Startseite
Glossar
Parallelisierung

Parallelisierung

Mittel


Wobei handelt es sich bei einer Parallelisierung?

Parallelisierung (parallele Transaktionsausf√ľhrung) bezeichnet eine Methode zur gleichzeitigen Verarbeitung von Aufgaben. Sie basiert auf der Idee der Parallelverarbeitung, einem Konzept aus der Informatik, das die F√§higkeit beschreibt, mehrere Prozesse gleichzeitig auszuf√ľhren. Bei der Blockchain-Technologie k√∂nnen durch eine Parallelisierung die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde (TPS) sowie der Gesamtdurchsatz des Netzwerkes erh√∂ht werden.

Wie funktioniert eine Parallelisierung?

Durch eine Parallelisierung wird das Netzwerk so strukturiert, dass mehrere Transaktionen gleichzeitig validiert werden, anstatt sie sequentiell (eine nach der anderen) zu verarbeiten. Die Ausf√ľhrung von Transaktionen wird zwischen den Knoten aufgeteilt, sodass die verf√ľgbaren Netzwerkressourcen effektiv genutzt werden.¬†

Bei dieser Methode werden viele potenzielle Netzwerkzust√§nde gleichzeitig gepr√ľft, von denen jeder das Ergebnis der Validierung einer bestimmten Gruppe von Transaktionen zeigt. Die Zust√§nde werden analysiert, um zu verstehen, welche Auswirkungen jede Transaktion auf das Ledger h√§tte, wenn sie validiert w√ľrde. Nach Abschluss der Pr√ľfung erreicht das Netzwerk einen gemeinsamen Zustand, der das Ergebnis der parallelen Validierung darstellt.

Arten der Parallelisierung 

Es gibt zwei Arten der Parallelisierung: die optimistische Parallelisierung und die State-Access-Parallelisierung.

1. Optimistische Parallelisierung. Bei der optimistisch-parallelen Ausf√ľhrung √ľberspringt das Netzwerk die Sortierung und verarbeitet die Transaktionen stattdessen gleichzeitig. Es arbeitet unter der Annahme, dass Transaktionen in der Warteschlange unabh√§ngig voneinander sind, und √ľberpr√ľft sie, um eventuelle fehlerhafte Ausf√ľhrungen zu korrigieren. Wenn zus√§tzliche Abh√§ngigkeiten zwischen den Transaktionen bestehen, f√ľhrt das Netzwerk die Transaktionen erneut mit fehlerfreien Daten aus.
2. State-Access-Parallelisierung. Bei der State-Access-Parallelisierung werden Transaktionen zun√§chst nach ihren Auswirkungen auf den Zustand des Netzwerkes sortiert, wobei Faktoren wie die Interaktion mit bestimmten Smart Contracts oder Konten ber√ľcksichtigt werden. Die sortierten Transaktionen werden an das Konsenssystem weitergeleitet, wobei zwischen zusammenh√§ngenden und nicht zusammenh√§ngenden Transaktionen unterschieden wird. Nicht zusammenh√§ngende Transaktionen werden zur Optimierung der Effizienz gleichzeitig ausgef√ľhrt, w√§hrend zusammenh√§ngende Transaktionen vor der Verarbeitung aufeinander abgestimmt werden. Zudem erfolgt eine Priorisierung auf Grundlage der Gasgeb√ľhren.

Vorteile der Parallelisierung

Schnelle Transaktionsverarbeitung

Durch die Aufteilung von Aufgaben auf mehrere Knoten wird die Transaktionsausf√ľhrung erheblich verk√ľrzt. Daher sind Netzwerke mit paralleler Transaktionsverarbeitung im Allgemeinen effizienter als solche mit sequentieller Verarbeitung.

Skalierbarkeit

Die Parallelisierung stellt einen L√∂sungsansatz f√ľr das Skalierbarkeitsproblem der Blockchain dar. Die Aufteilung der Validierungsaufgaben auf die Netzknoten erm√∂glicht eine schnellere Validierung von Transaktionen und eine horizontale Skalierung. Unter horizontaler Skalierung versteht man die F√§higkeit des Netzwerkes, seine Ressourcen bei Bedarf aufzustocken. Bei steigender Nachfrage werden zus√§tzliche Knoten hinzugef√ľgt, und bei sinkender Nachfrage wird die Kapazit√§t reduziert.

Geringere Gaskosten

Dank der Parallelisierung lassen sich die Geb√ľhren senken, da die Transaktionen auf Knotenuntergruppen verteilt werden. Im Vergleich zur sequentiellen Verarbeitung, bei der jeder Knoten jede Transaktion validiert, sind die Kosten geringer. Bei h√∂heren Transaktionsgeschwindigkeiten gibt es auch weniger Wettbewerb zwischen den Knoten, weshalb die Geb√ľhren pro Transaktion weiter sinken.¬†

Zusammenfassung

Die Parallelisierung ist eine Methode der Transaktionsverarbeitung und stellt eine L√∂sung f√ľr das Skalierbarkeitsproblem der Blockchain dar. Durch die gleichzeitige Ausf√ľhrung von Transaktionen und die Aufteilung der Validierungsaufgaben auf mehrere Knoten k√∂nnen Blockchain-Netzwerke mehr Transaktionen verarbeiten, niedrigere Gasgeb√ľhren anbieten und schnellere Verarbeitungszeiten erreichen.