샤드는 블록 체인 성능을 어떻게 향상 시킵니까? 비용은 얼마입니까?

Sharding은 파편 간의 병렬 트랜잭션 처리를 허용하여 블록 체인 성능을 향상 시키지만 복잡성을 높이고 보안 위험을 도입합니다.

2025/04/06 16:00

Sharding은 네트워크의 성능과 확장 성을 향상시키기 위해 블록 체인 기술에 사용되는 기술입니다. 블록 체인을 SHARDS라고하는 더 작고 관리 가능한 조각으로 나누면 시스템은 여러 트랜잭션을 병렬로 처리하여 처리량을 크게 증가시킬 수 있습니다. 그러나이 접근법에는 고유 한 도전과 비용이 제공됩니다. 이 기사에서는 샤드가 블록 체인 성능과 관련 비용을 어떻게 향상시키는 지 탐색 할 것입니다.

블록 체인의 샤드 란 무엇입니까?

Sharding은 블록 체인 데이터베이스를 파편으로 알려진 작은 세그먼트로 분할하는 방법입니다. 각 샤드에는 블록 체인 데이터의 하위 집합이 포함되어 있으며 트랜잭션을 독립적으로 처리 할 수 ​​있습니다. 이를 통해 병렬 처리가 가능하여 네트워크가 처리 할 수있는 트랜잭션 수를 크게 증가시킬 수 있습니다.

Bitcoin 및 Ethereum과 같은 전통적인 블록 체인에서 네트워크의 모든 노드는 모든 트랜잭션을 처리하고 저장해야하므로 병목 현상 및 확장 성 문제로 이어질 수 있습니다. Sharding은 다른 노드가 다른 파편에 집중할 수 있도록하여 워크로드를보다 효율적으로 배포함으로써 이러한 문제를 해결합니다.

샤드는 블록 체인 성능을 어떻게 향상 시킵니까?

Sharding은 주로 병렬 처리와 감소 된 노드 워크로드의 두 가지 메커니즘을 통해 블록 체인 성능을 향상시킵니다.

• 병렬 처리 : 블록 체인을 파편으로 나누면 각 샤드는 트랜잭션을 독립적으로 처리 할 수 ​​있습니다. 이는 여러 파편에 걸쳐 여러 거래를 동시에 처리 할 수 ​​있음을 의미하여 거래 처리량이 높아집니다. 예를 들어, 블록 체인이 100 개의 파편으로 나뉘어지면 비 샤드 블록 체인보다 초당 100 배 더 많은 트랜잭션을 처리 할 수 ​​있습니다.

• 감소 노드 워크로드 : 샤드 블록 체인에서 노드는 네트워크의 하위 집합에서만 데이터를 처리하고 저장하는 데 도움이됩니다. 이를 통해 개별 노드의 계산 및 스토리지 요구 사항이 줄어들어 더 많은 노드가 네트워크에 참여할 수 있습니다. 더 많은 수의 노드는보다 분산되고 탄력적 인 네트워크로 이어질 수 있습니다.

샤딩 구현 비용

Sharding은 상당한 성능 향상을 제공하지만 신중하게 관리 해야하는 몇 가지 과제와 비용도 도입합니다.

• 복잡성 증가 : 샤딩 구현은 블록 체인 아키텍처에 복잡성을 더합니다. 개발자는 크로스 샤드 커뮤니케이션을 관리하고 다양한 파편에서 데이터 일관성을 보장하기 위해 시스템을 설계해야합니다. 이를 위해서는 정교한 프로토콜이 필요하며 개발 및 유지 보수 비용이 증가 할 수 있습니다.

• 보안 위험 : Sharding은 잠재적으로 새로운 보안 취약점을 도입 할 수 있습니다. 각 샤드는 독립적으로 작동하기 때문에 악의적 인 배우는 전체 네트워크를 방해하기 위해 단일 샤드를 타협하려고 시도 할 수 있습니다. 이러한 위험을 완화하기 위해 샤드 블록 체인은 종종 크로스 샤드 검증 및 랜덤 샤드 할당과 같은 추가 보안 조치를 구현합니다.

• 상호 운용성 문제 : 네트워크의 전반적인 기능에 다른 파편 간의 원활한 상호 작용을 보장하는 것이 중요합니다. 이를 위해서는 트랜잭션 라우팅 및 데이터 동기화를위한 강력한 프로토콜이 필요합니다. 이러한 프로토콜을 개발하고 유지하는 것은 리소스 집약적 일 수 있습니다.

• 리소스 요구 사항 : Sharding은 개별 노드에서의 워크로드를 줄이지 만 전체 네트워크를 관리하기 위해 추가 리소스가 필요합니다. 예를 들어, 샤드 블록 체인은 크로스 샤드 거래를 처리하기 위해보다 정교한 합의 메커니즘과 추가 인프라가 필요할 수 있습니다.

실제로 샤딩의 예

여러 블록 체인 프로젝트가 성능을 향상시키기 위해 샤딩을 구현하거나 탐색하고 있습니다.

