Apa itu crypto sharding dan bagaimana cara kerjanya?

Kita telah menyaksikan pertumbuhan yang luar biasa dalam kripto industri, terutama jika mempertimbangkan betapa pendatang barunya industri ini di dunia keuangan kuno. rantai blok adopsi meningkat di bidang keuangan, permainan, logistik, dan identitas digital, satu isu krusial tetap ada: skalabilitas.

 

Blockchain yang paling banyak digunakan saat ini, seperti Bitcoin Dan Etereum, kesulitan untuk memproses transaksi dalam jumlah besar dengan cepat dan terjangkau. Untuk mengatasi hal ini, pengembang blockchain beralih ke solusi canggih yang diambil dari sistem basis data tradisional—pecahan.

 

Dalam artikel ini, kami di Toobit Academy akan mengupas apa itu sharding kripto, cara kerjanya, dan mengapa ia dianggap sebagai landasan skalabilitas blockchain di masa depan.

Apa itu sharding?

Sharding adalah teknik yang memecah data dan beban kerja blockchain menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan mudah dikelola yang disebutpecahanSetiap shard berfungsi sebagai blockchain semi-independen yang memproses subset tertentu dari transaksi jaringan dan kontrak pintar.

 

Alih-alih mengharuskan setiap node dalam jaringan untuk menyimpan dan memproses setiap transaksi (seperti halnya dengan blockchain tradisional), sharding memungkinkan setiap node untuk menangani hanya sebagian dari total data. Hal ini secara signifikan mengurangi persyaratan pemrosesan dan penyimpanan untuk setiap node sekaligus memungkinkan jaringan untuk memproses beberapa transaksi secara paralel.

Asal usul konsep

Jangan keliru, meski sharding memang ada dalam kripto—itu tidak hanya terjadi pada blockchain.

 

Ini berawal dari dunia basis data, di mana sistem perlu menangani sejumlah besar data di seluruh server yang terdistribusi. Dalam sistem tersebut, sharding berarti membagi basis data menjadi bagian-bagian yang lebih kecil untuk meningkatkan kinerja dan mengurangi latensi.

 

Sharding Blockchain hanya mengadaptasi konsep ini ke jaringan yang terdesentralisasi.

Mengapa sharding diperlukan dalam blockchain?

Skalabilitas merupakan salah satu masalah “Trilema Blockchain”—di samping keamanan dan desentralisasi—yang harus diseimbangkan dalam merancang sistem blockchain yang efektif. Blockchain tradisional menekankan desentralisasi dan keamanan tetapi sering kali mengorbankan kecepatan dan hasil sebagai akibatnya.

 

Mari kita ambil Ethereum sebagai contoh.

 

Sebelumnya, Ethereum hanya dapat menangani sekitar 15–30 transaksi per detik (TPS). Meskipun jumlah tersebut mungkin cukup untuk kasus penggunaan sederhana pada saat itu, jumlah tersebut jauh kurang untuk aplikasi berskala global seperti keuangan terdesentralisasi (DeFi), token yang tidak dapat dipertukarkan (NFT), dan permainan blockchain.

 

Selama masa kepadatan jaringan, pengguna mengalami biaya gas yang tinggi dan waktu tunggu transaksi yang lama. Dengan bantuan sharding, Ethereum akan mampu memproses 20.000 hingga 100.000 transaksi per detik!

 

Inilah sebabnya tidak dapat dipungkiri bahwa tanpa peningkatan skalabilitas, adopsi massal menjadi mustahil. Sharding mengatasi hal ini dengan memungkinkan blockchain memproses banyak transaksi.secara paralel, bukan secara berurutan.

Bagaimana cara kerja sharding?

Untuk memahami cara kerja sharding dalam konteks blockchain, kita perlu menyelami cara jaringan diatur dan cara data dibagikan di antara node. Jadi, mari kita bahas:

 

• Membuat pecahan

Langkah pertama dalam sharding adalah membagi jaringan blockchain menjadibeberapa pecahan. Setiap shard mampu mengelola buku besar dan statusnya sendiri. Alih-alih memiliki satu blockchain yang memproses setiap transaksi, kini Anda memiliki beberapa rantai yang lebih kecil (shard) yang bekerja secara bersamaan.

 

Misalnya, jika blockchain dibagi menjadi 10 bagian, masing-masing bagian dapat memproses kelompok transaksi yang berbeda secara independen. Ini berarti jaringan berpotensi dapat memproses 10 kali lebih banyak transaksi sekaligus.

 

• Penugasan dan validasi node

Node dalam jaringan ditetapkan secara acak ke berbagai shard. Setiap node bertanggung jawab untuk menyimpan data dan memvalidasi transaksi dalam shard yang ditetapkan. Hal ini secara drastis mengurangi jumlah data yang perlu diproses dan disimpan oleh setiap node, menjadikan jaringan lebih ringan dan inklusif—memungkinkan lebih banyak peserta untuk menjalankan node penuh tanpa memerlukan perangkat keras kelas perusahaan.

