区块链中的分片技术是什么？它的优缺点是什么？

随着近来区块链技术和加密货币的发展势头强劲，用户涌向了这些平台，从而产生了更多的交易。对于每笔交易，节点都会添加到现有节点中。由于区块链让每个节点都参与交易，因此每个交易的验证都会使交易过程变慢。为了解决这个问题，有人就提出了分片技术。分片技术和侧链、闪电网络隔离、见证等技术一样，都是为了解决区块链的效率问题和可扩展性问题而诞生的一种技术。

分片技术之所以叫分片技术，是因为它背后的逻辑就是分而治之。它的原理是这样的，我们要知道，区块链的数据库是一条链式结构，这条链要承担整个系统的全部功能，而且每笔交易要经过所有的节点处理后才能确认，这种方式下处理效率自然快不起来。而分片技术就想办法将这条炼化成一个个的区域，一个区域就叫做一个分片，每个分片承担专职的功能，而节点也会分散到各个分片上处理相应的工作。这样一来，处理时交易会划分到各个分片上同时进行处理，就好像各部门分工协作一样，分摊下来，每个节点处理的只是网络中的一小部分交易。如此一来，自然就能大大提升这条链的处理效率。

举个例子：你在商店买早餐的时候，当只有一个收银员，可能要排很长的队等待结帐；当有两个收银员，立刻就会快一倍；如果有四个收银员，也许就不用排队了。这就是分片的基本逻辑，其实非常简单，可以简单理解为把一个人的工作分给多个人来完成以提升效率。

分片技术给区块链网络带来了如下好处：

1.分片技术可以提高交易处理和确认的并发度，进而可以对整个网络的吞吐量提高几十倍甚至上百倍。

2.吞吐量成倍的增加，使得交易拥堵的问题得以有效的解决，有助于转账手续费的降低。

3.整个网络的吞吐量大幅提升，改变了人们对于加密货币支付效率低的看法，这将很大程度上促进dApp的发展，使得更多的dApp在分片网络上运行。虽然单笔交易手续费降低了，但是总体会提升挖矿收益，从而形成良性循环。

4.经典的以太坊公链状态信息都存储在区块链上，每个节点将保存全部的状态信息，这使得它的存储空间变得非常昂贵。状态分片具有很好的存储空间可扩展性，它的实现将极大地解决存储空间昂贵的问题。

但分片技术引发了一个新的问题，就是网络的安全性和去中心化性会下降，比如原来我想要在你网络中作恶，因为共识机制的原因，我需要搞定全网的大部分节点才行，但现在因为分片技术把节点分散到一个个小的区域中，我只用搞定你这个小区域的大部分节点就行。

所以，分片技术另外一个非常重要的机制就是随机分配的机制，它会专门有一个地方来负责生成随机数、为其他分片分配节点等功能，把节点随机分配出去，这样的话，想要作恶的人，就很难知道一个小区域中的节点都有谁，作恶成本会大幅提高，从而分片技术才能在保证安全与去中心化的同时，解决效率与可扩展性问题。

总的来说，分片技术虽然是目前区块链用来解决效率问题与可扩展性问题的主流技术之一，可因为该技术源于传统互联网数据库，致使这个方案无法直接应用在去中心化的区块链上，所以分片方案从提出却到现在也没有落地。