Sharding

Mittel
Sharding ist eine Methode zur Aufteilung von Blockchains (oder anderen Arten von Datenbanken) in kleinere, partitionierte Blockchains, die bestimmte Datensegmente verwalten. Sie erm√∂glicht die Entlastung einer einzelnen Blockchain, die bisher f√ľr die Verwaltung aller Transaktionen und Interaktionen in einem Netzwerk zust√§ndig war. Jede partitionierte Blockchain wird als ‚ÄěShard‚Äú bezeichnet und verf√ľgt √ľber ein eigenes Ledger.
Die Shards verarbeiten ihre eigenen Transaktionen, w√§hrend die Beacon-Blockchain, also die Hauptkette, die Interaktionen zwischen den Shards verwaltet. Sharding ist also gewisserma√üen ein Upgrade der Netzwerkskalierbarkeit auf Ebene 1, da es sich um eine √Ąnderung des Mainnets der Blockchain handelt. Ein in Shards unterteiltes Netzwerk bietet eine h√∂here Skalierbarkeit als ein einzelnes Netzwerk. Die Ethereum-Entwickler f√ľhren Sharding im Rahmen des Upgrades von Ethereum zu einem skalierbaren Proof-of-Stake (PoS)-Netzwerk ein.
Bei Ethereum wird die Beacon Chain 64 einzelne Shards koordinieren. Vor der Implementierung des Shardings wird jedoch zun√§chst die urspr√ľngliche Proof-of-Work (PoW)-Blockchain des Netzwerks mit der PoS-Beacon Chain zusammengef√ľhrt.
Einer der Vorteile des Shardings eines Netzwerks ist die Einfachheit des Betriebs eines Validierungsknotens und des Zugriffs auf ihn. Da die Daten des Netzwerks auf die einzelnen Shards aufgeteilt werden, m√ľssen die Knoten nicht mehr die komplette Datenreihe der gesamten Blockchain speichern. Stattdessen muss der Validator nur noch Best√§tigungen √ľber die Integrit√§t der Daten aufbewahren.

Netzwerke ohne Sharding greifen zur Verbesserung der Skalierbarkeit h√§ufig auf Rollups zur√ľck. Dabei werden Transaktionen au√üerhalb der Blockchain abgewickelt und zur Validierung auf der Hauptkette zusammengefasst. W√§hrend Sharding und Rollups als zwei alternative Optionen erscheinen m√∂gen, k√∂nnen Rollups das Sharding effizienter machen, da sie in einem geteilten Netzwerk ihren Status effizienter √ľbermitteln k√∂nnen und daher schneller sind.

Die gr√∂√üte Sorge beim Sharding ist, dass b√∂swillige Akteure ein Shard √ľbernehmen k√∂nnten. Dieses Shard w√ľrde dann m√∂glicherweise die Funktionsf√§higkeit der anderen Teile des¬†Netzwerks beeintr√§chtigen. Es ist es einfacher, ein Shard zu √ľbernehmen als ein ganzes Netzwerk ohne Sharding, es sei denn, es wurden angemessene Sicherheitsvorkehrungen und -regeln umgesetzt.