對區塊鏈比較熟悉的朋友們可能都知道，公鏈的吞吐量一直是個讓人詬病的問題，比如比特幣和以太坊的吞吐量每秒只有個位數，如果想要在以太坊上面搭載一個吞吐量需求較大的DApp，那么這條公鏈就需要具備可擴展性。

但是區塊鏈擴容這種事情，說起來容易做起來難，有什么解決方案可以實現呢？這就不得不說一說我們今天的主角——上將“分片技術”！

那這個分片技術有什么不同呢？別急，七維矩陣（ID：dongzi716）專業講解會讓你明白的，往下看。

吞吐量

在說分片技術之前，我們需要通過了解“吞吐量”的概念，來幫助我們進一步了解區塊鏈的分片技術。

吞吐量這個概念很好理解，它基本上相當于人們正常吃飯、排泄一樣：當你在訪問某個網站點開這個鏈接的時候，就相當于人吃下去食物了；當服務器接收到你的鏈接請求后，會給你反饋相應的數據使該網頁呈現在你的面前，就相當于這個人吃進去的東西消化完畢且把廢物排泄出來了，這整個過程就是一個吞吐。

一個人自從吃進去事物到排泄出去所需要的時間就可以看成區塊鏈網絡進行一個吞吐所需要的時間，單位時間內吞吐的次數，就用吞吐量來形容。

為什么需要分片技術？

我們在了解了吞吐量之后，就可以回頭看看現有的擴容問題。

我們常說區塊鏈是一個分布式賬本，是因為區塊鏈網絡是由一個個節點鏈接起來的，然后要求每一個完全參與的節點都必須要驗證每一筆交易，而且這些節點還必須跟全網的所有其他節點保持一致。

雖然這樣的機制可以最大限度的保證全網的安全，在容錯性、安全性、政治中心和真實性上面有很大的優勢，但是這種方式是以降低可擴展性為代價的。

當公鏈變得越來越大時，它就需要越來越多的處理能力來驗證這些公共交易，進而可能造成交易瓶頸。眾所周知，當前階段公鏈的吞吐量實在是小的可憐，平均每秒只能處理7-15筆交易，所以，這在極大程度上阻礙了那些對吞吐量有較高要的應用在鏈上的發展（即使聊天、實時支付等）。

發現問題總是好的，但如何解決問題卻又成為了一個新的問題。關于這個新問題，業界提供的解決方案主要分為鏈上和鏈下兩種。

鏈下的解決方案就是利用閃電網絡將大量交易放到鏈外進行，只把關鍵環節放到鏈上確認（缺點很明顯就是沒有區塊鏈的保護不是很安全）。

鑒于前者的情況，我們就需要一種與其互補的、鏈上的解決方案，也就是今天所講的：分片技術（還有側鏈、DAG等，此處暫且不表）。

什么是分片技術？

分片（Sharding）是一種基于數據庫分成若干片段的傳統概念擴容技術，它將數據庫分割成多個碎片并將這些碎片放置在不同的服務器上，在底層公鏈的系統內，網絡上的交易將被分成不同的碎片，其由網絡上的不同節點組成。

因此，只需要處理一小部分輸入的交易，并且通過與網絡上的其他節點并行處理就能完成大量的驗證工作。將網絡分割為碎片會使得更多的交易同時被處理和驗證，我們將這種技術稱之為“分片技術”（或水平擴容），可以簡單地理解為“分而治之”。

其實分片技術不止一種，為了滿足不同的需求，分片技術還分為：網絡分片、交易分片和狀態分片等。（七維君說好是淺談，那就一定是淺談，因為程度太深的話非專業人士真的很難理解清楚。）舉個例子方便理解：

現有的區塊鏈網絡就像一條繁忙的高速公路，這條高速公路的收費站暫時只有一個收費出口，在這樣的布局下，車輛稍微增加，交通很容易堵塞。比如當時基于以太坊發布的加密貓游戲，游戲玩家暴增，導致以太坊網絡擁堵。

若是想減少高速擁堵的情況，就需要在高速公路上增加N個收費口，這才能極大地提高汽車通過收費站的速度。因此，分片技術可以為區塊鏈網絡帶來巨大的改善，并顯著提高區塊鏈的交易速度。

可以想象，當我們將低費用與高交易處理能力結合起來的時候，必然會使公共鏈變得越來越有吸引力。這些積極的趨勢所持續的時間越長，我們就越能看到更多的主流的加密技術和區塊鏈應用程序的出現，最終呈現一個百花齊放的狀態。

分片技術帶來的好處

基于分片技術的區塊鏈的實現底層公鏈有很多好處：

1.區塊鏈上處理交易的速度變成了每秒上千筆甚至更多，這可以改變人們對加密貨幣作為支付方式效率的看法。

2.改善交易吞吐量將會給去中心化的系統帶來使越來越多的用戶和應用程序，而這反過來可以促進區塊鏈技術的進一步發展與采用，也使挖礦變得更有$可圖，同時也能吸引更多不同人士加入到公共網絡上的節點，從而形成一個良性循環。

3.分片技術因為驗證單筆交易的處理量減少了，可以幫助降低交易費用，節點盈利的同時減少收取的費用，在現實的區塊鏈世界中，將降低節點費用與提高交易處理能力結合，使底層公有鏈更具吸引力與競爭力。

分片技術獨特在于其他解決擴容的鏈上技術的關鍵特性，就是它可以進行水平擴容，也就是說，網絡的吞吐量隨著挖礦網絡的擴展而增加，這種特殊的特性可能使它成為推動區塊鏈技術被快速采用的理想技術。

簡單來說，分片技術的本質是通過改變網絡內部各步驟之間的驗證方式來增加吞吐量，各步驟之間驗證范式可以采用鏈上驗證，也可以采用鏈下驗證的方式，沒有統一，這就足以為現有公鏈帶來諸多好處。

總結

分片技術信息量巨大，它無疑是區塊鏈中解決擴容問題的一個絕佳方案，同時分片技術還可以保證了去中心化和透明度的情況。但是分片技術，在設計和實現層面都是困難重重的，挑戰還有很多，目前一切還只是個開始（七維君不講難點，講了普通人也解決不了，還是留給技術大佬們解決吧）。

七維君想說的是，在我們普通人還沒有領會到這些技術時，最需要的是提高深度的邏輯分析思考能力（持續學習才是王道），這樣才能迎接區塊鏈時代的到來，不被大浪潮所淘汰。如何做到持續學習呢？