ liệu Blockchain được lưu trữ như thế nào trong các phân mảnh khác nhau

Tuy nhiên, công nghệ phân mảnh cũng đối mặt với một số thách thức, chẳng hạn như:

• Làm thế nào để đảm bảo an ninh giữa các phân mảnh, tránh việc một phân mảnh bị tấn công
• Làm thế nào để xử lý giao dịch xuyên phân mảnh, đảm bảo tính nguyên tử của giao dịch
• Làm thế nào để duy trì mức độ phi tập trung của mạng khi số lượng phân mảnh tăng lên

Hai, các giải pháp phân mảnh hiện có

1. Ethereum

Ethereum dự kiến áp dụng giải pháp phân mảnh khả dụng dữ liệu, tức là "Danksharding". Giải pháp này sử dụng "Blob" phân mảnh để chia nhỏ dữ liệu, đồng thời sử dụng "mẫu khả dụng dữ liệu" để xác nhận tất cả dữ liệu có sẵn.

2. Harmony

Harmony áp dụng phương pháp phân mảnh tiêu chuẩn, bao gồm chuỗi báo hiệu và nhiều chuỗi phân mảnh. Nó sử dụng cơ chế chứng minh cổ phần hiệu quả (EPoS) và công nghệ phân mảnh ngẫu nhiên an toàn, thông qua việc phân tán các token được thế chấp của những người nắm giữ lớn vào nhiều phân mảnh để tăng cường tính bảo mật.

3. Elrond

Elrond áp dụng phân mảnh trạng thái tự thích ứng, có thể điều chỉnh số lượng phân mảnh một cách linh hoạt dựa trên tình hình mạng. Nó sử dụng cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần an toàn và áp dụng mô hình bất đồng bộ để xử lý giao dịch xuyên phân mảnh.

4. Gần

Near đã đề xuất "Giao thức Đêm Bóng" ( Nightshade ), mô hình hóa hệ thống như một Blockchain duy nhất, thực hiện phân mảnh ở cấp độ khối. Nó sử dụng hai vai trò là nhà sản xuất khối và xác thực viên, xử lý giao dịch xuyên phân mảnh thông qua việc thực hiện liên tục.

Ba, Shardeum và phân mảnh trạng thái động

Shardeum đã đưa ra hai giải pháp đổi mới để giải quyết những hạn chế của công nghệ phân mảnh hiện tại:

1. Đồng thuận cấp giao dịch

Shardeum đạt được đồng thuận ở cấp độ giao dịch thay vì cấp độ khối, cho phép xử lý giao dịch đồng thời giữa các phân mảnh. Cách tiếp cận này có thể đạt được độ chắc chắn cuối cùng trong vòng vài giây và độ trễ thấp, hiệu quả ngăn chặn tắc nghẽn mạng.

2. Trạng thái động phân mảnh

Shardeum sử dụng phân mảnh trạng thái động, mỗi nút có thể nắm giữ các phạm vi địa chỉ khác nhau và có sự chồng chéo. Cách này mặc dù làm tăng độ phức tạp, nhưng cho phép mở rộng thực sự theo tuyến tính.

Thông qua những đổi mới này, Shardeum hy vọng sẽ đạt được:

• Xử lý giao dịch giữa các phân mảnh hiệu quả hơn
• Mở rộng tuyến tính số lượng nút mạng
• Phân bổ tài nguyên linh hoạt hơn

Bốn, Kết luận

Công nghệ phân mảnh đã cung cấp những khả năng mới cho khả năng mở rộng của Blockchain. Mặc dù vẫn đối mặt với những thách thức, nhưng những dự án sáng tạo như Shardeum đang thúc đẩy sự tiến bộ của công nghệ. Với nhiều khám phá và thực hành hơn, chúng ta có lý do để tin rằng công nghệ phân mảnh sẽ mở đường cho việc áp dụng quy mô lớn của Blockchain, thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái Web3.