シャーディングはブロックチェーンのスケーラビリティ問題に対する解決策です

現代のブロックチェーンネットワークの開発者たちは、根本的な問題に直面しています。1つのチェーンでは増加する出来高を処理できません。シャードとは何ですか？これは、この問題に対する技術的な答えであり、ブロックチェーンをいくつかの独立したチェーンに分割するシステムで、それぞれが特定のデータセグメントの処理を担当します。

シャーディングメカニズムの仕組み

1つのネットワークにすべてのトランザクションの処理を要求する代わりに、シャーディングは複数の並行チェーン間で負荷を分散します。各シャードは自律的に機能し、独自の台帳を持ち、自分の操作セットを処理します。この際、メインブロックチェーンは調整役を果たし、個々のシャード間の相互作用を管理し、同期を確保します。

このアーキテクチャは、ブロックチェーンネットワーク自体の基本構造を直接変更することを意味するため、レイヤー1のスケーラビリティのソリューションを提供します。外部レイヤーを適用するのではありません。

イーサネットとシャーディングの導入

Ethereumコミュニティは、このメカニズムの導入に積極的に取り組んでいます。新しいアーキテクチャでは、Beacon Chainの調整の下で64の個別のシャードにネットワークが分割されることが予定されています。現在のProof of WorkモデルからProof of Stakeメカニズムへの移行は、深い変革を伴います：元のEthereumチェーンは新しいコンセンサスシステムと統合され、シャーディングは次の発展段階で追加される予定です。

ネットワーク参加者の実践的な利点

ネットワーク内のノードを立ち上げるプロセスを簡素化することは、最も重要な利点の一つです。情報が多数のシャードに分散されると、バリデーターとノードオペレーターはもはやブロックチェーンの完全な履歴を保持する必要がなくなります。ノードが参加するシャードに対するデータの整合性の確認を保持するだけで十分です。これにより、技術的な要件が軽減され、ネットワークがより分散化されます。

ロールアップソリューションとのインタラクション

シャーディングはロールアップと競合するのではなく、補完的であることが興味深いです。オフチェーンでトランザクションを処理し、メインチェーンでの最終確認のためにそれらをバッチ処理するロールアップは、シャーディング環境でさらに効率的になります。これにより、これらの並行チェーンの帯域幅を利用して、状態に関する情報を大幅に迅速に送信できるようになります。

シャーディング導入時の主な脆弱性

しかし、そのメカニズムには重大なリスクが伴います。主な脅威は、悪意のある者による特定のシャードの占拠の可能性です。侵害されたシャードは、ネットワークの他のコンポーネントに悪影響を及ぼす可能性があります。十分な暗号保護レベルや適切なバリデーションプロトコルがない場合、攻撃者が1つのシャードを掌握することは、シャードに分割されていない全体のネットワークを侵害するよりも理論的に簡単です。