以太坊2.0的分片是如何工作的？_以太坊:區塊鏈

什么是分片？

分片(Sharding)指的是將整個以太坊網絡分成許多個小部分(Shards)。每個分片都包含獨立的狀態、完整的賬戶系統和智能合約。

分片絕對是最復雜的以太坊擴展解決方案，因此它也被放在了以太坊2.0路線圖中的最后一階段，給開發者充足的時間開發和在生產環境中測試。

在進入分片的技術細節之前，我們首先需要了解節點在以太坊網絡中扮演的角色。節點負責驗證鏈上交易并確保交易都遵守區塊鏈共識規則。要做到這一點，最好的方法就是讓每個節點都保留一份以太坊交易賬本的完整副本，用以驗證交易的真實性和完整性。但是以太坊的鏈上數據一直在快速增長，目前的數據大小已經超過1TB，對于普通人來說保存完整的數據副本是不切實際的。

距以太坊合并還剩不到5000個區塊:金色財經報道，最新數據顯示，當前距離以太坊合并還剩4957個區塊，預計剩余時間為19小時41分鐘。[2022/9/14 13:29:27]

以太坊的瓶頸

這就導致了一個大問題：如果以太坊全節點的運營成本過高，運營全節點的人數就會越來越少，網絡將更容易受到中心化的影響。

同時，如果每筆交易都需要通過所有節點驗證，那以太坊也將難以實現可拓展性，分片將是這些問題的終極解法。

挪威央行正在以太坊上構建CBDC沙盒，已開發基礎架構原型:9月11日消息，挪威銀行央行正在以太坊上構建央行數字貨幣（CBDC）沙盒，目前已開發基于以太坊技術的基礎架構原型。今年5月份，以太坊擴容方案Nahmii宣布通過競爭招標被選中與挪威央行合作，開展挪威即將推出的實驗性CBDC沙盒項目。Nahmii將為挪威央行構建沙盒環境，挪威央行將使用該平臺作為對CBDC進行更廣泛測試的一部分。[2022/9/11 13:22:26]

分片與狀態通道和plasma等拓展解決方案不同的是，分片不會將任何交易數據放到鏈下處理。分片只是將鏈上數據分成很多個部分，節點就不需要處理網絡上的所有交易，而只要處理某一個片區的交易。分片也引發了一個討論，分片后還能保障區塊鏈的安全嗎？

聯合國郵政管理局推出基于以太坊區塊鏈的數字郵票:近日，聯合國郵政管理局推出基于以太坊區塊鏈的數字郵票，即“聯合國加密郵票”。據悉，該郵票的可刮開涂層后均有唯一密碼。秘密代碼使它的所有者能夠激活區塊鏈上該郵票的一個副本，作為數字收藏品。通過在以太坊區塊鏈上部署的智能合約來管理數字郵票的創建、所有權、交換和交易。限量發行90,000張郵票，每個辦事處（日內瓦、紐約、維也納）為30,000張，并已編碼為智能合約。（crypto.unstamps）[2021/1/27 21:47:45]

聲音 | Andreas Antonopoulos：《掌握以太坊》并不意味著區塊鏈項目有用或無用:據bitcoinist.com消息，著名的數字貨幣教育者和比特幣支持者Andreas Antonopoulos在最近一次問答會議上聲稱他“不忠于”比特幣后，決定寫一本關于以太坊和其他山寨幣的書《掌握以太坊》。Antonopoulos決定撰寫專門的山寨幣指南這一舉動讓很多粉絲認為這是在透露一種不準確的觀點：Anthopoulos對區塊鏈項目持批評態度。Antonopoulos對此解釋說：“這是一種誤解，這并不意味著這項技術有用或無用，這是意味著這項技術很有意思。”[2018/8/8]

分片的優勢

迄今為止，還沒有任何區塊鏈網絡可以同時實現以下三個特性：去中心化、可擴展性、安全，這被稱為區塊鏈不可能三角。所以，分片可以看做是在這個三難困境前提下，相對犧牲了一部分安全性的情況下，解決以太坊可拓展性的解決方案。

在每一個分片中，將會周期性地隨機挑選出一批公證人(Notaries)用于驗證區塊，相當于PoW鏈中礦工的角色。然后以太坊主鏈上將會有一個委員二次檢驗這些區塊的真實性(Validity)。每個分片的出塊方式和塊之間的排列方式與主鏈是完全一樣的。

每個分片都以默克爾樹的形式與以太坊主鏈相關聯，兩者之間的鏈接也是加密的。每個分片都可以充當獨立的區塊鏈。每個分片上的用戶都有自己的賬戶余額，與以太坊主鏈無關，只能用于與用一個分片上用戶間交易。

對于以太坊分片最簡單的理解方式就是，想象以太坊鏈被分裂成數千座島嶼，每個島嶼有自己的特色，也是主權獨立的。如果他們想聯系其他島嶼，將需要使用某種特定協議。每個分片獨立存儲了該分片上的交易信息，但是在需要時又可以隨時返回主鏈。

分片的挑戰

雖然分片在理論上聽起來很不錯，但也存在許多潛在的攻擊途徑。一種特定的攻擊是單分片接管攻擊(Single-shardtakeoverattack)。這種攻擊的方式是，攻擊者接管了某一分片中的大多數出塊者，創建了一個提交不實交易信息的惡意分片。

以太坊核心開發人員提出了隨機抽樣檢查的應對方法，這個解決方案目前還在積極開發中。

分片在權益證明鏈上比在工作量證明鏈上更容易實現。因為權益證明鏈上本來就已經有活躍的驗證者，這些驗證者可以被進一步隨機指派到不同的分片中去。而在工作量證明中則無法阻止礦工向特定分片貢獻算力。如果礦工可以選擇他們想要驗證的分片，他們就可以聯合起來共謀作惡。

_______________________

作者|district0x

翻譯&校對|林芒果

本文由礦視界翻譯整理編輯，如需轉載，請標明出處

Tags：以太坊區塊鏈ANTBDC以太坊幣現在的價格是多少區塊鏈幣圈是什么意思Spantalebdc幣目前價格

火必交易所