Définition de partitionnement

Qu’est-ce que le partage ?

Le partitionnement est une technique de partitionnement de base de données utilisée par les sociétés de blockchain dans un but d’évolutivité, leur permettant de traiter plus de transactions par seconde. Le partage divise l’ensemble du réseau d’une entreprise de blockchain en partitions plus petites, appelées « shards ». Chaque partition est composée de ses propres données, ce qui la rend distincte et indépendante par rapport aux autres partitions.

Le partitionnement peut aider à réduire la latence ou la lenteur d’un réseau, car il divise un réseau blockchain en fragments distincts. Cependant, il existe des problèmes de sécurité concernant le sharding dans lequel les fragments peuvent être attaqués.

Comprendre le partage

Les réseaux de blockchain et leurs crypto-monnaies respectives gagnent en popularité en raison de l’application généralisée de la technologie, qui comprend la gestion de la chaîne d’approvisionnement et les transactions financières. À mesure que la popularité de la blockchain augmente, la charge de travail et le volume transactionnel gérés par le réseau augmentent également. Si nous considérons une blockchain comme une base de données partagée, à mesure que de plus en plus de données sont ajoutées, le réseau doit trouver de nouvelles façons de pouvoir traiter toutes ces données efficacement et rapidement, c’est là que le sharding peut aider.

Grand livre distribué

Le grand livre distribué de la technologie blockchain la rend attrayante car elle permet de partager les transactions de manière consensuelle sur plusieurs sites et zones géographiques. Au fur et à mesure que les transactions sont enregistrées, des copies sont envoyées au réseau partagé en quelques secondes, créant des « témoins » publics. Si une partie du réseau est victime d’une fraude ou d’une attaque malveillante, les participants du réseau partagé peuvent identifier ce qui a été modifié par les fraudeurs puisqu’ils conservent tous une copie des transactions du grand livre. En conséquence, la technologie blockchain et son système de grand livre distribué peuvent aider à réduire la fraude et à limiter les dommages causés par les cyberattaques, telles qu’un piratage.

Évolutivité

Cependant, l’un des principaux défis de la technologie blockchain est qu’à mesure que des ordinateurs supplémentaires sont ajoutés au réseau et que davantage de transactions sont traitées, le réseau peut s’enliser, ce qui ralentit le processus, appelé latence. La latence est un obstacle à l’adoption de la blockchain pour une utilisation généralisée, en particulier par rapport aux systèmes de paiement électronique actuels qui fonctionnent rapidement et efficacement. En d’autres termes, l’évolutivité est un défi pour la blockchain, car les réseaux peuvent ne pas être en mesure de gérer les quantités croissantes de données et de flux de transactions à mesure que de plus en plus d’industries adoptent la technologie.

L’une des solutions envisagées pour créer une évolutivité sans latence est le processus de partitionnement. Le partage est conçu pour répartir la charge de travail d’un réseau en partitions, ce qui peut aider à réduire la latence et permettre le traitement d’un plus grand nombre de transactions par la blockchain.

Comment le partitionnement est accompli

Avant d’explorer comment le sharding est accompli au sein d’un réseau blockchain, il est important d’examiner comment les données sont actuellement stockées et traitées.

Nœuds Blockchain

Actuellement, dans la blockchain, chaque nœud d’un réseau doit traiter ou gérer tous les volumes de transactions au sein du réseau. Les nœuds d’une blockchain sont indépendants et sont responsables de la maintenance et du stockage de toutes les données au sein d’un réseau décentralisé. En d’autres termes, chaque nœud doit stocker des informations critiques, telles que les soldes des comptes et l’historique des transactions. Les réseaux Blockchain ont été établis de sorte que chaque nœud doit traiter toutes les opérations, données et transactions sur le réseau.

Bien qu’il assure la sécurité d’une blockchain en stockant chaque transaction dans tous les nœuds, ce modèle ralentit considérablement le traitement des transactions. La lenteur du traitement des transactions n’augure rien de bon pour un avenir dans lequel la blockchain deviendrait responsable de millions de transactions.

Le partitionnement peut aider car il partitionne ou répartit la charge de travail transactionnelle à partir d’un réseau blockchain afin que chaque nœud n’ait pas besoin de gérer ou de traiter toute la charge de travail de la blockchain. D’une certaine manière, le sharding compartimente la charge de travail en partitions ou en fragments.

Partitionnement horizontal

Le partitionnement peut être réalisé via le partitionnement horizontal des bases de données par division en lignes. Les fragments, comme les lignes sont appelées, sont conceptualisés en fonction de caractéristiques. Par exemple, une partition peut être chargée de stocker l’état et l’historique des transactions pour un type d’adresse spécifique. En outre, il pourrait être possible de diviser les fragments en fonction du type d’actif numérique qui y est stocké. Les transactions impliquant cet actif numérique pourraient être rendues possibles grâce à une combinaison de fragments.

À titre d’exemple, considérons une transaction immobilière de location dans laquelle plusieurs fragments sont impliqués. Ces fragments correspondent à différentes entités impliquées dans la transaction, des noms de clients aux clés numériques configurées dans une serrure intelligente qui est mise à la disposition du locataire lors du paiement du loyer.

Partage de fragments

Chaque fragment peut toujours être partagé entre les autres fragments, ce qui maintient un aspect clé de la technologie blockchain : le grand livre décentralisé. En d’autres termes, le grand livre est toujours accessible à chaque utilisateur, ce qui lui permet de visualiser toutes les transactions du grand livre.

Partage et sécurité

L’un des principaux problèmes de la pratique qui a surgi est la sécurité. Bien que chaque partition soit distincte et ne traite que ses propres données, il existe un problème de sécurité concernant la corruption des partitions, où une partition remplace une autre, entraînant une perte d’informations ou de données.

Si nous considérons chaque fragment comme son propre réseau blockchain avec ses utilisateurs et données authentifiés, un pirate informatique ou via une cyberattaque pourrait prendre le contrôle d’un fragment. L’attaquant pourrait alors introduire de fausses transactions ou un programme malveillant.

Ethereum, l’une des sociétés de blockchain les plus importantes, est en première ligne pour tester le sharding comme solution possible aux problèmes de latence et d’évolutivité. Ethereum prévoit de déployer 64 nouvelles chaînes de fragments après ce qu’il appelle « The Merge », où Ethereum Mainnet « fusionnera » avec le système de preuve de participation Beacon Chain. Ethereum a combattu le potentiel d’une attaque de fragments en attribuant au hasard des nœuds à certains fragments et en les réattribuant constamment à des intervalles aléatoires. Cet échantillonnage aléatoire rendrait difficile pour les pirates de savoir quand et où corrompre un fragment.

En outre, il est important de noter que le sharding en est encore à la première phase de test de son utilisation pour les réseaux blockchain. En conséquence, tous les problèmes et défis potentiels doivent encore être résolus.