Sharding - wat is het en welke cryptomunten maken er gebruik van?

Sharding is een bijzondere techniek die interessant kan zijn voor een blockchain. De technologie brengt zowel voordelen als nadelen met zich mee.

Er zijn al verschillende grote cryptomunten die al gebruik maken van de technologie. Hoe werkt dit precies en wat zijn de voordelen en nadelen er van? Dat lees je in dit artikel!

Foto header: RODNAE Productions/Pexels.com

Lees snel

In onderstaande video leer wordt in het kort uitgelegd hoe sharding precies werkt.

Wat is sharding?

Sharding is een technologie waarbij het werk niet door alle nodes, oftewel ‘knooppunten’, gedaan hoeft te worden. Het werk wordt namelijk eerlijk verdeeld. De technologie wordt vaak dan ook samengevat met de twee woorden ‘divide’ en ‘conquer’, oftwel verdeel en heers.

Het belangrijkste onderdeel van de technologie wordt horizontal scaling genoemd. Dit betekent het verwerken van meerdere transacties tegelijk en het verifiëren van meerdere transacties tegelijk. Hoe meer transacties tegelijk uitgevoerd en geverifieerd kunnen worden is afhankelijk van hoe groot het netwerk is, deze twee factoren groeien met elkaar mee. De reden dat dit kan gebeuren is dus omdat het ‘naast elkaar’ gescaled, oftewel opgeschaald, wordt.

Om het ietwat te verduidelijken maken we even gebruik van een voorbeeld. We nemen even een netwerk dat bestaat uit 600 nodes. Er worden op dit netwerk drie transacties gedaan. Bij een normale blockchain zouden al deze 600 nodes deze drie transacties controleren, bij sharding niet.

Bij een blockchain die gebruik maakt van sharding wordt dit werk namelijk verdeeld. Een voorbeeld van hoe dit verdeeld kan worden is bijvoorbeeld dat 200 nodes de eerste transactie controleren, de volgende 200 nodes de tweede transactie en de volgende 200 nodes de laatste transactie. Op die manier kun je dus zeggen dat deze blockchain bestaat uit drie shards. Elk van deze shards bestaat uit 200 nodes.

Wanneer de gehele shard het ermee eens is dat de transactie legitiem is wordt deze gevormd tot block, waarna deze via de protocol wordt toegevoegd aan de blockchain. Deze blockchain, die bestaat uit drie shards, is dus drie keer zo snel als een normale blockhain en dit is dus één van de manieren waarop een blockchain sneller gemaakt kan worden.

Wanneer je een normale blockchain vergelijkt met een supermarkt, is dit een supermarkt met één kassa. Als er weinig klanten zijn is dit prima te doen, maar wanneer het druk wordt levert dit al snel veel vertraging op. Hetzelfde geldt op die manier bij blockchains: bij weinig transacties levert het weinig problemen op, maar naarmate het ‘drukker’ wordt op de blockchain levert dit enorm veel vertraging op.

Kijk je naar een blockchain die gebruik maakt van sharding, is dit een supermarkt met veel verschillende kassa’s. Hierdoor kunnen er veel meer klanten tegelijk geholpen worden. Het gaat dus allemaal veel sneller en ditzelfde geldt voor wanneer er vele transacties tegelijk uitgevoerd en geverifieerd moeten worden op een blockchain die gebruik maakt van sharding.

Wil jij nog meer weten over sharding? Lees dan hier verder.

Welke cryptomunten maken er gebruik van?

Sharding is dus over het algemeen erg goed voor een blockchain. Het kan zorgen voor een enorme versnelling van de werking van de blockchain, tevens zorgt het voor een grotere capaciteit en biedt het mogelijk meer veiligheid. Maar nu we dit weten, welke cryptomunten maken er dan gebruik van sharding? Daar gaan we in het volgende deel op in.

Zilliqa

Zilliqa (ZIL) is een blockchain platform dat zich vooral focust op schaalbaarheid. Ze willen zoveel mogelijk transacties naast elkaar kunnen uitvoeren en verifiëren. Sharding past hier dus ideaal bij, zo dachten ook de makers.

