Aleos dynamische Sharding & ZK-Proof-Lösung des Blockchain-Skalierbarkeitsproblems

Man muss nur eine schnelle Google -Suche durchführen, um das offensichtliche Ausmaß des Blockchain -Skalierbarkeitsproblems zu sehen, aber die Vorstellung, dass es immer noch ein großes Problem ist, ist nicht wahr.

One only needs to do a quick Google search to see the apparent extent of the blockchain scalability problem, but the notion that it’s still a major issue is untrue.

Man muss nur eine schnelle Google -Suche durchführen, um das offensichtliche Ausmaß des Blockchain -Skalierbarkeitsproblems zu sehen, aber die Vorstellung, dass es immer noch ein wichtiges Problem ist, ist nicht wahr.

In fact, numerous solutions have not only been proposed but also already implemented in real-world scenarios. The fact that scalability continues to be considered an issue is due to the enduring popularity of more established blockchains such as Ethereum and Bitcoin, but many people fail to realize that even these networks have the problem under control.

Tatsächlich wurden zahlreiche Lösungen nicht nur vorgeschlagen, sondern auch in realen Szenarien bereits implementiert. Die Tatsache, dass die Skalierbarkeit weiterhin als Problem angesehen wird, ist auf die anhaltende Beliebtheit etablierterer Blockchains wie Ethereum und Bitcoin zurückzuführen, aber viele Menschen erkennen nicht, dass selbst diese Netzwerke das Problem unter Kontrolle haben.

Unfortunately, it seems that many people just aren’t aware of the best solutions to blockchain scalability, or they don’t know how to access them, hence the myth that it’s a problem that still needs to be addressed. But with any luck, that will soon change.

Leider scheint es, dass viele Menschen einfach nicht die besten Lösungen für die Blockchain -Skalierbarkeit bewusst sind, oder sie wissen nicht, wie sie auf sie zugreifen sollen, daher der Mythos, dass es ein Problem ist, das noch angegangen werden muss. Aber mit etwas Glück wird sich das bald ändern.

Why couldn’t blockchains scale?

Warum konnten Blockchains nicht skalieren?

Blockchains are decentralized networks that enable users to interact with one another without any central authority. They’re made up of independent nodes that run the blockchain software, with each one having equal rights to every other node in the network. These nodes work together to process transactions and reach agreement on the state of the ledger, using specialized consensus mechanisms.

Blockchains sind dezentrale Netzwerke, in denen Benutzer ohne zentrale Autorität miteinander interagieren können. Sie bestehen aus unabhängigen Knoten, die die Blockchain -Software ausführen, wobei jeder gleiche Rechte an jedem anderen Knoten im Netzwerk hat. Diese Knoten arbeiten zusammen, um Transaktionen zu verarbeiten und eine Übereinstimmung über den Zustand des Hauptbuchs zu erreichen, indem sie spezielle Konsensmechanismen verwenden.

As the popularity of early networks like Bitcoin and Ethereum grew, the scalability of blockchain was indeed a major challenge. As the number of nodes increased and more people started using these networks, they started to experience congestion, and transactions that once took a few seconds would experience delays of minutes, and eventually even hours. It’s not unheard of for some Bitcoin user to wait several days before their transactions are confirmed!

Als die Popularität früherer Netzwerke wie Bitcoin und Ethereum zunahm, war die Skalierbarkeit von Blockchain in der Tat eine große Herausforderung. Als die Anzahl der Knoten zunahm und mehr Menschen anfingen, diese Netzwerke zu nutzen, begannen sie, Überlastungen zu erleben, und Transaktionen, die einst einige Sekunden dauerten, würden Verzögerungen von Minuten und schließlich sogar Stunden erleben. Es ist nicht unbekannt, dass einige Bitcoin -Benutzer einige Tage warten, bevor ihre Transaktionen bestätigt werden!

It’s not difficult to understand why this happens because Bitcoin’s architecture means it can only process around seven transactions per second. That’s pretty poor compared to Visa, which can handle several thousand transactions per second, and it’s easy to see how a backlog can quickly build up when the network is busy.

Es ist nicht schwer zu verstehen, warum dies geschieht, da die Architektur von Bitcoin bedeutet, dass sie nur sieben Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann. Das ist ziemlich schlecht im Vergleich zu Visa, das mehrere tausend Transaktionen pro Sekunde ausführen kann, und es ist leicht zu erkennen, wie sich ein Rückstand schnell aufbauen kann, wenn das Netzwerk beschäftigt ist.

Ethereum is similarly limited, and there are several reasons for this poor performance. One of the main limitations is the processing power of blockchain nodes. In the case of Bitcoin, which utilizes a proof-of-work consensus mechanism where nodes compete to solve increasingly complex mathematical puzzles, the hardware requirements increase progressively over time. Whereas it was once possible to “mine” Bitcoin using a PC, these days it’s necessary to invest in thousands of dollars worth of high-end processors to be able to compete successfully in the race to process transactions. These hardware problems constrain the transaction throughput of nodes and can also impact Ethereum, albeit to a lesser extent. Because each of the nodes must achieve consensus before new blocks are created, this holds back the network.

Ethereum ist ähnlich begrenzt und es gibt mehrere Gründe für diese schlechte Leistung. Eine der Hauptbeschränkungen ist die Verarbeitungsleistung von Blockchain -Knoten. Im Fall von Bitcoin, bei dem ein Konsensmechanismus des Proof-of-Work-Konsens verwendet wird, bei dem Knoten um die Lösung von immer komplexeren mathematischen Rätseln konkurrieren, steigen die Hardwareanforderungen im Laufe der Zeit zunehmend. Während es einst möglich war, Bitcoin mit einem PC zu „abgeben“, ist es heutzutage erforderlich, in den High-End-Prozessoren im Wert von Tausenden von Dollar zu investieren, um erfolgreich im Rennen um die Verarbeitung von Transaktionen teilzunehmen. Diese Hardwareprobleme beschränken den Transaktionsdurchsatz von Knoten und können auch Ethereum auf Ethereum auswirken, wenn auch in geringerem Maße. Da jeder der Knoten einen Konsens erzielen muss, bevor neue Blöcke erstellt werden, hält dies das Netzwerk zurück.