• Ethereum 2.0 : Ethereum은 Sharding 메커니즘을 포함하는 Ethereum 2.0으로 알려진 새로운 버전으로 전환하고 있습니다. 이더 리움의 샤딩은 네트워크를 64 개의 파편으로 나누며 각각의 거래 세트를 처리 할 수 ​​있습니다. 이는 이더 리움의 거래 처리량을 크게 증가시키고 네트워크에서 혼잡을 줄일 것으로 예상됩니다.

• Zilliqa : Zilliqa는 이미 Sharding을 구현 한 블록 체인 플랫폼입니다. 샤드 기반 병렬 처리 라는 기술을 사용하여 높은 트랜잭션 속도를 달성합니다. Zilliqa의 네트워크는 여러 파편으로 나뉘어 있으며 각 처리 트랜잭션은 독립적으로 처리되므로 플랫폼이 초당 수천 개의 트랜잭션을 처리 할 수 ​​있습니다.

• 가까운 프로토콜 : Near Protocol은 샤딩을 사용하여 확장 성을 향상시키는 또 다른 블록 체인 프로젝트입니다. Nightshade 라는 기술을 사용하여 네트워크를 병렬로 처리 할 수있는 파편으로 나누어줍니다. 근거리 프로토콜의 샤드 접근 방식은 분산 및 보안을 유지하면서 높은 처리량을 지원하도록 설계되었습니다.

샤딩의 절충

샤딩 구현에는 관련 비용과 과제에 대한 성능 증가의 이점 균형이 포함됩니다. 주요 트레이드 오프에는 다음이 포함됩니다.

• 성능 대 복잡성 : Sharding은 트랜잭션 처리량을 크게 향상시킬 수 있지만 블록 체인 시스템의 복잡성도 증가합니다. 이러한 복잡성으로 인해 개발 및 유지 보수 비용이 높아질 수 있습니다.

• 확장 성 대 보안 : 샤딩은 더 많은 트랜잭션을 병렬로 처리 할 수있게하여 확장 성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 추가 조치를 통해 관리 해야하는 새로운 보안 위험도 소개되며, 이는 자원 집약적 일 수 있습니다.

• 탈 중앙화 대 효율성 : 샤딩은 개별 노드의 워크로드를 줄여서 더 많은 노드가 네트워크에 참여하고 분산화를 증가시킬 수 있습니다. 그러나 샤드 네트워크를 관리하려면 추가 인프라와 리소스가 필요하므로 효율성에 영향을 줄 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q : 블록 체인에서 샤딩을 구현할 수 있습니까?

A : 샤딩은 많은 블록 체인에서 구현 될 수 있지만 기본 아키텍처에는 상당한 변화가 필요합니다. 모든 블록 체인이 샤딩을 지원하도록 설계된 것은 아니며, 구현하는 것은 복잡하고 자원 집약적 일 수 있습니다. 이더 리움 및 Zilliqa와 같은 프로젝트는 Sharding을 성공적으로 구현했지만 다른 프로젝트는 그렇게하는 데있어 기술적 인 과제에 직면 할 수 있습니다.

Q : 샤딩은 블록 체인의 탈 중앙화에 어떤 영향을 미칩니 까?

A : 샤딩은 개별 노드의 워크로드를 줄임으로써 분산화를 향상시켜 더 많은 노드가 네트워크에 참여할 수 있도록합니다. 그러나 샤드 네트워크를 관리하려면 추가 인프라와 리소스가 필요하므로 신중하게 관리하지 않으면 전체 분권화에 영향을 줄 수 있습니다.

Q : 샤딩 구현의 주요 과제는 무엇입니까?

A : 샤딩 구현의 주요 과제에는 복잡성 증가, 보안 위험, 상호 운용성 문제 및 자원 요구 사항이 포함됩니다. 개발자는 크로스 쉐어 커뮤니케이션을 관리하고 데이터 일관성을 보장하기 위해 강력한 프로토콜을 설계하고, 잠재적 인 취약점으로부터 네트워크를 보호하기 위해 추가 보안 측정을 구현해야합니다.

Q : Sharding은 Layer 2 스케일링과 같은 다른 확장 성 솔루션과 어떻게 비교됩니까?

A : Sharding 및 Layer 2 스케일링은 블록 체인 확장 성을 향상시키는 접근 방식이지만 다른 수준에서 작동합니다. 샤딩에는 메인 블록 체인을 더 작은 세그먼트로 분할하여 트랜잭션을 병렬로 처리하는 반면, 계층 2 스케일링은 2 차 네트워크 또는 프로토콜에 대한 트랜잭션을 오프로드하는 것이 포함됩니다. 샤딩은 더 높은 처리량을 제공 할 수 있지만 구현하기가 더 복잡하지만 계층 2 솔루션은 배포하기가 더 쉽지만 동일한 수준의 확장 성을 달성하지 못할 수 있습니다.