分片是區塊鏈處理更多交易的好方法，無需對其規則或代碼進行足夠的根本性更改以要求硬分叉。基本上，區塊鏈分為幾個小部分，每個部分託管在不同的服務器上，允許同時處理多個交易。
為什麼區塊鏈需要分片？
為什麼區塊鏈需要分片？
分片機制允許用戶更快地執行交易。我們可以稱之為碎片化的系統用於將區塊鏈分割成去中心化在數千台計算機上的去中心化數據庫。在區塊鏈上執行的每筆交易都必須收到一定數量的確認並記錄在區塊中。處理所有這些交易並將它們記錄在數據庫中的任務落在稱為驗證者或礦工的節點組身上。自願為本次交易捐贈算力和幣的用戶檢查網絡上所有交易的準確性，將交易處理成區塊，並公開分享給所有區塊鏈用戶。
在網絡上執行的每筆交易都必須經過共識驗證。也就是說，網絡上的大部分處理能力必須確認交易的正確性。吞吐量過大的區塊鏈，例如以太坊，此時驗證交易可能會很慢。
區塊鏈不僅用於加密貨幣交易。隨著區塊鏈技術的發展和智能合約概念引入我們的生活，現在已經有數十萬個dApp 開始在區塊鏈上運行。 DeFi 的密集使用，尤其是在過去2 年中一直在增加，導致區塊鏈的使用大幅增加。
以太坊被設計為每秒僅能處理15 筆交易，然後通過Merge 升級向Eth 2.0 邁出一大步。儘管已經引入了許多承諾加速網絡的升級，但網絡仍然非常擁擠，這意味著處理交易的等待時間長且交易費用高。
另一方面，在網絡中充當節點的每台計算機都負責記錄自區塊鏈啟動之日起發生的所有交易。以太坊區塊鏈的存儲容量已達到1 TB。自願在網絡上共享計算能力的計算機必須持有1 TB 數據的事實也是讓我們想到新的驗證者加入網絡的情況。
這就是分片機制發揮作用的地方。碎片是半自治區域，就像一個大國的省份。每個部分本質上都是自己運行的，保留自己的事務日誌並擁有自己的一組驗證器。每個分片將自己的交易記錄發送到主區塊鏈。同時發送的交易記錄被組合成一個區塊並記錄在主區塊鏈上。
以太坊擴容解決方案
以太坊擴容解決方案
礦工確保遵守共識規則並驗證交易的方式是保留整個以太坊公共分類賬的副本。以太坊節點運行成本太高，導致網絡中心化。對標準用戶從持有節點到成為驗證者設置高存儲要求障礙可能會導致全球成千上萬的節點運營商，而不是數十萬的以太坊節點運營商。
由於分片可能是解決這個問題的最佳解決方案，以太坊肯定會將這個解決方案集成到網絡中。分片不會將交易移出區塊鏈，而是將區塊鏈拆分為多個部分，確保沒有節點負責處理以太坊網絡上廣播的每筆交易。
如果網絡中的每個節點都不處理每筆交易，安全性會受到影響嗎？
如果網絡中的每個節點都不處理每筆交易，安全性會受到影響嗎？
區塊鏈的安全性依賴於在世界不同地區獨立部署並確認交易的大量節點運營商。然而，就我們今天而言，區塊鏈每年處理數万億數據，即使沒有一種被全世界正式接受的廣泛技術。這給我們帶來了可擴展性三元組問題，尤其是在過去2 年。沒有一個第1 層區塊鍊網絡可以同時提供可擴展、去中心化和安全的網絡。
分片的風險和挑戰
分片的風險和挑戰
從理論上講，分片似乎是一個非常好的系統。但是，與每個系統一樣，分片可能會遇到一些安全問題。許多潛在的攻擊方案，包括單件超越攻擊，都可能危及網絡的安全。
當黑客試圖超越大部分區塊生產者時，就會發生單片繼承攻擊。截至2022 年10 月16 日，以太坊信標鏈上有超過445,000 名驗證者。但是，當區塊鏈被劃分為一定數量的部分時，驗證者會根據一定的場景，通過達成共識被分配到不同的部分。以太坊開發人員建議隨機抽樣作為任何攻擊控制分片的解決方案。正在積極開發中的隨機抽樣功能可防止分片被單個攻擊者控制。
使用權益證明共識機制運行的區塊鏈可以比使用工作量證明運行的區塊鏈更簡單地分割。因為PoS 中已經有活躍的驗證者可以隨機分配到不同的部分。這就是為什麼我們在內容的第一句話中提到它是無需硬分叉即可帶來的最佳功能。在PoW 中，礦工有能力知道他正在處理哪個分片並使用哈希算力驗證交易，而在PoS 中這是不可能的。在PoW區塊鏈上，知道自己與特定分片共享哈希算力的礦工可能會嘗試潛在的惡意串通並嘗試攻擊鏈。這在PoS區塊鏈上幾乎是不可能做到的。
以太坊會使用分片嗎？
以太坊會使用分片嗎？
以太坊路線圖的升級表明它將使用分片機制來提高網絡的可擴展性和速度。以太坊區塊鏈的目的是創建總共64 個半獨立的數據庫，所有這些數據庫都是相互關聯的。雖然社區和開發人員目前正在討論如何使分片工作，但每個分片都可以是處理特定智能合約並存儲某些信息的數據存儲。然而，每個部分都可以執行自己的智能合約。
以太坊網絡的主鏈信標鏈將在這些碎片鏈上充當Arbitrum者。將選擇一個驗證委員會來審查來自子鏈的數據並將其添加到信標鏈中的新塊中。因此，每個子鏈都利用了以太坊現有的安全性，並在獲得一個自行處理交易的區塊鏈中發揮作用，可能快幾十倍。
向以太坊2.0 過渡最重要的一步是從慢速PoW 機製過渡到快速PoS 機制。未來將實施升級以降低用戶的交易費用，加快交易速度，並保持以太坊的擴容。分片機制在可靠性和安全性方面毫不妥協，代表了一種在網絡上存儲數據和執行交易的智能方式。以太坊也有望在1-2 個月內宣布分片。
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0X簡體中文版：什麼是加密貨幣中的分片，它有什麼作用？
