Parallelisierung

Was ist Parallelisierung in der Blockchain-Technologie?

Die Parallelisierung ist eine Methode, mit der mehrere Aufgaben gleichzeitig in einem Blockchain-Netzwerk verarbeitet werden können, was dessen Effizienz und Skalierbarkeit deutlich erhöht. Dieser Ansatz nutzt das parallele Rechnen und ermöglicht die gleichzeitige Ausführung von Prozessen, um die Geschwindigkeit der Transaktionsverarbeitung und den Durchsatz des Netzwerks zu erhöhen.

Wie die Parallelisierung funktioniert

Die Parallelisierung organisiert die Netzwerkdaten so, dass mehrere Transaktionen gleichzeitig statt nacheinander validiert werden können. Dabei wird die Aufgabe der Transaktionsausführung auf mehrere Knotenpunkte verteilt, die jeweils unterschiedliche Teile der Transaktionslast bewältigen. Durch die gleichzeitige Prüfung zahlreicher potenzieller Zustände kann das Netzwerk die Auswirkungen der Validierung bestimmter Transaktionsgruppen abschätzen, bevor diese offiziell im Ledger erfasst werden, was zu schnelleren Verarbeitungszeiten und einer geringeren Netzüberlastung führt.

Arten von Parallelisierungsmodellen

Optimistische Parallelisierung:

Bei diesem Modell werden die Transaktionen gleichzeitig verarbeitet, wobei davon ausgegangen wird, dass die meisten Transaktionen unabhängig sind, und die Transaktionen werden nach der Ausführung erneut überprüft, um eventuell auftretende Abhängigkeiten zu korrigieren.

State-Access Parallelisierung:

Dieses Modell kategorisiert Transaktionen auf der Grundlage ihrer Auswirkungen auf den Zustand des Netzes und koordiniert Transaktionen, die ähnliche Status-Elemente betreffen, auf der Grundlage von Faktoren wie Gasgebühren.

Arten der Parallelisierung in der Blockchain

Transaction-Level Parallelisierung:

Auf diese Weise können mehrere Transaktionen gleichzeitig verarbeitet werden, was die Transaktionen pro Sekunde (TPS) des Netzwerks erhöht und die Bestätigungszeiten verkürzt.

Block-Level Parallelisierung:

Diese Methode beinhaltet die gleichzeitige Erstellung und Validierung von Blöcken, um mehrere Blöcke auf einmal zu verarbeiten, was dazu beiträgt, mehr Transaktionen unterzubringen und eine Überlastung des Netzwerks zu verhindern.

Parallelisierung von Smart Contracts:

Die parallele Ausführung mehrerer Smart Contracts verbessert die Leistung und Skalierbarkeit dezentralisierter Anwendungen (DApps), indem sie die Belastung der Main-Chain reduziert.

Vorteile der Parallelisierung

Hohe Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit:

Durch die Verteilung von Aufgaben auf mehrere Knoten wird die Ausführungszeit von Transaktionen erheblich verkürzt, was die Effizienz des Netzwerks insgesamt erhöht.

Skalierbarkeit:

Die Parallelisierung befasst sich mit den Problemen der Blockchain-Skalierbarkeit, indem sie eine horizontale Skalierung ermöglicht und die optimale Leistung bei hohem Transaktionsvolumen aufrechterhält.

Geringere Gaskosten:

Durch die Zuweisung von Transaktionen an Knotenuntergruppen wird der Wettbewerb um die Validierung verringert und die Kosten werden gesenkt.

Fazit

Die Parallelisierung ist eine wichtige Technik zur Verbesserung der Blockchain-Leistung und bietet Lösungen für Skalierbarkeitsprobleme, die die Geschwindigkeit der Transaktionsverarbeitung erhöhen. Durch die gleichzeitige Ausführung mehrerer Transaktionen und Smart Contracts können Blockchain-Netzwerke ein größeres Transaktionsvolumen effizient und kostengünstig abwickeln.