Complete Guide: Alles über Ethereum Sharding

Complete Guide: Alles über Ethereum Sharding
Ethereum Sharding ist in der Lage, das Skalierungsproblem von Ethereum zu lösen. Die Idee von Sharding besteht darin, Sub-Blockchains auf der Ethereum Blockchain aufzubauen. Ziel ist es, die Main Chain nicht zu verändern. Infolgedessen finden Transaktionen in den Sub-Chains oder auch Shards genannt statt.

Warum brauchen wird Sharding?

Wir brauchen Sharding, weil Ethereum ein Skalierbarkeitsproblem hat. Es ist eine ziemlich drastische Skalierungslösung, denn die Arbeit des eigentlichen Netzwerks wird nun von den einzelnen Shards bewältigt. Diese werden jedoch durch die Rechenleistung eines der bearbeitenden Computer eingeschränkt.

Wenn du nun aber die Leistung deines Pcs verdoppeln könntest, kannst du bei Sharding automatisch doppelt so große Blöcke und doppelt so viele Shards erstellen. Insgesamt ist das Netzwerk dann viermal so Leistungsstark.

Was ist Ethereum Sharding?

Es unterteilt die Blockchain in viele kleine Shards. Sie sind alle unabhängig. Diese kleinen Blockchains haben das gleiche Sicherheitslevel und die gleichen Regeln wie die Main Blockchain. Du musst dir deshalb keine Sorgen um einen unabhängigen Konsens über jede einzelne Shards machen. Diese Shards können besser skaliert werden, da sie nur für einen bestimmten Zweck existieren.

Wenn du also einen Coin transferieren willst, musst du nur noch eine spezielle Shard, die dafür verantwortlich ist, beobachten und nicht das gesamt Netzwerk. Dadurch muss nicht alles auf der Main Chain Ethereum gemacht werden, da die Arbeit aufgeteilt wird.
Ethereum Sharding

Wie funktioniert Sharding?

Jeder Shard ist also eine Art Sub Blockchain. Dabei ist jede Shard mit der Beacon Chain verbunden und besitzt Knotenpunkte. Bei diesen Knoten findet eine Prüfung statt. Du kannst sie mit Minern vergleichen. Das Netzwerk wählt sie nach dem Zufallsprinzip aus und beauftragt sie mit der Prüfung der Transaktionen.

Jede Überprüfung hat eine Kopfzeile und die Unterschriften von mindestens zwei Dritteln der anderen Prüfer, um die Gültigkeit sicherzustellen. Die Überschriften besitzen ebenfalls wichtige Informationen. Damit wird die jeweilige Shard identifiziert, die Zugehörigkeit festgestellt sowie Informationen über den Zustand des Shards vor und nach der Transaktion ermittelt.

Sobald ein Prüfer oder auch Validator vorgeschlagen wird, prüft eine zufällige Auswahl von Notarknoten diese und sendet es an die Beacon Chain. Diese ist der Herzschlag die Shards. Es wählt zufällig Validatoren aus, verteilt Zeitstempel und verwaltet Transaktionen.
Ethereum Sharding
Der Punkt des Sharding ist es, dass man als Validierer nur das Minimum aller Header eines jeden einzelnen Shards im Auge behalten muss. Dabei musst du berechtigt sein ein Validator zu werden. Als Validierer wirst du dann zufällig ausgewählt, um die Blockdaten tatsächlich herunterzuladen und zu überprüfen.

Die Vorteile von Sharding

Dies verbessert die Blockchain, da das Transaktionsvolumen verteilt wird und nur bestimmte Knoten Transaktionen für bestimmte Shards verarbeiten müssen. Ethereum muss somit nicht mehr alles alleine bewältigen, sondern das Netzwerk wird in kleinere Shards aufgeteilt. Dies erhöht nicht nur die Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Größe der verarbeiteten Daten, sondern ermöglicht auch ein dezentraleres System.
Ethereum Sharding

Herausforderungen von Sharding

Die Herausforderung von Sharding besteht darin sicherzustellen, dass jeder Shard für sich allein sicher ist und sich mit den anderen abstimmen kann. Dadurch muss gewährleistet werden, dass es ein einheitlichen Ledger gibt. Es muss auch die Gesamtintegrität der Blockchain sicherstellen. Während diese neue Lösung entwickelt wird, sind wir uns sicher, dass es noch viel mehr Herausforderungen geben wird. Aber solange für jedes Problem eine Lösung gefunden wird, hat Ethereum eine glänzende Zukunft vor sich.

Zusammenfassung:

  • Sharding kann das Skalierbarkeitsproblem von Ethereum lösen.
  • Es unterteilt das Netzwerk in unabhängige Sub Blockchain, Shards genannt.
  • Sie haben die gleiche Sicherheit und den gleichen Konsens wie die Main Chain.
  • Die Knoten in der Shards sind Validatoren.
  • Das Netzwerk wählt diese nach dem Zufallsprinzip aus und beauftragt sie mit der Erstellung von Überprüfungen.
  • Die die Herausforderung von Sharding besteht darin, die Sicherheit und Integrität jedes einzelnen Shards zu gewährleisten.

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