Das Blockchain-Trilemma bezieht sich auf den weit verbreiteten Glauben, dass dezentrale Netzwerke zu einem bestimmten Zeitpunkt nur zwei von drei Vorteilen in Bezug auf Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit bieten können.
Öffentliche Blockchains verwalten ein weit verteiltes Netzwerk von Knoten, um einen Datenkonsens über eine Infrastruktur zu erreichen, die gegen externe Angriffe resistent ist, während sie Transparenz und gerechten, offenen Zugang aufrechterhalten. Das ist eine Herausforderung. Zum Beispiel: Während Bitcoin dezentralisiert und sicher ist, kann es nur etwa sieben Transaktionen pro Sekunde (TPS) verarbeiten. Unternehmensblockchains wie Hyperledger's Fabric sind sicher und können hohe Transaktionsdurchsätze bewältigen, sind jedoch zentralisiert, mit einer stark begrenzten Anzahl von Konsens erreichenden Knoten. Blockchains, die schnell und dezentralisiert sind – aber unsicherer – sind anfällig für Hacks, die langfristig nicht tragbar sind.
Ein Netzwerk zu erreichen, das wasserdichte Sicherheit über ein weit dezentrales Netzwerk bietet und gleichzeitig in der Lage ist, Transaktionsdurchsätze im Internetmaßstab zu verwalten, ist der heilige Gral der Blockchain-Technologie.
Sharding ist eine der Lösungen für das Problem der Skalierbarkeit von Blockchains. Es bedeutet die Partitionierung der Datenbank in sogenannte „Shards“, wobei jeder Shard nur für die Verarbeitung eines Teils der im Netzwerk gespeicherten Daten verantwortlich ist. Auf diese Weise kann die Verarbeitungszeit erheblich reduziert werden.
Sharding erfolgt durch die Aufteilung der Netzwerknoten in Gruppen und die Verteilung der im Netzwerk gespeicherten Informationen zwischen diesen Gruppen, d.h. die „Slicing“ der Datenbank in kleinere Stücke (Shards). Jeder Shard speichert Daten mit bestimmten Eigenschaften, sodass die Shards voneinander unterschieden werden können.
Der Hauptvorteil von Sharding, das auf die Blockchain angewendet wird, ist die verbesserte Skalierbarkeit. Sharding ermöglicht es einer Blockchain, mehr Knoten zu verbinden und mehr Informationen zu speichern, ohne die Transaktionen zu stark zu verlangsamen. Dies kann die Akzeptanz der Blockchain-Technologie in vielen Sektoren beschleunigen, nicht zuletzt im Finanzwesen. Schnellere Transaktionen können blockchain-basierten Fintech-Unternehmen helfen, mit zentralisierten Zahlungsanwendungen zu konkurrieren.
Zusätzliche Vorteile von Sharding sind eine bessere Zugänglichkeit für Benutzer und eine höhere Netzwerkbeteiligung. In Ethereum wird erwartet, dass Sharding die Hardwareanforderungen zum Ausführen eines Clients senkt, sodass es möglich wird, dies auf einem persönlichen Computer oder Telefon zu tun. Auf diese Weise werden mehr Menschen in der Lage sein, am Netzwerk teilzunehmen.
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Autor: Michael Rosmer
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