區塊鏈難題是區塊鏈網路和點對點（P2P）交易操作面臨的挑戰之一，大多數加密貨幣平臺必須在去中心化，安全性和可擴充套件性之間選擇兩個功能，也就是我們通常提到的“不可能三角”。這些功能中的每一個都對區塊鏈的整體效能構成了自己的優勢，但彼此並存又會產生新的問題，因此，目前行業對其中哪個功能更重要還在探討中。

可擴充套件性是具有自身優點和缺點的網路的主要挑戰。可擴充套件性有助於增加任何系統的整體容量輸出，它可以與網路上的分散性一起實現，但這會增加平臺的安全風險。目前，有一些解決方案可用於提高區塊鏈的可擴充套件性，其中一種策略是分片。

什麼是分片？

用傳統術語來說，分片是一種分割槽和管理資料庫方法，它涉及將大量資料拆分成較小的部分，從而使資料更易於管理，這用於實現可擴充套件性以及改善資料庫的整體效能。較小的資料庫可實現資源的有效分配，這有助於降低成本併為新的有效容量水平鋪平道路。

分片如何工作？

分片也稱為水平分割槽，它涉及將資料表拆分為可以用作新表的行，這些表稱為分割槽，並且包含不依賴於其他表中儲存的資料的不同資料。這些分割槽（也稱為分片）有助於減少每個節點上資料庫的大小，從而增加資料庫的效能輸出。但是，分片將其自身的複雜性形式帶入資料庫，並加強了系統的集中度，因此，當分片的資料損壞可能會使整個表癱瘓。

分片如何在區塊鏈方面發揮作用？

分片使用節點來儲存單獨的資料集，而這些資料集並不將整個資料儲存在整個區塊鏈上。這種做法無論多麼複雜，都與節點在區塊鏈上承載所有資料的傳統做法無關，而這反過來又保證了所有交易的準確性。

儘管在分散式計算的研究領域中，分片技術只是被對此感興趣的人所涉足，但仍在對其進行大量研究。

區塊鏈上的分片使用權益證明（PoS）共識演算法，該演算法使用不同的節點來負責交易驗證。就共識演算法而言，權益證明（PoS）比工作量證明（PoW）更有利，因為特定於某個節點的交易將由該節點而不是整個區塊鏈進行驗證。這有助於減少整個區塊鏈的整體負載，並有助於增加區塊鏈的吞吐量。

以太坊分片

這需要將以太坊的狀態和歷史記錄拆分成較小的實體，這些實體以自己的交易詳細資訊和歷史記錄儲存在節點上。這些節點中的每個節點僅具有資料的子集，該資料的子集用於驗證交易，但能夠與其他節點通訊。不擁有該節點的節點所需的資訊將與一個擁有該節點的節點進行通訊，並訪問其所需的資料。這意味著節點將不得不依賴其他節點來獲取他們沒有的資訊，但是以太坊打算使用加密經濟激勵措施來解決這一問題，該激勵措施採用參與者以預期的方式在系統上執行。

由於區塊鏈技術的規模和複雜性，在以太坊上實施該方案可能會相當複雜。

分片的替代解決方案

還有其他一些方法可以用來解決區塊鏈網路面臨的可擴充套件性問題，其中，我們可以命名為：

增加區塊中的交易數量

這可以透過使用較少的位元組在塊中儲存資訊或透過增加塊大小來實現。增加區塊的大小將確保它可以持有更多交易，以太坊中使用gas限制區塊可以包含的交易。同樣，減小塊上的資訊大小有助於提高吞吐量。

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增加塊新增率

將區塊新增到區塊鏈的速率決定了網路可以處理的交易速率。減少塊建立之間的時間差將有助於使事務以更快的速度處理。

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脫鏈

這涉及透過將一些交易移出主鏈來減少區塊鏈上的處理負載。這有助於解決區塊鏈系統的互操作性問題，以及提高吞吐量和增加分散性。

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側鏈

側鏈是與主區塊鏈分開存在但仍透過雙向連結連線到主區塊鏈的區塊鏈，然後，側鏈將作為連結到根鏈的子鏈存在。這有助於減少主鏈上的工作量以及儲存在主鏈上的資訊量。

區塊鏈分片的未來是什麼？

區塊鏈分片將在解決區塊鏈系統的可擴充套件性問題中發揮重要作用，因為它將有助於縮減以太坊區塊鏈的規模，這反過來又會增加每秒可處理的交易數量。

分片技術是一種具有巨大潛力的技術，但它仍然是一種發展中的概念，由於其附帶的缺點而未被廣泛採用。分片之間的通訊不是一個易於實現的通訊，它需要使用自己獨立的一組規則來管理操作。解決此主要問題將有助於增加分片技術的採用，從而有助於該領域的進一步發展。