V神提到的作为以太坊可扩展性未来的分片是什么？

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。

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。

V神提出“秘密地址”以加强隐私保护:金色财经报道，以太坊联合创始人Vitalik Buterin周末发布了一篇新博客，寻求通过“隐形地址系统”加强对区块链用户的隐私保护。在他的文章中，V神指出，确保隐私仍然是生态系统面临的一大挑战，“改善这种状况是一个重要的问题”。隐形地址是由钱包生成的，并混淆公钥地址，以便以私密的方式进行交易。要访问这些私人交易，必须使用一个称为“消费密钥”的特殊密钥。鉴于区块链上的交易是公开的，隐私一直是以太坊生态系统的一个大问题。尽管已有一些隐私机制，例如Tornado Cash，但它只能隐藏“主流可替代资产，如ETH或主要的ERC-20代币”。隐形地址将提供一种机制，为NFT和ENS域名添加隐私保护。(Coindesk)[2023/1/24 11:27:24]

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UltimaOnline。

动态 | V神提出可通过及时探测器解决51%攻击问题:以太坊创始人V神（Vitalik Buterin）认为51%攻击问题可以通过及时探测器（timeliness detectors）来解决。V神提出的新概念解决了三个挑战，因为它允许活跃的区块链用户就三个至关重要的问题达成一致：

1. 是否已经发生了“足够严重的”51%攻击；

2. 要聚合的“正确”链是什么；

3. 哪些验证器应该为攻击负责。

这个分析将通过随机挑选的验证者进行。相关人员会检查每个区块的时间戳，看看它是否“准时”出块。因此，只有那些“准时”出块的区块才会通过验证者的签名重新广播到主网上。（U.Today）[2020/2/14]

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。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。

动态 | V神提出一个无需委员会的可扩展数据链模型:以太坊创始人V神今日在Ethereum研究论坛上主持了一场讨论，在这场讨论中，他通过无欺诈证明的数据可用性证明概述了一个无需委员会的可扩展数据链模型。根据V神的说法，无欺诈证明的数据可用性检查方案保留了传统非切分区块链的更多特性。他还提出了一种可能的设计，其中包括一个现有的基础链，“类似于以太坊式不可伸缩的区块链，任何人都可以将交易发布到该区块链。”在这里，用户将能够支付费用并发送包含数据承诺的一种特殊类型的事务，区块提议者/矿工随后可以在该事务上进行数据可用性检查，以验证数据是否可用。V神还扩展了如何仅接受通过每个可用性检查的块，以及数据可用性采样将“完全且绝对出于安全性”的依据。（AMBCrypto）[2020/1/6]

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，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，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，每组节点可以并行处理各自分区里的待确认交易，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，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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