Sharding

Apa Sharding?

Sharding adalah teknik partisi database yang digunakan oleh perusahaan blockchain dengan tujuan skalabilitas, memungkinkan mereka untuk memproses lebih banyak transaksi per detik. Sharding membagi seluruh jaringan perusahaan blockchain menjadi beberapa partisi yang lebih kecil, yang dikenal sebagai “pecahan”. Setiap pecahan terdiri dari datanya sendiri, membuatnya berbeda dan independen jika dibandingkan dengan pecahan lainnya.

Sharding dapat membantu mengurangi latensi atau kelambatan jaringan karena membagi jaringan blockchain menjadi pecahan terpisah. Namun, ada beberapa masalah keamanan seputar sharding tempat pecahan dapat diserang.

Poin Penting

Sharding adalah teknik partisi database yang sedang dipertimbangkan oleh jaringan blockchain dan sedang diuji oleh Ethereum.
Semakin banyak pengguna yang diambil jaringan blockchain, semakin lambat jaringannya, yang mengarah ke latensi yang signifikan.
Sharding dapat meningkatkan latensi jaringan dengan membagi jaringan blockchain menjadi beberapa shard terpisah — masing-masing dengan datanya sendiri, terpisah dari shard lainnya.
Masalah keamanan seputar sharding termasuk peretasan atau pengambilalihan pecahan, di mana satu pecahan menyerang pecahan lainnya, yang mengakibatkan hilangnya informasi.

Memahami Sharding

Jaringan blockchain dan mata uang kripto masing-masing semakin populer karena penerapan teknologi yang meluas, yang mencakup manajemen rantai pasokan dan transaksi keuangan. Seiring popularitas blockchain tumbuh, begitu pula beban kerja dan volume transaksional yang ditangani oleh jaringan. Jika kita menganggap blockchain sebagai database bersama, karena semakin banyak data ditambahkan, jaringan perlu menemukan cara baru untuk dapat memproses semua data itu secara efisien dan cepat, yang mana sharding dapat membantu.

Buku Besar Terdistribusi

Buku besar terdistribusi dari teknologi blockchain membuatnya menarik karena memungkinkan transaksi untuk dibagikan secara konsensus di banyak situs dan geografi. Saat transaksi dicatat, salinan dikirim ke jaringan bersama dalam beberapa detik menciptakan “saksi” publik. Jika satu bagian dari jaringan menjadi korban penipuan atau serangan jahat, peserta jaringan bersama dapat mengidentifikasi apa yang diubah oleh penipu karena mereka semua menyimpan salinan transaksi buku besar. Hasilnya, teknologi blockchain dan sistem buku besar terdistribusi dapat membantu mengurangi penipuan dan membatasi kerusakan dari serangan siber, seperti peretasan.

Skalabilitas

Namun, salah satu tantangan utama dengan teknologi blockchain adalah saat komputer tambahan ditambahkan ke jaringan dan lebih banyak transaksi diproses, jaringan dapat menjadi macet, memperlambat proses — disebut latensi. Latensi adalah rintangan bagi blockchain yang diadopsi untuk digunakan secara luas, terutama jika dibandingkan dengan sistem pembayaran elektronik saat ini yang bekerja dengan cepat dan efisien. Dengan kata lain, skalabilitas merupakan tantangan bagi blockchain karena jaringan mungkin tidak dapat menangani peningkatan jumlah data dan aliran transaksi karena semakin banyak industri yang mengadopsi teknologi tersebut.

Salah satu solusi yang dipertimbangkan untuk membuat skalabilitas bebas latensi adalah proses sharding. Sharding dirancang untuk menyebarkan beban kerja jaringan ke dalam beberapa partisi, yang dapat membantu mengurangi latensi dan memungkinkan lebih banyak transaksi untuk diproses oleh blockchain.

Referensi cepat

Tiga ciri yang ingin diterapkan oleh jaringan blockchain adalah desentralisasi, skalabilitas, dan keamanan.

