分片是区块链扩张的流行方向之一。以太坊公益事业不仅将分片作为官方指定的扩张方向,而且一些具有分片概念的公共链在不久的将来也很受投资界的欢迎。本文讨论了分片技术的分类和实现方法。它是一个数据库分区,它将更大的数据库分为更小、更快、更容易管理的部分。通常,分片数据可能相对容易。一个简单的例子是根据每个用户的地理位置将与各种客户相关的信息放置在不同的服务器上。
然而,区块链技术中的分片实现要复杂得多。这是因为传统的区块链需要所有节点在区块链上携带所有数据。大多数区块链项目仍然依赖这个模型的最大原因之一是,它被认为是确保准确验证交易的一种非常安全的方式。
要了解分片的实用性和局限性,最好对共识算法有一个全面的了解。Proof-of-Work(PoW)算法特别用于安全,一般来说,PoW与Proof-of-Stake(PoS)成本高于攻击。PoW其技术设计通常使更大的区块链在及时完成交易时效率很低。
至少在2018年,100%PoW在算法中使用分片似乎很困难(或基本上不可能)。虽然最终可以使用分片吗?PoW我还不知道,但有些项目已经表明了PoS可以分割。特别是对于必须验证大量事务的区块链,建议分区大大提高可扩展性,因为每个节点只需要传输部分数据来完成事务。
虽然分割技术的效率大大降低了交易完成时间,但实际实施的最大障碍是其潜在的安全风险。另一个需要考虑的因素是,市场上的许多顶级区块链项目仍在使用PoW。对于任何项目来说,改变共识算法可能都很困难,而且需要一些时间。创建分区块链的目标是使用以太坊项目PoS算法过渡的主要原因之一。
以太坊等新手炒币手机常用软件Sharding FAQ Github文档中解释的,区块链的基本设计可能包括几个不同层次的节点,它们在区块链中扮演不同的角色。
目前,有几个关键项目正在研究分片技术,以太坊是最重要的项目(就市场排名而言)。Vitalik Buterin 在2018年4月30日的推文中暗示,“Sharding即将到来”。2018年早些时候,以太坊发布了概念证明,Buterin指出项目团队在技术开发方面取得了很大进展。
但目前还不清楚分割会增加每秒可能的事务数量。Buterin和其他区块链专家表示,尽管大量数据被抛出,但每秒100万笔交易(tps)很有可能发生。考察市场排名,其他一些高排名项目正在寻求通过分片技术为更大的可扩展性奠定基础。Zilliqa2018年4月 testnet3600个节点在版本中演示了2400 tps,并计划在2018年第三季度发布其主要网络。
分片不是许多重大项目实现的唯一可扩展技术。实施分片并不意味着拒绝其他新兴技术。目前,大多数项目都可以实现可扩展性解决方案的结合。Lightning和Plasma等离线协议 Loom Network旁链协议也是提高吞吐量效率的主要措施之一。
在许多其他技术领域,新技术的发展具有很强的竞争力,很少在项目团队之间披露。然而,通过区块链技术,整个行业的合作已经非常普遍。如果这一趋势继续下去,一些区块链项目最终可能会应用分片解决方案。分片技术仍处于初级阶段,市场冲动也给技术的发展和着陆带来了一定的障碍,技术改进和市场教育还有很长的路要走。