一文看懂區塊鏈性能解決方案：分片 | 白話區塊鏈入門155_區塊鏈:區塊鏈怎么入手

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作者|JackyLHH出品｜白話區塊鏈

你或許也知道，限制目前區塊鏈技術大規模落地應用的一個很重要因素就是性能，這也是為什么很多傳統互聯網從業者不太看好區塊鏈技術的一個原因。

那么，如何解決區塊鏈的性能問題呢？其中的一個解決方案就是——分片技術。

1、什么是分片？

分片是數據庫分區的一種形式，也稱為水平分區，即將一個大的數據庫切分成很多小的、可處理的部分，從而提高性能，縮短響應時間。

以太坊上標記為“Fake_Phishing184285”地址將100枚ETH轉至Tornado Cash:金色財經消息，據CertiK官方推特發布消息稱，以太坊上標記為“Fake_Phishing184285”的地址將100枚ETH（約合17.2萬美元）轉至Tornado Cash。據悉，該筆資金來自50天前開始活躍的其他EOA釣魚地址。[2023/8/30 13:06:07]

分片并不是一個新的概念，早在90年代后期就出現在了傳統的中心化數據庫管理中。這個概念的流行，要歸功于一個多玩家同時在線玩的角色扮演游戲UltimaOnline。在這個游戲中，開發者將玩家分配到不同的服務器來緩解流量壓力。

研究：比特大陸的 S19 比特幣礦機占網絡哈希率的76%:金色財經報道，根據Coinmetrics周二發布的最新研究，三種型號的比特大陸礦機占比特幣網絡算力的 76%。

Coinmetrics 發現，Antminer S19j Pro 占網絡哈希率的 34.3%，S19 占 28.1%，自 2021 年 3 月以來，它們一直是網絡上使用最多的機器。報告稱，Antminer S19 XP 占網絡哈希率的另外 13.7%。同時，研究人員表示，MicroBT 的 M50 低于可檢測性閾值。

該報告還發現，比特幣網絡消耗 13.4 吉瓦 (GW) 的電力，比劍橋大學另類金融中心發布的常用指數低 13% 。[2023/6/14 21:35:06]

商業上，一個普遍的分片案例就是將用戶信息的數據庫按照地理位置劃分，同一個區域的用戶信息放在一起，存到單獨的服務器中。

Glassnode：以比特幣做期貨保證金的比例跌至40%:金色財經報道，據區塊鏈分析Glassnode最新報告顯示，過去18個月，加密期貨市場發生了結構性變化，以比特幣做保證金的比例從70%下降到40%左右的新正常基線。換句話說，現在約有60%的期貨保證金是穩定幣和法幣抵押品，消除了因抵押品價值與期貨合約一起變化而帶來的額外波動。這意味著，雖然期貨杠桿很高，但基礎保證金似乎更穩定，與2021年初相比，減少了負凸性的影響。[2022/8/11 12:17:02]

2、什么是區塊鏈領域里的分片？

區塊鏈就相當于一個數據庫，每一個節點都相當于一個獨立的服務器。正常情況下，這些節點每次只有一個節點能獲得記賬出塊的權利，剩下沒獲得出塊權的節點相當于做了“無用功”，白白浪費了算力。

如果將分片技術運用到區塊鏈中，就相當于將區塊鏈網絡里的所有待處理任務進行分解，全網的節點也進行分組，每一組同時處理一個分解后的任務，這樣就從原先單一節點處理全網的所有任務變成了多組節點同時并行處理。

舉個例子，假設目前以太坊上有8,000個節點，全網待確認的交易是15,000筆。以太坊每秒能處理7-15筆交易，正常情況下至少需要1000秒才能處理完這些待確認的交易，當然處理的過程中又會有新的待確認交易產生。

如果采用分片技術，將8,000個節點分成100組，每組80個節點，這15,000筆待確認交易分成100個分區，每個分區150筆，那么，每組節點可以并行處理各自分區里的待確認交易，這樣最快10秒鐘就可以全部處理完那15,000筆待確認交易。

從這個例子中，我們可以看到，分片技術可以大幅提高區塊鏈的性能。

那么，分片技術有沒有缺陷呢？答案是肯定的。

3、分片技術潛在的風險

分片技術雖然能在一定程度上解決區塊鏈的性能問題，讓區塊鏈更具有可擴展性，但也存在兩個缺陷。

一個是分區后，不同區的通信問題。上面的例子，將以太坊網絡分成100個分區，每個分區都是獨立的，相當于有100條獨立的、平行的以太坊區塊鏈，每條都由一組礦工維護和確認交易。這100條獨立的以太坊區塊鏈并不能相互通信，如果要通信，勢必要增加跨分區的通信機制，這會增加區塊鏈的復雜性，開發難度也會提高。

第二個是區塊鏈的安全性。還是上面的例子，在未分片之前，以太坊網絡是8,000個節點組成的算力，分成100個分區后，每個分區相當于一條獨立的以太坊區塊鏈，算力下降到80個節點組成的算力。此時，對其中一個分區進行51%算力攻擊就容易很多。控制了一個分區，攻擊者就可以在這個分區內做惡，篡改交易。

以太坊基金會計劃將分片技術作為以太坊2.0的升級內容之一。以太坊如何解決分片技術的上述2個缺陷，我們拭目以待。

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