Bagaimana Sharding Dicapai

Sebelum menjelajahi bagaimana sharding dilakukan dalam jaringan blockchain, penting untuk meninjau bagaimana data saat ini disimpan dan diproses.

Blockchain Nodes

Saat ini, dalam blockchain, setiap node dalam jaringan harus memproses atau menangani semua volume transaksi di dalam jaringan. Node dalam blockchain bersifat independen dan bertanggung jawab untuk memelihara dan menyimpan semua data dalam jaringan yang terdesentralisasi. Dengan kata lain, setiap node harus menyimpan informasi penting, seperti saldo akun dan riwayat transaksi. Jaringan blockchain didirikan sehingga setiap node harus memproses semua operasi, data, dan transaksi di jaringan.

Meskipun memastikan keamanan blockchain dengan menyimpan setiap transaksi di semua node, model ini sangat memperlambat pemrosesan transaksi. Kecepatan lambat untuk memproses transaksi bukanlah pertanda baik untuk masa depan di mana blockchain bertanggung jawab atas jutaan transaksi.

Sharding dapat membantu karena mempartisi atau menyebarkan beban kerja transaksional dari jaringan blockchain sehingga setiap node tidak perlu menangani atau memproses semua beban kerja blockchain. Di satu sisi, sharding membagi beban kerja menjadi partisi atau shard.

Partisi Horizontal

Sharding dapat dilakukan melalui partisi horizontal database melalui pembagian menjadi beberapa baris. Pecahan, demikian sebutan barisnya, dikonseptualisasikan berdasarkan karakteristik. Misalnya, satu pecahan mungkin bertanggung jawab untuk menyimpan status dan riwayat transaksi untuk jenis alamat tertentu. Juga, dimungkinkan untuk membagi pecahan berdasarkan jenis aset digital yang disimpan di dalamnya. Transaksi yang melibatkan aset digital tersebut dapat dilakukan melalui kombinasi pecahan.

Sebagai contoh, pertimbangkan transaksi sewa real estat yang melibatkan banyak pecahan. Pecahan ini sesuai dengan entitas berbeda yang terlibat dalam transaksi, dari nama pelanggan hingga kunci digital yang dikonfigurasi menjadi kunci pintar yang tersedia untuk penyewa setelah pembayaran sewa.

Berbagi Pecahan

Setiap pecahan masih dapat dibagikan di antara pecahan lainnya, yang mempertahankan aspek kunci dari teknologi blockchain — buku besar yang terdesentralisasi. Dengan kata lain, buku besar masih dapat diakses oleh setiap pengguna sehingga mereka dapat melihat semua transaksi buku besar.

Sharding dan Keamanan

Salah satu masalah utama dalam praktik yang muncul adalah keamanan. Meskipun setiap pecahan terpisah dan hanya memproses datanya sendiri, ada masalah keamanan terkait kerusakan pecahan tersebut, saat satu pecahan mengambil alih pecahan lainnya, yang mengakibatkan hilangnya informasi atau data.

Jika kita menganggap setiap pecahan sebagai jaringan blockchainnya sendiri dengan pengguna dan datanya yang diautentikasi, peretas atau melalui serangan dunia maya dapat mengambil alih pecahan. Penyerang kemudian dapat memasukkan transaksi palsu atau program jahat.

Ethereum , salah satu perusahaan blockchain paling terkemuka, berada di garis depan pengujian sharding sebagai solusi yang mungkin untuk masalah latensi dan skalabilitas. Ethereum telah memerangi potensi serangan pecahan dengan menetapkan node secara acak ke pecahan tertentu dan terus-menerus menetapkannya kembali pada interval acak. Pengambilan sampel acak ini akan menyulitkan peretas untuk mengetahui kapan dan di mana merusak pecahan.

Selain itu, penting untuk dicatat bahwa sharding masih dalam tahap pengujian awal yang digunakan untuk jaringan blockchain. Akibatnya, semua potensi masalah dan tantangan belum bisa diselesaikan.