Το sharding διασπά ένα blockchain σε μικρότερα κομμάτια που ονομάζονται shards. Κάθε shard επεξεργάζεται τις δικές του συναλλαγές και αποθηκεύει τα δικά του δεδομένα. Τα shards επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ενός επιπέδου συντονισμού. Ο στόχος είναι ο παραλληλισμός. Αντί για μία αλυσίδα που επεξεργάζεται κάθε συναλλαγή, πολλές αλυσίδες επεξεργάζονται συναλλαγές ταυτόχρονα. Η απόδοση αυξάνεται με τον αριθμό των shards. Το σχέδιο πορείας του Ethereum περιλαμβάνει το sharding, αν και οι συγκεντρώσεις έχουν λάβει προτεραιότητα ως βραχυπρόθεσμη λύση κλιμάκωσης.

Η θραύση (sharding) είναι τεχνικά δύσκολη. Ο διαχωρισμός μιας αλυσίδας σημαίνει διαχωρισμό της ασφάλειας. Εάν ένα shard παραβιαστεί, ολόκληρο το δίκτυο διατρέχει κίνδυνο. Η επικοινωνία μεταξύ των θραυσμάτων προσθέτει καθυστέρηση και πολυπλοκότητα. Οι επικυρωτές πρέπει να αντιστοιχίζονται τυχαία στα shard και να εναλλάσσονται συχνά για να αποτραπεί η συμπαιγνία. Ο σχεδιασμός πρέπει να διασφαλίζει ότι ένας εισβολέας δεν μπορεί να συγκεντρώσει δύναμη σε ένα shard και να το αναλάβει. Η πρόταση danksharding του Ethereum συνδυάζει τη θραύση με τις συγκεντρώσεις δεδομένων (rollups). Τα shards αποθηκεύουν δεδομένα συγκέντρωσης δεδομένων, αλλά δεν εκτελούν συναλλαγές. Οι συγκεντρώσεις δεδομένων χειρίζονται την εκτέλεση. Η θραύση δεδομένων χειρίζεται τη διαθεσιμότητα των δεδομένων. Αυτός ο καταμερισμός εργασίας είναι απλούστερος και ασφαλέστερος από τη θραύση πλήρους εκτέλεσης.

Αντισταθμίσεις θραύσης

• Απόδοση — κλιμακώνεται με τον αριθμό των θραυσμάτων
• Πολυπλοκότητα — η επικοινωνία μεταξύ θραυσμάτων είναι δύσκολη
• Ασφάλεια — κάθε θραύσμα χρειάζεται αρκετούς επικυρωτές
• Διαθεσιμότητα δεδομένων — τα shards πρέπει να δημοσιεύουν δεδομένα για επαλήθευση

Το sharding δεν είναι μια γρήγορη λύση. Είναι μια πολυετής μηχανική προσπάθεια με πολλά κινούμενα μέρη. Τα Roll-ups προσφέρουν κλιμάκωση σήμερα. Το sharding είναι για το αύριο.