分片

分片是將區塊鏈拆分成多個部分同時處理交易的擴容技術。

分片（Sharding）是一種將區塊鏈「切割」成多個小塊的擴容技術。每個小塊（分片）可以同時處理不同的交易，大幅提升整體吞吐量。

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為什麼需要分片？

想像一家銀行只有一個櫃檯。不管多少客人，都要排同一隊。這就是傳統區塊鏈的困境——所有交易都要由所有節點依序處理。

分片就像是開設多個櫃檯。客人可以分流到不同櫃檯，效率大幅提升。

模式	類比	處理方式
傳統區塊鏈	單一櫃檯	所有交易依序處理
分片	多個櫃檯	交易分配到不同分片並行處理

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分片如何運作？

基本原理

1. 網路分割：將節點分成多個群組（分片）

2. 狀態分割：每個分片只負責部分資料

3. 並行處理：多個分片同時處理各自的交易

4. 跨分片通訊：分片之間透過特定協議同步

舉例

假設有 1000 筆交易，分成 10 個分片：

• 傳統方式：1000 筆依序處理

• 分片方式：每個分片處理 100 筆，同時進行

理論上，10 個分片可以帶來 10 倍的吞吐量提升。

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分片的挑戰

1. 安全性

每個分片的節點較少，可能更容易被攻擊。

2. 跨分片交易

如果交易涉及多個分片，處理變得複雜。

3. 資料可用性

如何確保每個分片的資料都是可驗證的？

以太坊的分片計劃

以太坊原本計劃實施分片，但後來策略改變，改為透過 Layer 2（Rollup）來擴容，並用「Danksharding」來優化資料可用性。

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分片 vs 其他擴容方案

方案	原理	例子
分片	並行處理	Near、Harmony
Layer 2	鏈下處理	Optimism、Arbitrum
側鏈	獨立鏈	Polygon PoS
更大區塊	提高單區塊容量	Bitcoin Cash

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延伸閱讀

• 創世區塊 — 區塊鏈的起點

• 隔離見證 — 比特幣的擴容方案

• Layer 2 總覽 — 另一種擴容思路

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參考資料

• Sharding - Ethereum

• Danksharding