Key Sharding is een minder bekende term binnen cryptocurrency. Het wordt ook wel Shamir’s Secret Sharing genoemd. Op deze pagina lees je alles over deze term. Ook zie je een uitleg in een video. Je leest tevens waarom sharding als oplossing wordt gezien voor meerdere problemen die blockchainontwikkelaars tegenkomen. We beginnen met een korte uitleg van de term Key Sharding.
Wat is key sharding?
Key sharding, of Shamir’s Secret Sharing, is een proces waarbij een private crypto-sleutel wordt afgesplitst in afzonderlijke stukken of scherven. Elke scherf op zichzelf is nutteloos, tenzij er genoeg zijn verzameld om de originele sleutel te reconstrueren. Als er bijvoorbeeld 5 scherven zijn en er slechts 3 nodig zijn voor toegang, kunnen de houders van 3 scherven hun inspanningen combineren voor toegang. Dit proces is uniek in cryptografische concepten en maakt plaats voor meer gedecentraliseerd risico in de nieuwe economie. Key sharding kan worden gebruikt in meerdere toepassingen, zoals in herstelmechanismen waarbij niemand de enkele sleutel heeft. Key sharding werd geïnspireerd door sharding van databases toen het werd overgenomen door de blockchaincommunity.
Het probleem met Proof-of-Work
De eerste blockchains, zoals Bitcoin, gebruikten een revolutionair beveiligingsversleutelingsproces dat bekend staat als Proof-of-Work (PoW). In dit geval versleutelen anonieme gebruikers, de miners, netwerktransacties in blokken die op een publieke ledger (grootboek) zijn opgeslagen. Ze doen dit in ruil voor een beloning (miners fee). Wat zo vernuftig is aan dit proces, is dat het een briljante manier is om het onderhoud en de beveiliging van peer-to-peer netwerken te decentraliseren. Via de methode van consensus, waarbij elk knooppunt op het netwerk de legitimiteit van het netwerk en het blok controleert, heeft elk knooppunt een kopie van de blockchain.
Transacties per seconde
Dit algoritme maakt het netwerk volledig decentraal en beschermt tegen gecentraliseerde aanvallen. Nadeel is dat transacties ook traag blijven, omdat de transacties moeten worden verantwoord door elk knooppunt in het netwerk. Zo kon het Bitcoin netwerk slechts 4-6 transacties per seconde registreren in 2018. De blockchain van Ethereum kon 30 transacties per 30 minuten niet doorbreken. Ondanks de vele verbeteringen die zijn doorgevoerd aan beide netwerken, lijkt Proof-of-Work nog niet snel genoeg om te concurreren met andere financiële transactienetwerken.
Key Sharding als oplossing
Bij het zoeken naar een oplossing keken blockchainontwikkelaars voor inspiratie naar hedendaagse database-oplossingen. In de database industrie is het proces van het verdelen van de datalink van de database in gekoppelde lagen (bekend als sharding), een beetje de industriestandaard geworden. Door de lagen te koppelen, is toegang tot opgeslagen informatie veel sneller, omdat de query een gekoppelde route aflegt, in plaats van de hele database met informatie beetje bij beetje te doorlopen.
In Sharded Blockchains verdelen ontwikkelaars het grootboek in delen, verdeeld over de vele knooppunten in het netwerk. Als iemand toegang wilt hebben tot een beperkte set van de ledger, kan hij dat doen door een geselecteerd pad van knooppunten door te lopen om de juiste knoop met de juiste set informatie te vinden.
Proof-of-Stake en key sharding
Sharded blockchains gebruiken geen Proof-of-Work, maar het Proof-of-Stake algoritme. Dit is kortweg het proces waar knooppunten (gebruikers) van het netwerk hun munten inzetten voor toegang tot mining. Dat wil zeggen: Wanneer een miner blokken wil minen, moeten ze het bewijs leveren dat ze een minimale hoeveelheid van een valuta hebben voordat ze mogen minen. Hoe meer munten een miner vasthoudt en kan inzetten, hoe meer netwerktransacties ze tegelijkertijd kunnen minen en beveiligen. Proof-of-Stake is op zich een multidimensionale benadering van de problemen met Proof-of-Work.