 

Untuk mencegah perilaku jahat, node dapat secara berkala diacak di antara pecahan menggunakan keacakan kriptografi, yang memastikan tidak ada kelompok node yang dapat berkolusi dalam satu pecahan untuk waktu lama.

 

• Komunikasi lintas-shard

Shard tidak beroperasi secara terpisah. Agar sistem berfungsi sebagai satu jaringan terpadu, harus ada cara yang aman dan efisien agar shard dapat berkomunikasi satu sama lain.

 

Bayangkan sebuah aplikasi terdesentralisasi (dApp) di Shard A yang perlu berinteraksi dengan kontrak pintar di Shard B. Ini memerlukan protokol komunikasi lintas-shard, yang biasanya dikelola oleh mekanisme koordinasi pusat. Dalam kasus Ethereum, ini adalah Beacon Chain, yang melacak status semua shard dan membantu mengoordinasikan validator.

 

Oleh karena itu, komunikasi lintas-shard tetap menjadi salah satu aspek sharding yang paling rumit secara teknis dan menjadi fokus penelitian aktif. Semoga kita dapat mempelajarinya lebih lanjut di masa mendatang!

Manfaat sharding dalam blockchain

 

Ada beberapa manfaat yang dibawa sharding ke blockchain. Mari kita lihat di bawah ini:

 

• Skalabilitas yang ditingkatkan

Dengan memparalelkan pemrosesan transaksi, sharding secara dramatis meningkatkan jumlah transaksi yang dapat ditangani jaringan per detik.

 

• Biaya lebih rendah

Saat kemacetan jaringan berkurang dan ruang blok menjadi lebih tersedia, biaya transaksi (gas) kemungkinan akan turun secara signifikan, membuat jaringan lebih mudah diakses oleh pengguna sehari-hari.

 

• Pelestarian desentralisasi

Sharding memungkinkan node berpartisipasi dalam jaringan tanpa perlu menyimpan blockchain penuh, memungkinkan sekumpulan peserta yang lebih luas dan membantu menjaga desentralisasi.

 

• Efisiensi energi dan sumber daya

Dengan mengurangi beban kerja pada setiap node, sharding menurunkan kebutuhan komputasi dan penyimpanan, sehingga meningkatkan efisiensi energi di seluruh jaringan.

 

Tantangan dan Risiko Sharding

 

Meskipun tidak dapat disangkal bahwa sharding menawarkan manfaat besar, namun hal itu juga menimbulkan tantangan teknis dan keamanan baru.

 

• Kompleksitas lintas-shard

Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, memastikan konsistensi data dan finalitas transaksi lintas shard merupakan hal yang rumit. Komunikasi lintas shard yang dirancang dengan buruk dapat menyebabkan kerentanan keamanan seperti kebocoran data atau pengalaman pengguna yang terfragmentasi.

 

• Kompromi Keamanan

Dengan jumlah node yang lebih sedikit di setiap shard, shard individu mungkin lebih rentan terhadapserangan kolusiPenugasan validator acak dan penataan ulang berkala membantu mengurangi risiko ini, tetapi ini merupakan keseimbangan yang rumit.

 

• Biaya overhead pengembang

Pengembang mungkin perlu merancang dApps yang memperhitungkan penanganan data lintas-shard, yang dapat meningkatkan kompleksitas dan mengurangi komposabilitas—terutama dalam Bahasa Indonesia: DeFi, Di mana kontrak pintar sering kali saling terkait erat.

 

Pemikiran Akhir

Sharding merupakan salah satu solusi skalabilitas yang paling menjanjikan di dunia blockchain saat ini. Dengan membagi pekerjaan ke dalam komponen-komponen paralel yang lebih kecil, sharding memungkinkan jaringan untuk diskalakan tanpa mengorbankan desentralisasi atau keamanan—pencapaian penting untuk kelangsungan jangka panjang.

 

Karena platform seperti Ethereum terus mengintegrasikan sharding ke dalam arsitektur intinya, kita mungkin akan melihat era baru aplikasi blockchain yang lebih cepat, lebih murah, dan mampu mendukung kasus penggunaan dunia nyata dalam skala besar. Namun, mewujudkan visi ini akan memerlukan penelitian berkelanjutan dan pengujian yang ketat.

 

Pada akhirnya, sharding bukanlah solusi ajaib untuk semua masalah, tetapi lebih merupakan bagian mendasar dari teka-teki. Sharding akan membantu teknologi blockchain berkembang dari sekadar inovasi eksperimental menjadi lapisan infrastruktur utama bagi dunia digital dan semua orang yang menghuninya.

Sekian untuk minggu ini dari kami di Toobit Academy! Kami harap Anda menikmati artikel ini. Untuk kiat perdagangan lainnya, uraian strategi, dan dasar-dasar kripto, pastikan untuk memeriksaAkademi Toobit— pusat informasi Anda untuk meningkatkan pengetahuan Anda di dunia aset digital.