TLDR：比特幣和以太坊是慢速網(wǎng)絡(luò)。分片可以將挖掘能力劃分為多個(gè)小的分片，每個(gè)分片可以并行處理事務(wù)。分片=速度！

區(qū)塊鏈的可伸縮性

缺乏可伸縮性（每秒只能處理少量事務(wù)）是區(qū)塊鏈技術(shù)獲得大量采用的主要瓶頸。比特幣每秒只能處理5筆交易（tps），以太坊每秒只能處理12筆交易，現(xiàn)有的區(qū)塊鏈解決方案無(wú)法與Visa支付系統(tǒng)、AWS云計(jì)算服務(wù)等集中式解決方案競(jìng)爭(zhēng)。例如，隨著2017年加密貓的日益流行，它顯著降低了以太坊網(wǎng)絡(luò)的速度。對(duì)于使用以太坊為其服務(wù)提供動(dòng)力的公司來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一個(gè)問(wèn)題。

目前，每臺(tái)維護(hù)比特幣和以太坊網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)都在同一個(gè)公共分類(lèi)賬上工作。每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須處理相應(yīng)的事務(wù)。向網(wǎng)絡(luò)中添加更多的計(jì)算機(jī)只能提高安全性，而不能提高效率。由于上述區(qū)塊鏈都不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)可伸縮性、安全性和分散性，因此形成了區(qū)塊鏈的三難困境。

比特幣和以太坊是由工作證明保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)。全世界有數(shù)十萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)和專(zhuān)門(mén)的采礦機(jī)器被用來(lái)處理交易。比特幣和以太坊作為P2P現(xiàn)金系統(tǒng)/世界計(jì)算機(jī)，既安全又分散。然而，它們不能立即擴(kuò)展。為了提高可伸縮性，已經(jīng)提出了許多解決方案。例如，BitcoinCash（比特幣的分支）增加了區(qū)塊的大小，使得每個(gè)區(qū)塊可以處理更多的交易，而Lightning Network（第二層）利用了離線支付渠道，減輕了主鏈的負(fù)擔(dān)。分片是目前區(qū)塊鏈項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的最流行的方法之一，包括Ethereum、Zilliqa、Quarkchain等。

分片是什么？

分片是一種水平分區(qū)，是一種廣泛使用的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則，它將數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分隔開(kāi)來(lái)，以分散負(fù)載。區(qū)塊鏈引入它是為了解決可伸縮性和延遲問(wèn)題。

在區(qū)塊鏈中實(shí)現(xiàn)分片，網(wǎng)絡(luò)被分成不同的團(tuán)隊(duì)（分片）。分片可以并行處理事務(wù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)只擁有區(qū)塊鏈上的部分?jǐn)?shù)據(jù)，而不是全部信息。因此，可以同時(shí)處理更多的事務(wù)。例如，想象一個(gè)有1000個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò);可以將網(wǎng)絡(luò)分成10個(gè)分片，每個(gè)分片由100個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。速度應(yīng)該增加10倍。

可以將1000個(gè)節(jié)點(diǎn)分成10個(gè)分片（每個(gè)分片100個(gè)節(jié)點(diǎn)），從而實(shí)現(xiàn)10倍的性能。

單分片接管攻擊

通過(guò)實(shí)現(xiàn)分片，一種新的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)了，即單分片接管攻擊。

單分片接管攻擊是指一個(gè)分片被惡意節(jié)點(diǎn)完全控制，可以修改事務(wù)。

為了防止單分片接管攻擊攻擊，重要應(yīng)該防止攻擊者將哈希值能力集中在單個(gè)分片上

將節(jié)點(diǎn)分配到不同分片的方法是關(guān)鍵。對(duì)于以太坊的分片解決方案來(lái)說(shuō)，建議在每個(gè)分片上隨機(jī)抽樣驗(yàn)證器。足夠的隨機(jī)性可以確保驗(yàn)證器不會(huì)預(yù)先知道它們將獲得哪個(gè)分片。同時(shí)，它需要?所有驗(yàn)證器分片片來(lái)確認(rèn)一個(gè)塊的合法性。

除此之外，應(yīng)該限制分片的最小大小，以減少惡意節(jié)點(diǎn)被分配到相同分片的可能性。通過(guò)以上策略，網(wǎng)絡(luò)的安全性不會(huì)因?yàn)樾实木薮筇岣叨粻奚簟?/p>

結(jié)論

分片通常用于私有區(qū)塊鏈。它可以水平分布數(shù)據(jù)庫(kù)或搜索引擎的負(fù)載。然而，將其實(shí)現(xiàn)為公共區(qū)塊鏈仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。去中心化和透明度的性質(zhì)使維持安全變得困難。除了單片攻擊之外，開(kāi)發(fā)人員還面臨其他問(wèn)題，比如跨片通信。

如果成功，分片將大大降低交易成本，并允許開(kāi)發(fā)人員構(gòu)建更復(fù)雜的dApp。分片被認(rèn)為是解決區(qū)塊鏈可伸縮性問(wèn)題的最佳解決方案。