区块链:V神提到的作为以太坊可扩展性未来的分片是什么？_比特币以太坊最新价格

4月7日，V神的网站更新了一篇名为《分片为何如此出色：揭开技术属性的神秘面纱》的文章，其中提到：分片是以太坊可扩展性的未来，它将是帮助生态系统每秒支持数千笔交易，并允许世界上大部分地区以可承受的成本定期使用该平台的关键。

你或许也知道，限制目前区块链技术大规模落地应用的一个很重要因素就是性能，这也是为什么很多传统互联网从业者不太看好区块链技术的一个原因。那么，如何解决区块链的性能问题呢？其中的一个解决方案就是分片技术（Sharding）。

什么是分片？

分片是数据库分区的一种形式，也称为水平分区，即将一个大的数据库切分成很多小的、可处理的部分，从而提高性能，缩短响应时间。

ENS核心开发者：ENS定价现阶段很难改变，V神提议未考虑可访问性:9 月 11 日，本周以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 在其个人网站发表文章讨论 ENS 域名是否应该引入基于需求的经常性费用。他认为目前 ENS 域名十分廉价，由此引发了产权强度和公平性之间的权衡问题，而且 ENS 二级市场的高度投机性也无法确保市场的有效性。

对此，ENS 核心开发者 Jeff Lau 在社交媒体上进行了回应。他指出由于想不出有什么办法，可以在不干预的情况下让定价系统自我延续，以及创造一个无法作弊的定价系统，因而 ENS 最终决定保持价格的可接受性，但对较短的域名仍收取更多费用。允许动态定价/续期可能会有帮助，但现在为时已晚。当前的 ENS 系统运行良好，定价也足够合理，能够看到一些域名到期的情况。V 神的论文更多关于域名空间的拥塞问题（可以通过子域名解决），以及更多资金给到 ENS DAO 以资助公共产品，但可访问性没有得到足够的重视。虽然 ENS 的定价被设计成可以改变，但现阶段很难改变。[2022/9/11 13:22:40]

分片并不是一个新的概念，早在 90 年代后期就出现在了传统的中心化数据库管理中。这个概念的流行，要归功于一个多玩家同时在线玩的角色扮演游戏 Ultima Online。

V神提议对以太坊未来的分片和历史访问进行预编译:Vitalik Buterin（V神）发文研究对未来的分片和历史访问进行预编译。V神在文章中表示，当前以太坊设计中的向后兼容性挑战之一是，历史访问需要在EVM中验证Merkle证明，该证明假设区块链将永远使用相同的格式和相同的密码。分片增加了这一点的重要性，因为用于rollups的欺诈证明和有效性证明需要指向分片数据的指针。V神提出了一种更加面向未来的方法：我们可以添加执行验证特定类型证明的抽象任务的预编译，而不是要求在EVM中验证历史和分片的证明。如果将来更改格式，预编译逻辑将自动更改。预编译甚至可以具有条件逻辑，用于验证转换前slots的一种证明和转换后slots的另一种证明。[2021/6/13 23:33:43]

在这个游戏中，开发者将玩家分配到不同的服务器来缓解流量压力（这意味着有很多个平行的“游戏世界”）。商业上，一个普遍的分片案例就是将用户信息的数据库按照地理位置划分，同一个区域的用户信息放在一起，存到单独的服务器中。

ETH 2.0开发人员：Altair升级规格将于5月21日左右冻结，V神提案允许将质押委托为矿池:ETH 2.0开发人员Ben Edgington更新Eth2双周进展表示，Altair是计划在年中进行的相对较小的信标链更新。根据开发人员最近的电话，客户端团队在实施Altair规格方面进展相当顺利。目前暂定时间规划（未承诺）：Altair规格冻结在5月21日左右；6月初短期上线测试网（仅是Altair规格，不是分叉转换）；尝试在6月底之前将当前的测试网分叉；七月底八月初部署到信标链。此外，Altair升级会导致不能支付验证节点一个epoch的奖励，除非采取一次性修复。该修复增加了实现和测试的复杂性，但回报相对较少。

另外，V神Vitalik提案允许验证节点更改其签名密钥：提供了一种将质押委托给矿池的方法，同时保留一定程度的控制权，并对slashable行为负责。[2021/5/9 21:41:22]

什么是区块链领域里的分片？

动态 | V神提议减少分片数量 以加速分片项目落地:V神在推特转发其关于Eth2分片链简化的提案，提议减少分片数量，以加速分片项目落地。有网友提问“之后转到1024个分片是否复杂”，V神回复称不复杂，费用也会有所不同。[2019/10/11]

区块链就相当于一个数据库，每一个节点都相当于一个独立的服务器。正常情况下，这些节点每次只有一个节点能获得记账出块的权利，剩下没获得出块权的节点相当于做了“无用功”，白白浪费了算力。

如果将分片技术运用到区块链中，就相当于将区块链网络里的所有待处理任务（比如确认交易、运行 DApp 等）进行分解，全网的节点也进行分组，每一组同时处理一个分解后的任务（比如 150 笔待确认交易），这样就从原先单一节点处理全网的所有任务变成了多组节点同时并行处理。

举个例子，假设目前以太坊上有 8,000 个节点（矿工），全网待确认的交易是 15,000 笔。以太坊每秒能处理 7-15 笔交易，正常情况下至少需要 1000 秒才能处理完这些待确认的交易，当然处理的过程中又会有新的待确认交易产生。

如果采用分片技术，将 8,000 个节点分成 100 组，每组 80 个节点，这 15,000 笔待确认交易分成 100 个分区，每个分区 150 笔，那么，每组节点（80 个）可以并行处理各自分区里的待确认交易（150 笔），这样最快 10 秒钟就可以全部处理完那 15,000 笔待确认交易。

从这个例子中，我们可以看到，分片技术可以大幅提高区块链的性能。

分片技术潜在的风险

那么，分片技术有没有缺陷呢？答案是肯定的。

分片技术虽然能在一定程度上解决区块链的性能问题，让区块链更具有可扩展性，但也存在两个缺陷。

一个是分区后，不同区的通信问题。上面的例子，将以太坊网络分成 100 个分区，每个分区都是独立的，相当于有 100 条独立的、平行的以太坊区块链，每条都由一组矿工（80 个节点）维护和确认交易。

这 100 条独立的以太坊区块链并不能相互通信，如果要通信，势必要增加跨分区的通信机制（类似垮链），这会增加区块链的复杂性，开发难度也会提高。

第二个是区块链的安全性。还是上面的例子，在未分片之前，以太坊网络是 8,000 个节点组成的算力，分成 100 个分区后，每个分区相当于一条独立的以太坊区块链，算力下降到 80 个节点组成的算力。

此时，对其中一个分区进行 51% 算力攻击就容易很多。控制了一个分区，攻击者就可以在这个分区内做恶，篡改交易。

以太坊基金会计划将分片技术作为以太坊 2.0 的升级内容之一。以太坊如何解决分片技术的上述 2 个缺陷，我们拭目以待。

除了性能问题，你觉得目前的区块链技术还存在哪些问题？欢迎在留言区分享。

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