シャーディングとは、ブロックチェーンをシャードと呼ばれる小さな断片に分割する技術です。各シャードは独自のトランザクションを処理し、独自のデータを保存します。シャード同士は調整レイヤーを介して通信します。その目的は並列処理です。1つのチェーンがすべてのトランザクションを処理するのではなく、複数のチェーンが同時にトランザクションを処理します。スループットはシャードの数に応じて向上します。イーサリアムのロードマップにはシャーディングが含まれていますが、短期的なスケーリングソリューションとしてはロールアップが優先されています。

シャーディングは技術的に難しい。チェーンを分割するということは、セキュリティを分割することを意味する。1 つのシャードが侵害されると、ネットワーク全体が危険にさらされる。シャード間の通信は、レイテンシと複雑さを増大させる。共謀を防ぐために、バリデーターはシャードにランダムに割り当てられ、頻繁にローテーションする必要がある。設計では、攻撃者が 1 つのシャードに権限を集中させて乗っ取ることができないようにする必要がある。イーサリアムの danksharding 提案は、シャーディングとロールアップを組み合わせたものである。シャードはロールアップ データを保存するが、トランザクションは実行しない。ロールアップが実行を処理し、シャーディングがデータの可用性を処理する。この役割分担は、完全な実行シャーディングよりもシンプルで安全である。

シャーディングのトレードオフ

• スループット — シャード数に応じてスケーリングします
• 複雑性 ― シャード間の通信は困難である
• セキュリティ — 各シャードには十分なバリデーターが必要です
• データ可用性 — シャードは検証のためにデータを公開する必要がある

シャーディングは即効性のある解決策ではありません。多くの要素が複雑に絡み合う、数年にわたるエンジニアリングの取り組みです。ロールアップは今日、スケーリングを実現していますが、シャーディングは未来のためのものです。