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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。


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?

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。


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


參考資料

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