观点 | 为什么我们需要分片？
本文为 Sina Habibian 在 2018 年 5 月 5 日发的系列推特。简要解释了分片的理念和具体设计。
为什么我们需要分片？如果区块链共识依赖于每一个节点都处理所有交易并存储所有状态，网络的处理能力就无法扩展到超过单个节点。
所以我们要有一种可以平衡安全性和可用性的方式，对交易（原始数据）和状态（综合这些数据所得的结果）的子集达成共识。
当前解决这一问题的设计可分为四个层面：1）一个主链的合约，用于验证者质押保证金和罚没条件；2）一条随机信标（Beacon）链；3）对数据（交易）的共识；4）对状态的共识。
核心的理念是：使用随机信标链以选出全球验证者池的子集，为跨分片服务；规律性地混洗这个子集，以降低勾结和贿赂的可能性。
另一个核心的理念是：从本地到全球，通过检查点（Checkpoint）（包括证明（Attestation）、公证（Notarization）以及元公证（Meta-notarization））逐步提高验证要求，最终取得可用性与安全性的平衡。
这一设计中另一个巧妙的设计（例如“加密经济聚合签名”）是：使用一个位段（Bitfield）来总结签名并依赖签名者的逐利动机来挑战错误的数据。
看到其它项目中的观念同样启发了这种设计，真是太酷了。从 Dfinity 的随机信标，到 Truebit 的验证——这才是把开源落到实处。
这样一个系统将使未来网络的可升级性（Upgradability）成为可能，因为这些规则是专为分片设计的：一个新的分片可以拥有一个不同的虚拟机（比如 WASM）、一个不同的合约间通讯协议（例如 Primea），等等。
这一架构是显而易见的，不过也还有一些细节需要补充。例如，如何减轻主链的负担、如何在聚合签名（Aggregate Signature）内使用保管证明（Proof of Custody）、等等。有了以太坊奖金和分片这样重要的工作，是时候可以做些贡献了。
实现这些设计的路线将是一步一个脚印：开发 1）随机信标；2）数据可用性的解决方案；3）状态层。
振奋人心的是：这个系统在不同复杂程度上都是有用的。例如：数据层，无需加入其他解释，也可以成为用于 Truebit 任务的文件系统。
要获得更多细节，请看 Justin Drake 在 Edcon 上的绝佳演讲：
https://www.youtube.com/watch?v=vlLFQqfgOPk&feature=youtu.be&t=5h42m36s
感谢
@drakefjustin、@karl_dot_tech 、@VitalikButerin 、 @icebearhww、@jon_choi 、 @davidlknott 的讨论！这是一个超级有意思并且重要的领域！
原文链接: https://twitter.com/sinahab/status/992755776765792256
作者: Sina Habibian
翻译&校对: 阿剑 & Elisa
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