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# 分片

### 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。

***

## 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 |

***

## 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。

***

## 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？

{% hint style="info" %}
**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。
{% endhint %}

***

## 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      |

***

## 延伸閱讀

* [創世區塊](/gei-kai-fa-zhe-de-zhi-nan/public-chain/genesis-block.md) — 區塊鏈的起點
* [隔離見證](/gei-kai-fa-zhe-de-zhi-nan/public-chain/ge.md) — 比特幣的擴容方案
* [Layer 2 總覽](/jie-jue-qu-kuai-lian-de-xiao-neng-ping-jing/layer2.md) — 另一種擴容思路

***

#### 參考資料

* [Sharding - Ethereum](https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/#sharding)
* [Danksharding](https://ethereum.org/en/roadmap/danksharding/)


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