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4月7日,V神的网站更新了一篇名为《分片为何云云精彩:揭开手艺属性的神秘面纱》的文章,其中提到:分片是以太坊可扩展性的未来,它将是辅助生态系统每秒支持数千笔生意,并允许天下上大部门区域以可遭受的成本定期使用该平台的要害。

你或许也知道,限制现在区块链手艺大规模落地应用的一个很主要因素就是性能,这也是为什么许多传统互联网从业者不太看好区块链手艺的一个缘故原由。那么,若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手艺(Sharding)

什么是分片?

分片是数据库分区的一种形式,也称为水中分区,即将一个大的数据库切分成许多小的、可处置的部门,从而提高性能,缩短响应时间。

分片并不是一个新的看法,早在 90 年月后期就泛起在了传统的中央化数据库治理中。这个看法的盛行,要归功于一个多玩家同时在线玩的角色饰演游戏 Ultima Online。

在这个游戏中,开发者将玩家分配到差其余服务器来缓解流量压力(这意味着有许多个平行的“游戏天下”)。商业上,一个普遍的分片案例就是将用户信息的数据库根据地理位置划分,统一个区域的用户信息放在一起,存到单独的服务器中。

什么是区块链领域里的分片?

区块链就相当于一个数据库,每一个节点都相当于一个自力的服务器。正常情形下,这些节点每次只有一个节点能获得记账出块的权力,剩下没获得出块权的节点相当于做了“无用功”,白白虚耗了算力。

若是将分片手艺运用到区块链中,就相当于将区块链网络里的所有待处置义务(好比确认生意、运行 DApp 等)举行剖析,全网的节点也举行分组,每一组同时处置一个剖析后的义务(好比 150 笔待确认生意),这样就从原先单一节点处置全网的所有义务酿成了多组节点同时并行处置。

举个例子,假设现在以太坊上有 8,000 个节点(矿工),全网待确认的生意是 15,000 笔。以太坊每秒能处置 7-15 笔生意,正常情形下至少需要 1000 秒才气处置完这些待确认的生意,固然处置的历程中又会有新的待确认生意发生。

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若是接纳分片手艺,将 8,000 个节点分成 100 组,每组 80 个节点,这 15,000 笔待确认生意分成 100 个分区,每个分区 150 笔,那么,每组节点(80 个)可以并行处置各自分区里的待确认生意(150 笔),这样最快 10 秒钟就可以所有处置完那 15,000 笔待确认生意。

从这个例子中,我们可以看到,分片手艺可以大幅提高区块链的性能。

分片手艺潜在的风险

那么,分片手艺有没有缺陷呢?谜底是一定的。

分片手艺虽然能在一定水平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,差异区的通讯问题。上面的例子,将以太坊网络分成 100 个分区,每个分区都是自力的,相当于有 100 条自力的、平行的以太坊区块链,每条都由一组矿工(80 个节点)维护和确认生意。

这 100 条自力的以太坊区块链并不能相互通讯,若是要通讯,势需要增添跨分区的通讯机制(类似垮链),这会增添区块链的庞大性,开举事度也会提高。

第二个是区块链的平安性。照样上面的例子,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自力的以太坊区块链,算力下降到 80 个节点组成的算力。

此时,对其中一个分区举行 51% 算力攻击就容易许多。控制了一个分区,攻击者就可以在这个分区内做恶,改动生意。

以太坊基金会设计将分片手艺作为以太坊 2.0 的升级内容之一。以太坊若何解决分片手艺的上述 2 个缺陷,我们拭目以待。

除了性能问题,你以为现在的区块链手艺还存在哪些问题?迎接在留言区分享。

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