Het is dus erg lastig het netwerk in stukken te verdelen zonder dat dit ten koste gaat aan de veiligheid. Het is bijvoorbeeld lastig goed te bepalen hoe de nodes worden verdeeld over de verschillende shards. Er moet namelijk ten alle tijden voorkomen worden dat iemand de controle krijt over één van de shards door middel van bijvoorbeeld een hackaanval. Wanneer dit gebeurt gaat het namelijk helemaal fout binnen de gehele blockchain.

Over het algemeen wordt het random indelen van de nodes over de shards als de beste oplossing hiervoor gezien. Bij network sharding wordt deze willekeurigheid gehaald uit de blokken zelf. Zoals je misschien al wel weet heeft elke block in de blockchain een unieke code, die de ID wordt genoemd. Deze is zo goed als random en daarom is het op die manier prima te doen. Ook Zilliqa doet dit op deze manier.

Omdat Zilliqa op deze manier gebruik maakt van sharding hebben ze op het gebied van schaalbaarheid zeker een voordeel ten opzichte van cryptomunten waarvan de blockchains geen gebruik maken van sharding.

Bij een normale blockchain wordt de blockchain namelijk trager naarmate deze groeit, omdat er meer transacties gedaan worden en deze dus allemaal in de rij komen te staan. Bij een blockchain die gebruik maakt van sharding groeit het aantal ‘kassa’s’ juist mee met de blockchain en gaat de snelheid dus niet ten koste van het groeien. Hierdoor is er dus in theorie meer potentie om te groeien.

Ontology

Ontology (ONT) is een cryptomunt die ontworpen is om bedrijven met weinig kennis van crypto en de blockchain te helpen dit toch in hun bedrijf te integreren. Het Ontology netwerk biedt gebruikers de kans openbare blockchains te modificeren om deze ideaal te maken voor bijvoorbeeld hun bedrijfsvoering.

De voornaamste reden dat de developpers van Ontology besloten sharding te gaan toepassen is de schaalbaarheid. Het is één van hun doelen flink op te gaan schalen en te groeien als netwerk en zij vonden sharding hier perfect bij aansluiten. Hierdoor zou bijvoorbeeld het aantrekken van meer nieuwe applicaties ook eenvoudiger worden, waardoor het netwerk meer aantrekkingskracht zou hebben tot nieuwe gebruikers.

Op het Ontology netwerk vindt een sharding plaats van meerdere lagen. Het netwerk bestaat uit drie shards: de root shard, shard A en shard B. Al deze drie shards bestaan uit zeven nodes. De root shart kijkt alle transacties na, waarna deze of naar shard A of naar shart B gestuurd worden om voor een tweede maal gecontroleerd en geverifieerd te worden.

QuarkChain

QuarkChain (QKC) is een blockchain network, ontworpen om peer-to-peer transacties mogelijk te maken, dat bestaat uit meerdere lagen. Origineel werd het opgericht om enkele problemen van Ethereum (ETH) op te lossen, zoals de schaalbaarheid. Inmiddels zijn deze problemen in de nieuwe versie van Ethereum al opgelost.

Maar, een ideale oplossing voor dit gebrek aan schaalbaarheid is natuurlijk, zoals eerder al aan bod kwam, het gebruik van sharding. QuarkChain maakt gebruik van sharding om sidechain interoperability mogelijk te maken. Dit houdt in dat de verschillende componenten van het netwerk naast elkaar kunnen werken. Dit maakt het mogelijk dat er 10.000 transacties per seconde plaats kunnen vinden zonder problemen.

De token van QuarkChain zelf, QKC, is een ERC-20 token gebaseerd op het Ethereum netwerk.

Het QuarkChain project wordt vaak vergeleken met het eerder benoemde Zilliqa. Zilliqa maakt gebruik van een vergelijkbare sharding techniek als die van QuarkChain. Netwerken die gebruik maken van een vergelijkbare sharding techniek zijn bijvoorbeeld het Lightning Network (LBTC) en MOAC (MOAC).

Ethereum

Ethereum is, op Bitcoin na, het grootste cryptoproject wereldwijd. Op het platform runnen onder andere smart contracts, maar het is ook een platform waarop eenvoudig tokens en applicaties gebouwd kunnen worden.

