区块链分片技术综述

作     者：黄华威 孔伟 彭肖文 郑子彬 HUANG Huawei;KONG Wei;PENG Xiaowen;ZHENG Zibin

作者机构：中山大学计算机学院广州510000 武汉理工大学航运学院武汉430000 

出 版 物：《计算机工程》 (Computer Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第6期

页      面：1-10页

学科分类：08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFB1006005) 国家自然科学基金(61902445,62032025) 广东省自然科学基金面上项目(2019A1515011798) 广州市基础研究计划-基础与应用基础研究项目(202102020613)。 

主　　题：区块链 分片技术 共识机制 分布式账本 可扩展性 

摘      要：区块链作为分布式账本的关键技术之一,其去中心化、可匿名、不可篡改的特性受到学术界和工业界的青睐,被广泛应用于金融、数字货币、公共服务等领域。分片技术作为区块链扩容的主流方式之一,能够在不降低区块链去中心化程度的同时实现高性能的链上扩容,从而解决区块链可拓展性不足以及吞吐量较低的问题。介绍近年来出现的分片技术以及相关协议,总结分片技术的关键理论与方法,从分片配置、重配置、片内共识协议、跨片共识协议、状态存储等方面对分片技术方案进行对比,归纳不同分片方案在网络分片、交易分片、状态分片等设计中存在的优势和不足。同时,阐述一些经典分片技术在性能和实现方式上的特点,对许可区块链和无许可区块链、片内共识协议、跨片共识协议、准入性方案、状态分片方式等进行分析和概述。在此基础上,从分片内、分片间以及系统层级的角度总结分片技术当前所面临的困境和挑战,并对该领域的发展前景及未来研究方向加以展望。