以太坊的分片是指将一个账本分成多个小账本,每个账本同时处理交易,类似于商店开设多个收银台以提高效率的逻辑。在以太坊分片之前,只有一个主链账本,每秒只能处理12至45笔交易。一旦交易量超过这个范围,网络就会拥堵。而通过分片,以太坊将账本分成了64个账本,它们可以同时处理交易,就像商店开了64个收银台一样。这样一来,以太坊的性能就大大提升了。从原先单一节点处理全网任务转变为多组节点同时并行处理。
分片技术的实现并不容易,因为将一个账本分成64个记账账本会带来许多新的问题。分片技术的目标就是解决这些问题。
虽然分片技术能在一定程度上解决区块链性能问题,增加可扩展性,但它也存在两个缺陷。首先,分区后,不同区之间的通信问题。将以太坊网络分成64个分区后,每个分区都是独立的,相当于有64条独立的、平行的以太坊区块链,每条链都由一组矿工维护和确认交易。这些独立的区块链无法相互通信,要实现通信就需要增加跨分区的通信机制。这会增加区块链的复杂性,提高开发难度。
其次,分片对区块链的安全性也带来了风险。在分片之前,以太坊网络包含了整个网络的节点算力。但分成64个分区后,每个分区相当于一条独立的以太坊区块链,算力下降到各分区每组节点的总和。因此,只需要对其中一个分区进行51%的算力攻击,就能轻易攻破分区,并在其中进行恶意操作、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。如何解决上述分片技术的两个缺陷,我们将拭目以待。
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