ブロックチェーンを現代のデータベースのように機能させる
従来のデータベースは、シャーディング(複数のサーバーにデータを分割)によってスケーリング問題を数十年前に解決しました。Quaiはこの実証済みのアプローチをブロックチェーンに持ち込みますが、重要な革新があります:すべてのシャードで完全なセキュリティを維持することです。シャーディングとは何か?
データベースシャーディング(従来): 一つの建物には大きすぎる図書館を想像してください:- ソリューション:本を複数の建物(シャード)に分割
- メリット:より多くの司書が同時に来館者を支援可能
- 課題:どの建物にどの本があるかを知るシステムが必要
- 従来のアプローチ:データとセキュリティの両方を分割(危険)
- Quaiのアプローチ:データのみ分割、セキュリティは統一(安全)
Quaiのシャーディング実装
主要メリット:-
並列処理
- 各シャードが独立してトランザクションを処理
- 1つではなく複数のチェックアウトラインを持つようなもの
- 結果:50,000+ TPS容量
-
低いノード要件
- ノードが特定のシャードのみを追跡することを選択可能
- 参加のためのハードウェア要件を削減
- よりアクセス可能 = より分散化
-
地理的最適化
- シャードが自然に地域別に組織される
- 各シャード内のレイテンシを最小化
- 世界中でより良いパフォーマンス
スマートアドレスシステム
問題: どのシャードがどのトランザクションを処理するかをどうやって知るか? Quaiのソリューション: アドレスには組み込みルーティング情報が含まれている - ブロックチェーンの郵便番号のようなもの。 動作方法: すべてのQuaiアドレスには、郵便番号のように機能する9ビットプレフィックスがあります:- 最初の4ビット:リージョン識別子(国のような)
- 次の4ビット:リージョン内のゾーン(都市のような)
- 最後のビット:通貨タイプ(QuaiまたはQi)
フォーマット
以下の表は、シャード識別子の各ビットのフォーマットを指定しています。ビット0-3 | ビット4-7 | ビット8 |
---|---|---|
リージョン番号 | ゾーン番号 | 台帳識別子 |
簡単な例
例のアドレス(短縮) | 場所 | 通貨 |
---|---|---|
0x000… | リージョン0, ゾーン0 | Quai |
0x2A4… | リージョン2, ゾーン10 | Quai |
0x008… | リージョン0, ゾーン0 | Qi |
- 即座のルーティング:ノードがトランザクションをどこに送るかを即座に知る
- ルックアップ不要:アドレス自体がすべてのルーティング情報を含む
- 効率的処理:クロスシャードの混乱を排除
セキュリティのブレークスルー
従来のシャーディングの致命的欠陥:- 10シャード = 各シャードがセキュリティの1/10を受け取る
- 攻撃者が最も弱いシャードに集中可能
- 1つの強い錠ではなく10の弱い錠を持つようなもの
- すべてのシャードがネットワークセキュリティの100%を維持
- 1つのシャードを攻撃するには全ネットワークを攻撃する必要
- すべてのドアを保護する同じ破られない錠を持つようなもの
- 階層構造がすべてのシャードを組織
- ハッシュリンク参照がすべてのチェーンを接続
- アトミック操作がすべてのシャードが一緒に進むことを保証
- 結果:無制限のシャード、妥協のないセキュリティ