Deze manier van sharding heeft state sharding en is misschien wel de meest belovende vorm van sharding, daarnaast is het ook de lastigste vorm van sharding om succesvol uit te voeren.

Bij state sharding hoeft een enkele shard alleen maar een deel van de staat van de blockchain in stand te houden. Het gaat dan om alleen het eigen deel, waardoor ze dus onafhankelijk zijn. Shard A hoeft zich dan echt alleen maar bezig te houden met shard A, en hoeft enkel de balans van de ander bij te houden. Als bij shard A 100 euro binnenkomt en 50 euro uitgaat, is de balans dus 50 euro. 

Het voornaamste probleem dat bij deze vorm van sharding komt kijken is dat de shards veel met elkaar moeten communiceren om goed draaiende te blijven. Het zou dus kunnen dat de snelheid van de blockchain hierdoor in sommige gevallen ietwat afneemt. Tevens is het de vraag wat er gebeurt als een shard ineens offline gaat. Weet shard A dan nog precies wat er bij shard B is gebeurt?

Maakt sharding een cryptomunt een goede investering?

Iets wat je je als crypto investeerder natuurlijk altijd moet afvragen, is of iets een goede investering is. Het is in deze dus belangrijk dat je je afvraagt of sharding een bepaalde cryptomunt een betere investering maakt. Dat is een goede vraag.

Natuurlijk brengt het verschillende grote voordelen met zich mee, met als voornaamste voorbeeld het feit dat de blockchain er sneller van wordt. Tevens is het een voordeel dat de blockchain meer capaciteit aan kan, oftewel meer controles en verificaties van transacties.

Deze voordelen kunnen er voor zorgen dat er meer gebruikers komen op de blockchain, omdat deze dus sneller is dan anderen en meer aan kan dan anderen. Dit is dus een voordeel qua mogelijke toekomstige waarde, want meer gebruikers betekent meer vraag en meer vraag betekent een hogere prijs.

Echter, enkel sharding zorgt er niet voor dat een cryptoproject goed is. Het kan natuurlijk zo zijn dat het een verschrikkelijk project is, maar toch gebruik maakt van sharding. Het is daarom uiterst belangrijk dat je verder kijkt dan enkel het kijken naar of het project gebruik maakt van sharding.

Om antwoord te geven op de vraag kun je dus niet zeggen of sharding een cryptomunt een goede investering maakt of niet. Natuurlijk brengt het voordelen met zich mee en is het zeker een interessante optie, maar kijk altijd verder dan alleen dat. En zoals altijd geldt, geldt ook hier: eerst leren en dan pas investeren.

Conclusie

Dus, sharding is een technologie die de blockchain erg kan bevorderen. De blockchain kan er, omdat deze minder belast wordt, sneller en krijgt een grotere capaciteit. Hierdoor hebben blockchains die wel gebruik maken van sharding, gekeken naar technologie, een groot voordeel ten opzichte van blockchains die geen gebruik maken van sharding.

Echter, sharding brengt ook nadelen met zich mee. Het is namelijk erg lastig én gebruik te maken van sharding, én veilig te zijn. Dit is een probleem dat sharding met zich mee brengt en developpers werken dan ook al jaren actief aan oplossingen.

Je ziet dat er al veel grote cryptomunten gebruik maken van sharding, wat een indicatie is dat het in de toekomst eventueel alleen maar meer zou kunnen worden. Mochten de problemen er omheen, zoals de veiligheid, opgelost worden zou dit zomaar eens een hele goede ontwikkeling kunnen zijn, maar dat kan alleen de tijd ons leren.

Ook de vraag of sharding een cryptomunt een goede investering maakt is lastig te beantwoorden. Hoewel sharding veel voordelen met zich mee brengt, brengt het ook mogelijke nadelen met zich mee. Daarnaast maakt één goede functie een cryptomunt niet meteen goed en moet je altijd verder kijken dan dat.

Wil jij meer weten over sharding of de blockchain in zijn geheel? Meld je aan bij onze AllesOverCrypto Facebookgroep! We spreken er graag over alles wat met crypto en de blockchain te maken heeft en delen er waardevolle informatie met je. Hopelijk zien we je daar!