¿Qué es Sharding en Ethereum?

La fragmentación es el proceso de distribución de datos entre varias computadoras en un clúster de base de datos para crear un sistema que pueda autogestionarse y escalarse. Este artículo se enfoca en discutir la fragmentación en Ethereum . Aquí se tratarán los siguientes temas:

1. ¿Qué es fragmentación?
2. Características de la fragmentación
3. ¿Por qué Ethereum necesita fragmentación?
4. ¿Cuándo estará disponible Sharding en Ethereum?
5. ¿La fragmentación es segura?
6. Desafíos a la fragmentación

Vamos a discutir estos temas en detalle.

¿Qué es fragmentación? 

La fragmentación implica identificar qué partes de la base de datos son demasiado grandes para que las maneje una computadora y cuáles se realizarán mejor con el uso de varias computadoras. 

• La fragmentación es en realidad muy similar a la partición, excepto que se usa en sistemas donde los datos no tienen una ubicación central, sino que se pueden distribuir en muchas máquinas según su complejidad.
• La palabra «fragmentar» se deriva de «dividir». En una string de bloques, la fragmentación se refiere al proceso de dividir la red en strings de bloques más pequeñas. Los Nodes dentro de cada string de bloques individual son idénticos y, por lo tanto, funcionan de manera similar.
• En combinación con otras técnicas como la poda, la fragmentación da como resultado que la string de bloques maneje más transacciones a velocidades más altas y al mismo tiempo reduce los requisitos de almacenamiento. 
• También hace posible que los Nodes solo procesen transacciones que pertenezcan a su área de interés (por ejemplo, si desea actualizaciones sobre Bitcoin Cash en lugar de Bitcoin ). Esto aumenta en gran medida la seguridad y evita sobrecargar un solo Node con información que es irrelevante para él.

Características de la fragmentación

• En pocas palabras, cuando las strings de bloques se están quedando sin capacidad, pueden implementar «fragmentación». Esencialmente, este es un método en el que los Nodes (computadoras) comparten la carga de extraer y verificar transacciones entre fragmentos, o subconjuntos, para que el sistema admita más actividad con menos demanda en cada Node. Esto permite que las transacciones se confirmen más rápido, lo que reduce la latencia y la hinchazón no deseada.
• La fragmentación permite que una string de bloques se divida en grupos más pequeños con cada grupo asociado con un propósito específico.
• Cada string de bloques puede tener su propio fragmento, que también se puede replicar en varios Nodes.
• Es más fácil y económico mantener la descentralización mientras se aumenta el número de transacciones.
• Mantener la coherencia de los datos en todo el sistema se vuelve más fácil de lograr: al agrupar las transacciones en strings separadas, se minimiza la probabilidad de que una string interfiera con otra. El resultado es que no hay posibilidad de riesgo sistémico en lo que respecta a la rendición de cuentas de las transacciones.

¿Por qué Ethereum necesita fragmentación?

La red Ethereum está procesando muchas transacciones. En el futuro, Bitcoin tendrá que procesar alrededor de 10 millones de transacciones por día para seguir siendo relevante. Una de las soluciones para que Ethereum haga frente a esto es usar fragmentación.

La fragmentación podría permitir tarifas de transacción significativamente más bajas y tiempos de confirmación más rápidos en el futuro al dividir la string de bloques en múltiples «fragmentos» que son capaces de procesar solo una o dos transacciones por segundo, reduciendo drásticamente la carga en la red principal y liberándola para tareas más importantes como el desarrollo de contratos inteligentes.

¿Cuándo estará disponible Sharding en Ethereum?

•  Sharding se encuentra actualmente en las fases de investigación, y aún no se ha decidido una fecha concreta. 
• Los desarrolladores han dicho que la fragmentación está al menos dentro de dos años, pero por ahora, sigue siendo una de las mayores prioridades para Ethereum.

¿La fragmentación es segura?

• Un problema importante con la fragmentación es el hecho de que divide Ethereum en redes más pequeñas. Si estas pequeñas redes son vulnerables a ataques o «hackeados», toda la red se verá comprometida.
• Por esta razón, la seguridad es una prioridad importante para el desarrollo de sharding. Se están desarrollando múltiples protocolos para garantizar que terceros no deseados no puedan acceder a los datos de las transacciones.
• Esta tecnología tiene el potencial de transformar negocios e industrias importantes para hacerlos más eficientes mediante la creación de redes de valor compartido que rindan cuentas por sus decisiones. También permite oportunidades de arbitraje. La capacidad de liquidar rápidamente transacciones entre diferentes partes en tales redes conduce a menores costos y mayores ganancias para todos los involucrados, ya que se requieren menos intermediarios.
• Los fragmentos son piezas de datos que se almacenan en diferentes lugares porque no caben en una computadora. 
• Una base de datos puede dividirse en fragmentos porque hay demasiados datos para que una computadora o servidor los contenga, o porque necesita protección adicional contra ataques. Si los piratas informáticos atacaran una base de datos compartida, tendrían que atacar todos los Nodes de la red para obtener los datos que querían.
• La solución más común hasta ahora es la propuesta fuera de la string. La mayoría de las transacciones se realizan en una string privada y solo «cierran» periódicamente su estado en la string pública de Ethereum. Esto se hace principalmente a través de una actualización del algoritmo de firma de Ethereum llamado zk-SNARKs que permite transacciones en una string privada sin revelar su contenido.
• La fragmentación a través de contratos secretos es un nuevo enfoque que mejora los esfuerzos actuales y permite la fragmentación mucho más rápido.

Es la preocupación más famosa y más grande en la comunidad de criptomonedas. El problema de la escalabilidad es uno que afecta a muchas redes de strings de bloques en la actualidad. Este desafío ha dado lugar a nuevas tecnologías como el sharding que se han propuesto como solución para solucionar este problema. Las redes Blockchain son seguras pero muy ineficientes debido a los altos costos de cómputo que han llevado a la gente a llamarlas «caras» en comparación con las bases de datos centralizadas. Con cientos o incluso miles de Nodes que necesitan verificar y confirmar transacciones, no sorprende que escalarlo sea costoso, especialmente en la tecnología emergente, que es actualmente la string de bloques.