Another key challenge is the limited block size of Bitcoin and Ethereum. In the early days, Bitcoin block sizes were capped at around 1 megabyte, meaning each block could include roughly 2,200 transactions. However, the network’s architecture only supports one new block being added every 10 minutes, creating a bottleneck as the number of transactions increases.

Eine weitere wichtige Herausforderung ist die begrenzte Blockgröße von Bitcoin und Ethereum. In den frühen Tagen wurden die Bitcoin -Blockgrößen auf etwa 1 Megabyte begrenzt, was bedeutet, dass jeder Block ungefähr 2.200 Transaktionen enthalten konnte. Die Architektur des Netzwerks unterstützt jedoch nur einen neuen Block, der alle 10 Minuten hinzugefügt wird, wodurch ein Engpass erstellt wird, wenn die Anzahl der Transaktionen zunimmt.

ZK-proofs & sharding

ZK-Proofs & Sharding

Scalability is still a problem for Bitcoin and Ethereum, but that’s not really the case on newer blockchains that feature optimized architectures.

Die Skalierbarkeit ist immer noch ein Problem für Bitcoin und Ethereum, aber das ist bei neueren Blockchains mit optimierten Architekturen nicht wirklich der Fall.

One of the most impressive solutions comes from Aleo, a confidential Layer-1 network that’s focused on enabling private transactions to encourage institutional adoption. It has implemented a combination of zero-knowledge proofs and a novel sharding technique that dramatically increases the number of private transactions it can process.

Eine der beeindruckendsten Lösungen stammt von Aleo, einem vertraulichen Netzwerk in Layer-1, das sich darauf konzentriert, private Transaktionen zur Förderung der institutionellen Einführung zu ermöglichen. Es hat eine Kombination aus Null-Wissen-Proofs und einer neuartigen Sharding-Technik implementiert, die die Anzahl der von es verarbeitenden privaten Transaktionen drastisch erhöht.

With its ZK-proofs, Aleo is enabling blockchain users to send funds privately to any other user by obscuring the wallet addresses of themselves and the recipients, in addition to the amounts sent. As one of the most sophisticated blockchain privacy technologies, ZK-proofs ensure transactions are completely untraceable. But there’s another advantage to ZK-proofs as well, because by masking many of the transaction details, it means there’s less data for the network to process, reducing the computational load. As a result, transactions can be processed faster.

Mit seinen ZK-Proofs ermöglicht Aleo Blockchain-Benutzer, zusätzlich zu den gesendeten Mengen die Geldbörse von sich selbst und den Empfängern zu verdecken, indem sie die Brieftaschenadressen von sich selbst und den Empfängern verschleiern. Als eine der anspruchsvollsten Blockchain-Datenschutztechnologien stellen ZK-Proof sicher, dass Transaktionen vollständig nicht nachvollziehbar sind. Auch ZK-Proofs hat einen weiteren Vorteil, da durch Maskieren vieler Transaktionsdetails weniger Daten für das Netzwerk zu verarbeiten sind, wodurch die Rechenlast reduziert wird. Infolgedessen können Transaktionen schneller verarbeitet werden.

As for sharding, this means dividing up the network into smaller fragments called “shards”, which can be managed by the network more efficiently. In the case of Aleo, this means processing transactions and smart contracts separately, in parallel, to increase the overall throughput. Sharding also provides privacy benefits. Because only one node is responsible for processing certain transactions, the details will not be shared with the rest of the network, only the final outcomes.

Was Sharding betrifft, bedeutet dies, das Netzwerk in kleinere Fragmente zu teilen, die als „Shards“ bezeichnet werden und vom Netzwerk effizienter verwaltet werden können. Im Falle von Aleo bedeutet dies, dass Transaktionen und intelligente Verträge parallel separat verarbeitet werden, um den Gesamtdurchsatz zu erhöhen. Sharding bietet auch Datenschutzleistungen. Da nur ein Knoten für die Verarbeitung bestimmter Transaktionen verantwortlich ist, werden die Details nicht an den Rest des Netzwerks geteilt, nur die endgültigen Ergebnisse.

Aleo isn’t the only blockchain to employ sharding, but the way it handles things is pretty innovative. It utilizes a number of components, with the most critical one being a dynamic sharding mechanism that allows the size and number of shards to be altered based on the current network load. By dynamically creating and merging shards, Aleo provides more flexibility to support massive transaction volumes when traffic increases, at the cost of using more energy. Then, it can scale down during quieter times to save energy.

Aleo ist nicht die einzige Blockchain, die Sharding einsetzt, aber die Art und Weise, wie es mit Dingen umgeht, ist ziemlich innovativ. Es wird eine Reihe von Komponenten verwendet, wobei der kritischste ein dynamischer Sharding -Mechanismus ist, mit dem die Größe und die Anzahl der Scherben basierend auf der aktuellen Netzwerkbelastung geändert werden können. Durch das dynamische Erstellen und Zusammenführen von Scherben bietet Aleo mehr Flexibilität, um massive Transaktionsvolumina zu unterstützen, wenn der Verkehr erhöht wird, auf Kosten der Nutzung mehr Energie. Dann kann es in ruhigeren Zeiten skalieren, um Energie zu sparen.

Load balancing is also

Lastausgleich ist auch