摘要：小行白话解读传说中的分片技术　　PC时代，微软成为行业霸主，我们日常所用的每一台电脑都离不开微软开发的系统；到了移动互联网时代，我们日常所用的每一部手机要么是谷歌旗下的android系统，要么就是苹果

小行白话解读传说中的分片技术

　　PC时代，微软成为行业霸主，我们日常所用的每一台电脑都离不开微软开发的系统；到了移动互联网时代，我们日常所用的每一部手机要么是谷歌旗下的android系统，要么就是苹果旗下的Ios系统。现在区块链还处于蛮荒阶段，也许我们无法预测未来哪些场景搬上链会有未来，甚至有的时候我们连区块链是否有未来都无法预测......但可以肯定的是，如果区块链最终真的能引领我们进入价值互联网时代，那么必然需要一个能承载这个使命的类似于windows、xp、android、ios等的基础系统，其实也就是区块链实际的底层操作系统，即公链。诸如Ethereum、EOS、Cardano、NEO、QTUM、BYTOM、Aeternity、Aelf、Zilliqa等都属于公链，公链之争最典型的代表如莫过于Ethereum和EOS之争。其实在小行看来，这些所谓的公链之争，神马扩容啦，扩展性啦，觉得都是我们币圈链圈的人在自嗨，因为物联网和大数据都还没有真正大规模发展应用起来，现在所谓的应用、所谓的Dapp运用的还是中心化的互联网技术，即便个别初具雏形的，基本都是为炒币服务的（诸如交易、转账、钱包等）。所以距离区块链真正的大规模应用还很远很远，单单实体产业数字化就不是一句两句话就搞定了的，看看相对来说比较成功的实体产业数字化的摩拜车小黄车，现在每个城市的共享单车废车场堆积成山造成大量的资源和人力物力的浪费以及各种破坏和据为私有等种种乱象...物联网虽然应用了，但很不完善，而且大数据配套没跟上，说白了是大数据技术还不够完善，所以就造成了原本很美好的共享单车如今的如此现状。我们可想而知，对于区块链，对于公链来说，扩容啦，tpS性能啦，某种意义上来说是不是在自嗨，甚至有些项目完全是自欺欺人，南辕北辙....

　　话题有点扯远了，回归正题，对于每个公链来说，要同时兼顾安全、去中心化和扩展性三方面特性以达成最优解决方案，而扩展性问题成为困扰区块链由实验研发的萌芽阶段过渡到实际成熟落地应用的一大技术难点，业界提出诸多解决策略，包括闪电网路、分片技术（shapping）、Plasma、Casper、雷电网络等。本文要着重解读Ethereum为了解决扩展性问题所采用的一个技术——分片技术。在V神的信仰里，在安全范围内，去中心化为最优先，扩展性为最低优先。所以，在不失去一定程度的去中心情况下，支持每秒处理上千笔交易量便成为了Ethereum的进化宗旨。千级TPS已足够满足未来大多数场景的应用需求，百万级纯属浪费，关于这点，请自行查阅小行的文章：《从EOS和以太坊的dapp发展现状浅聊公链的TPS》里边有详细的解析。

　　分片技术Sharding

　　分片的概念

　　分片是数据库中广泛使用的概念，分片是用来提高数据库的效率。一个分片是数据库的水平部分，每个分片储存在担负的服务器中，由此，负载便分散开来使数据库更有效。

　　在区块链中实行分片后，每个节点在区块链上只有一部分数据，而不是整个信息。因此在分片中，仍然保有去中心化特性。每个节点都不会加载整个区块链上的信息，从而实现了可扩展性。分片技术是通过改变网络验证区块的方式来增加网络的吞吐量的。公链中，交易被划归到不同的分片上同时进行处理，数量众多的分片又是由整个网络切分得来的。每个节点只处理整个网络中一小部分的交易，处理过程和整个网络中的其他节点是同时进行的。所以，网络的节点越多，分片数越多，整个网络可以同时处理的交易也越多。分片的这种属性被称为横向扩展。

　　通俗的说，区块链公链就像城市的一条地铁网络，如果这条地铁线路每一站只有一个出入口，那么这种布局必将导致严重拥堵，尤其是上下班高峰期。那么一个实现了基于分片技术的公链就像在这条地铁线路的每一个站都合理的增加几个或者多个出入口，那么就会很轻松的解决严重拥堵的问题。通过这个比喻，我们可以直观的理解分片技术的引入将给公链的性能带来显著提高。当然伴随着未来大数据、物联网、人工智能、云计算量子计算机、VR/AR、全息投影等技术的成熟发展应用，多项技术配套结合应用，整个系统将会以最科学的规划完美解决拥堵，并大大提高效率节省人力物力，以及杜绝资源浪费。

　　结语：

　　分片技术区块链公链来说一个令人兴奋的技术，给予公链扩容问题提供了解决思路，它可以在不影响去中心化和透明度的情况下解决扩容问题。但把这项技术成熟运用到公链扩容上，仍处于概念模型和研发阶段。分片技术对于安全性、稳定性要求极高，面临实际的带宽和硬件方面的一些限制，同时需要充分考虑到延迟带来的不一致性导致的性能和安全性问题。所以又回到开头的一个观点，区块链的发展不可能一蹴而就、孤军深入，必须和其他诸如大数据、物联网乃至人工智能、5G通信、云计算、量子计算机等多项技术配套同步成熟发展应用，公链才会真正成为微软一样的上帝级别的操作系统。

　　文末寄语：以上言论仅代表小行的个人看法和观点，如有侵权请指正。

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　　——小行2019年2月26号写于广州

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