Die meisten Blockchains verlangen, dass jeder Node jede Transaktion verarbeitet, was hervorragend für die Sicherheit, aber langsam ist, weil der Durchsatz des Netzwerks auf das begrenzt ist, was eine einzelne Maschine bewältigen kann. Sharding übernimmt eine seit Langem etablierte Idee aus traditionellen Datenbanken: die Arbeit aufteilen. Das Netzwerk wird in Shards partitioniert, von denen jeder für einen Teil der Transaktionen zuständig ist und parallel läuft, sodass die kombinierte Kapazität mit jedem hinzukommenden Shard wächst, statt fest zu bleiben.
Der schwierige Teil besteht darin, dies zu tun, ohne die Sicherheit zu schwächen oder das Netzwerk in unverbundene Inseln zu zersplittern. Nodes decken typischerweise nur ihren eigenen Shard ab statt die gesamte Chain, weshalb das Design gewährleisten muss, dass Shards weiterhin zuverlässig kommunizieren können und dass kein einzelner Shard so klein wird, dass er billig angreifbar ist. Genau weil dieses Gleichgewicht schwer zu treffen ist, ist Sharding technisch anspruchsvoll und hat Jahre sorgfältiger Forschung gebraucht, um es der praktischen Nutzung näherzubringen.
Sharding ist nur eine von mehreren Antworten auf das Skalierungsproblem, neben Layer-2-Rollups, und verschiedene Projekte setzen in unterschiedlichem Maße auf sie. Für die meisten Nutzer ist es ein Detail unter der Haube, das sie nie direkt berühren, doch es erklärt, wie manche Netzwerke die Kapazität erheblich steigern wollen und zugleich versuchen, die Dezentralisierung zu bewahren, die eine Blockchain überhaupt erst nutzenswert macht.
Das Wichtigste in Kürze
- Sharding teilt eine Blockchain in parallele Abschnitte auf, sodass Transaktionen gleichzeitig verarbeitet werden können.
- Es zielt darauf ab, die Kapazität zu erhöhen, ohne dass jeder Node die gesamte Arbeitslast des Netzwerks bewältigen muss.
- Die zentrale Herausforderung besteht darin, auf diese Weise zu skalieren, ohne die Sicherheit zu gefährden oder das Netzwerk zu zersplittern.
Sharding — häufig gestellte Fragen
Wie macht Sharding eine Blockchain schneller?
Indem es verschiedene Shards unterschiedliche Transaktionen gleichzeitig verarbeiten lässt, statt jeden Node zu zwingen, eine gemeinsame Warteschlange abzuarbeiten. Die Gesamtkapazität steigt dann mit der Zahl der Shards, statt auf das Tempo einer einzelnen Maschine begrenzt zu sein.
Bringt Sharding neue Risiken mit sich?
Es erhöht die Komplexität, und die zentrale Herausforderung besteht darin, jeden Shard sicher zu halten und zugleich sicherzustellen, dass die Shards weiterhin kommunizieren können. Schlecht konzipiertes Sharding könnte die Sicherheit schwächen oder das Netzwerk zersplittern, weshalb es vorsichtig entwickelt und ausgerollt wird.
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