以太坊2023大計 —— 分片鏈

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以太坊2.0階段的信標鏈上線已一年之久，再向前推進半年左右，以太坊主網將和信標鏈合併，那合併後的下一步大動作是什麼呢？是分片鏈的進展。

信標鏈雖運轉已一年，但僅是使用了迭代後的PoS共識處理交易，這並不是以太坊的最終願景，因為龐大的交易數據，仍然會造成擁堵，提高gas費，也會造成龐大的節點處理問題。因此以rollup為中心的發展路線會要求以太坊必須在PoS共識下實現分片鏈的成功運行。這樣我們就有必要再次瞭解一下以太坊的分片鏈。

分片是水平拆分數據庫以分散負載的過程，這是計算機科學中的一個常見概念。在以太坊環境中，分片將通過創建稱為「分片」的新鏈來減少網絡擁塞並增加每秒交易量。以太坊的分片過程會是一個多階段升級的過程，最終分片鏈將網絡負載分散到 64 個新鏈上。

將保持較低的硬件要求來規範本地運行節點。分片升級計劃在 Mainnet 與 Beacon Chain 合併之後進行。時間預計在 2023 年，具體取決於合併後工作的進展速度。分片將為以太坊提供更多存儲和訪問數據的能力，目前認為不會影響執行代碼。

分片的特點

保持去中心化，分片是一種很好的擴展方式，使用分片鏈，驗證者只需為他們正在驗證的分片存儲/運行數據，而不是為整個網絡存儲/運行數據。這加快了速度並大大降低了硬件要求。

分片最終會實現在個人筆記本電腦或手機上運行以太坊。會有更多的人能夠在分片的以太坊中參與或運行客戶端。這將提高安全性，網絡越分散，攻擊範圍就越小。

由於硬件要求較低，分片將使您更輕鬆地自行運行客戶端，而完全不依賴任何中介服務。

分片鏈的細節討論

分片鏈版本 1：數據可用性

當第一個分片鏈運行時，它們只會向網絡提供額外的數據。他們不會處理交易或智能合約。但是當與匯總相結合時，它們會處理大量事務。

匯總是當今存在的「第 2 層」技術。它們允許 dapp 將交易捆綁或「匯總」到鏈外的單個交易中，生成加密證明，然後將其提交給鏈。這減少了事務所需的數據。匯總與分片提供的所有額外數據可用性相結合，每秒可以獲得 100000個事務。

分片鏈版本 2：代碼執行

考慮到版本 1 分片提供的處理能力，是否還需要將分片應用到處理執行過程。在社區中存在爭論。Vitalik Buterin提出了 3 個值得討論的潛在選項。

1. 不需要狀態執行

這意味著我們不會讓分片能夠處理智能合約只將它們作為數據倉庫。

2. 有一部分執行分片

也許有一個妥協，我們不需要所有的分片（現在計劃 64 個）變得更聰明。我們可以只將這個功能添加到少數幾個，而剩下的不添加。這可以加快交付速度。

3. 等待（ZK）snarks

當 ZK snarks 技術成熟穩固後重新審視這個問題。可能ZK snarks技術需要更多分片。