TLDR：比特幣和以太坊是慢速網絡。分片可以將挖掘能力劃分為多個小的分片，每個分片可以并行處理事務。分片=速度！

區塊鏈的可伸縮性

缺乏可伸縮性（每秒只能處理少量事務）是區塊鏈技術獲得大量采用的主要瓶頸。比特幣每秒只能處理5筆交易（tps），以太坊每秒只能處理12筆交易，現有的區塊鏈解決方案無法與Visa支付系統、AWS云計算服務等集中式解決方案競爭。例如，隨著2017年加密貓的日益流行，它顯著降低了以太坊網絡的速度。對于使用以太坊為其服務提供動力的公司來說，這無疑是一個問題。

目前，每臺維護比特幣和以太坊網絡的計算機都在同一個公共分類賬上工作。每個節點必須處理相應的事務。向網絡中添加更多的計算機只能提高安全性，而不能提高效率。由于上述區塊鏈都不能同時實現可伸縮性、安全性和分散性，因此形成了區塊鏈的三難困境。

比特幣和以太坊是由工作證明保護的網絡。全世界有數十萬臺計算機和專門的采礦機器被用來處理交易。比特幣和以太坊作為P2P現金系統/世界計算機，既安全又分散。然而，它們不能立即擴展。為了提高可伸縮性，已經提出了許多解決方案。例如，BitcoinCash（比特幣的分支）增加了區塊的大小，使得每個區塊可以處理更多的交易，而Lightning Network（第二層）利用了離線支付渠道，減輕了主鏈的負擔。分片是目前區塊鏈項目開發的最流行的方法之一，包括Ethereum、Zilliqa、Quarkchain等。

分片是什么？

分片是一種水平分區，是一種廣泛使用的數據庫設計原則，它將數據庫服務器分隔開來，以分散負載。區塊鏈引入它是為了解決可伸縮性和延遲問題。

在區塊鏈中實現分片，網絡被分成不同的團隊（分片）。分片可以并行處理事務。每個節點只擁有區塊鏈上的部分數據，而不是全部信息。因此，可以同時處理更多的事務。例如，想象一個有1000個節點的網絡;可以將網絡分成10個分片，每個分片由100個節點組成。速度應該增加10倍。

可以將1000個節點分成10個分片（每個分片100個節點），從而實現10倍的性能。

單分片接管攻擊

通過實現分片，一種新的風險出現了，即單分片接管攻擊。

單分片接管攻擊是指一個分片被惡意節點完全控制，可以修改事務。

為了防止單分片接管攻擊攻擊，重要應該防止攻擊者將哈希值能力集中在單個分片上

將節點分配到不同分片的方法是關鍵。對于以太坊的分片解決方案來說，建議在每個分片上隨機抽樣驗證器。足夠的隨機性可以確保驗證器不會預先知道它們將獲得哪個分片。同時，它需要?所有驗證器分片片來確認一個塊的合法性。

除此之外，應該限制分片的最小大小，以減少惡意節點被分配到相同分片的可能性。通過以上策略，網絡的安全性不會因為效率的巨大提高而被犧牲掉。

結論

分片通常用于私有區塊鏈。它可以水平分布數據庫或搜索引擎的負載。然而，將其實現為公共區塊鏈仍然是一個挑戰。去中心化和透明度的性質使維持安全變得困難。除了單片攻擊之外，開發人員還面臨其他問題，比如跨片通信。

如果成功，分片將大大降低交易成本，并允許開發人員構建更復雜的dApp。分片被認為是解決區塊鏈可伸縮性問題的最佳解決方案。