什么是分片？
分片(Sharding)指的是将整个以太坊网络分成许多个小部分(Shards)。每个分片都包含独立的状态、完整的账户系统和智能合约。
分片绝对是最复杂的以太坊扩展解决方案，因此它也被放在了以太坊2.0路线图中的最后一阶段，给开发者充足的时间开发和在生产环境中测试。
在进入分片的技术细节之前，我们首先需要了解节点在以太坊网络中扮演的角色。节点负责验证链上交易并确保交易都遵守区块链共识规则。要做到这一点，最好的方法就是让每个节点都保留一份以太坊交易账本的完整副本，用以验证交易的真实性和完整性。但是以太坊的链上数据一直在快速增长，目前的数据大小已经超过1TB，对于普通人来说保存完整的数据副本是不切实际的。
数据：当前以太坊Gas费升至100 GWei附近:金色财经报道，据ultrasound.money数据显示，当前以太坊Gas费升至100 GWei附近，近1小时以太坊销毁量最多的合约为Uniswap（约42枚以太坊），其次为USDC（约28枚以太坊）。[2023/3/11 12:56:05]
以太坊的瓶颈
这就导致了一个大问题：如果以太坊全节点的运营成本过高，运营全节点的人数就会越来越少，网络将更容易受到中心化的影响。
dForce上线以太坊扩容网络Arbitrum One:去中心化金融协议dForce宣布已正式上线以太坊扩容网络Arbitrum One。dForce表示，其借贷和和合成产协议的Arbitrum版本将先支持五种资产：USDC、ETH、WBTC、USX和EUX。[2021/9/2 22:55:43]
同时，如果每笔交易都需要通过所有节点验证，那以太坊也将难以实现可拓展性，分片将是这些问题的终极解法。
分片与状态通道和plasma等拓展解决方案不同的是，分片不会将任何交易数据放到链下处理。分片只是将链上数据分成很多个部分，节点就不需要处理网络上的所有交易，而只要处理某一个片区的交易。分片也引发了一个讨论，分片后还能保障区块链的安全吗？
以太坊销毁ETH总价值击穿4亿美元，销毁量超12.6万枚:8月29日消息，据最新数据显示，以太坊销毁ETH总价值已击穿4亿美元，创下历史新高，本文撰写时全网ETH销毁量为126260.14枚，约合404,032,198美元。目前以太坊网络24小时销毁率为5.38 ETH/分钟（约合17,163.71 美元/分钟），1小时销毁率为3.24 ETH/分钟（约合10,331.46 美元/分钟），区块利用率为50.9%，Base fee为60.0 GWei。[2021/8/29 22:44:53]
Vogu的NFT拍卖引发以太坊Gas费飙升，消耗费用达200万美元:今日8时左右，Vogu的NFT拍卖引发以太坊Gas费飙升，据Parsec Finance创始人Will Sheehan表示，在开始后近15分钟的时间里的Vogu的NFT拍卖产生的交易占据了该时间段内以太坊区块打包交易数量的83%，费用达200万美元。[2021/7/28 1:19:38]
分片的优势
迄今为止，还没有任何区块链网络可以同时实现以下三个特性：去中心化、可扩展性、安全，这被称为区块链不可能三角。所以，分片可以看做是在这个三难困境前提下，相对牺牲了一部分安全性的情况下，解决以太坊可拓展性的解决方案。
在每一个分片中，将会周期性地随机挑选出一批公证人(Notaries)用于验证区块，相当于PoW链中矿工的角色。然后以太坊主链上将会有一个委员二次检验这些区块的真实性(Validity)。每个分片的出块方式和块之间的排列方式与主链是完全一样的。
每个分片都以默克尔树的形式与以太坊主链相关联，两者之间的链接也是加密的。每个分片都可以充当独立的区块链。每个分片上的用户都有自己的账户余额，与以太坊主链无关，只能用于与用一个分片上用户间交易。
对于以太坊分片最简单的理解方式就是，想象以太坊链被分裂成数千座岛屿，每个岛屿有自己的特色，也是主权独立的。如果他们想联系其他岛屿，将需要使用某种特定协议。每个分片独立存储了该分片上的交易信息，但是在需要时又可以随时返回主链。
分片的挑战
虽然分片在理论上听起来很不错，但也存在许多潜在的攻击途径。一种特定的攻击是单分片接管攻击(Single-shardtakeoverattack)。这种攻击的方式是，攻击者接管了某一分片中的大多数出块者，创建了一个提交不实交易信息的恶意分片。
以太坊核心开发人员提出了随机抽样检查的应对方法，这个解决方案目前还在积极开发中。
分片在权益证明链上比在工作量证明链上更容易实现。因为权益证明链上本来就已经有活跃的验证者，这些验证者可以被进一步随机指派到不同的分片中去。而在工作量证明中则无法阻止矿工向特定分片贡献算力。如果矿工可以选择他们想要验证的分片，他们就可以联合起来共谋作恶。
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作者|district0x
翻译&校对|林芒果
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