Was ist Sharding?

Sharding teilt eine Blockchain in mehrere parallele Ketten (Shards), die gleichzeitig Transaktionen verarbeiten. Statt dass jeder Knoten im Netzwerk jede Transaktion prüft, übernimmt jeder Shard nur einen Teil der Arbeit. Das Ergebnis: höherer Durchsatz, ohne die Dezentralisierung zu opfern. Sharding gilt als eine der vielversprechendsten Lösungen für das Skalierbarkeits-Problem von Blockchains.

Sharding-Ansätze im Vergleich

Blockchain	Sharding-Typ	Shards	TPS (theoretisch)	Status (2025)
Ethereum	Danksharding (Daten-Sharding)	Bis zu 64 Blob-Shards	100.000+ (mit Layer 2)	EIP-4844 live, Full Danksharding geplant
NEAR Protocol	Nightshade (State-Sharding)	4 Shards (erweiterbar)	~100.000	Live seit 2020, Stateless Validation 2024
MultiversX (Elrond)	Adaptive State Sharding	3 Execution Shards + Metachain	~15.000	Live
Zilliqa	Network + Transaction Sharding	Dynamisch (nach Netzgröße)	~2.800	Live, Zilliqa 2.0 angekündigt
TON	Infinite Sharding	Bis zu 2^60 Shardchains	~100.000+	Live

Wie Sharding technisch funktioniert

Stell dir eine Autobahn mit einer Spur vor: Alle Autos (Transaktionen) müssen hintereinander fahren. Sharding baut zusätzliche Spuren. Jeder Shard ist eine eigene Spur mit eigenen Validatoren, die unabhängig Transaktionen verarbeiten.

State Sharding: Jeder Shard speichert nur einen Teil des Gesamtzustands (Kontostände, Smart Contracts). NEAR Protocol nutzt diesen Ansatz: Shard 0 verwaltet Accounts A-F, Shard 1 verwaltet G-L, und so weiter. Cross-Shard-Kommunikation (wenn Account A etwas an Account G sendet) erfordert zusätzliche Protokolle.

Danksharding (Ethereum): Ethereum verfolgt einen anderen Weg: Statt die Ausführung zu sharden, werden nur die Daten geshardet. Layer-2-Rollups führen Transaktionen aus und posten komprimierte Daten als "Blobs" auf Ethereum. EIP-4844 (Proto-Danksharding, live seit März 2024) war der erste Schritt: Die Blob-Gebühren sanken auf unter 0,01 USD pro Transaktion für Rollups wie Arbitrum und Base.

Herausforderungen beim Sharding

Cross-Shard-Kommunikation: Wenn ein Smart Contract auf Shard A Daten von Shard B braucht, entsteht Latenz und Komplexität. Atomare Transaktionen über mehrere Shards sind technisch schwierig und noch nicht überall gelöst.

Sicherheit: Weniger Validatoren pro Shard bedeuten theoretisch geringere Sicherheit pro Shard. Lösung: Validatoren werden zufällig und regelmäßig zwischen Shards rotiert, damit kein Angreifer einen einzelnen Shard kontrollieren kann.