Sharding

Het idee achter sharding komt uit de traditionele databasetechniek, waar een grote dataset wordt opgesplitst in kleinere stukken zodat niet één machine alles hoeft vast te houden of te verwerken. Toegepast op blockchains laat sharding een netwerk zijn validators, state en transactiegeschiedenis verdelen over aparte shards die grotendeels parallel werken, zodat de doorvoer meeschaalt met het aantal shards in plaats van begrensd te blijven door wat één machine kan verifiëren.

Implementaties verschillen in hoe ver ze dit idee doorvoeren. Sommige netwerken shardden alleen de state en laten validators zich specialiseren in één deel daarvan, terwijl ze het toch eens blijven over één canonieke chain; andere netwerken wijzen hele subsets van validators toe aan onafhankelijke shard chains die periodiek terugkoppelen naar een centrale chain. Cross-shard transacties zijn het lastigste onderdeel: een overboeking die twee shards raakt, moet meestal in twee stappen worden opgesplitst, waarbij een bericht of "receipt" tussen de shards wordt doorgegeven zodra de eerste helft bevestigd is, wat latency en complexiteit toevoegt vergeleken met een transactie binnen één shard.

De Ethereum-roadmap stapte af van klassieke execution sharding zodra Layer 2-rollups bewezen dat ze de transactiedoorvoer sneller konden opschalen; het huidige "danksharding"-ontwerp shardt de databeschikbaarheid voor rollups in plaats van de uitvoering zelf. NEAR's Nightshade en Zilliqa blijven de duidelijkste voorbeelden van sharding die direct op transactieverwerking wordt toegepast.

Sharding brengt een eigen beveiligingsafweging met zich mee: een shard met te weinig validators is makkelijker aan te vallen, dus protocollen husselen validators periodiek opnieuw tussen shards om te voorkomen dat één groep stilletjes de controle over een shard krijgt.