Krypto-Glossar

Sharding

Sharding ist ein Skalierungsansatz, der Daten oder Arbeit einer Blockchain in getrennte Segmente, sogenannte Shards, aufteilt, damit kein einzelner Teilnehmer alles verarbeiten muss.

Read in English

Die Grundidee

In einer klassischen Blockchain speichert und prüft jede Full Node jede Transaktion. Das ist einfach und sicher, aber das ganze Netzwerk ist nur so schnell wie eine Node. Sharding übernimmt eine Idee aus der Datenbankwelt: Die Arbeit wird in Teile zerlegt, und verschiedene Gruppen von Nodes bearbeiten verschiedene Teile parallel.

Hat ein Netzwerk etwa 10 Shards, verarbeitet jeder seinen Anteil an Transaktionen. Grundsätzlich wächst die Gesamtkapazität mit der Zahl der Shards, während die Last pro Node überschaubar bleibt.

Warum es schwierig ist

Wer das Netzwerk aufteilt, teilt auch seine Sicherheit. Prüft nur ein Bruchteil der Validatoren einen Shard, könnte ein Angreifer diesen viel billiger übernehmen als die ganze Chain. Designs begegnen dem, indem sie Validatoren zufällig auf Shards verteilen und häufig rotieren.

Transaktionen über mehrere Shards hinweg, etwa eine Zahlung von einem Konto auf Shard 1 an eines auf Shard 7, brauchen Nachrichten zwischen den Shards. Das bringt Komplexität und Verzögerungen und erschwert die Entwicklung von Anwendungen.

Wie sich Ethereums Plan geändert hat

Ursprünglich plante Ethereum dutzende Shard-Chains, die jeweils Transaktionen ausführen. Später wechselte es zu einer Rollup-zentrierten Roadmap: Layer-2-Rollups übernehmen die Ausführung, Ethereum shardet nur Daten. Der erste Schritt, Proto-Danksharding (EIP-4844), ging im März 2024 live und brachte Blobs, einen zeitlich begrenzten Datenbereich, in dem Rollups ihre Batches günstig ablegen.

Volles Danksharding soll es Nodes ermöglichen, die Datenverfügbarkeit anhand kleiner Stichproben zu prüfen, statt alles herunterzuladen. Andere Netzwerke wie NEAR nutzen direkt Sharding bei der Ausführung.

Warum es wichtig ist

Sharding ist eine der Hauptantworten auf das Blockchain-Trilemma: mehr Kapazität, ohne jede Node auf teure Hardware zu zwingen. Ob das gelingt, hängt davon ab, wie gut ein Design jeden Shard so sicher hält wie das Ganze.

Frag Coach dazu

Coach ist die KI von AtenaCrypto. Sie erklärt Krypto mit Live-Marktdaten, in einfachen Worten.

Wie hilft Ethereums Daten-Sharding dabei, Rollups günstiger zu machen?Coach fragen →

Häufige Fragen

Ist Sharding dasselbe wie Layer 2?

Nein. Sharding teilt die Basisschicht selbst auf, ein Layer 2 ist ein eigenes Netzwerk darüber. Ethereum kombiniert heute beides: Rollups für die Ausführung, Daten-Sharding für Kapazität.

Nutzt Bitcoin Sharding?

Nein. Bitcoin behält eine einzige Kette, die jede Full Node prüft, und skaliert stattdessen über Ebenen wie das Lightning Network.

Was ist eine Shard-Übernahme?

Ein Angriff, bei dem eine böswillige Gruppe die Validatoren eines Shards kontrolliert. Zufällige Zuteilung und häufige Rotation machen das schwer.