什麼是分片（Sharding）？

LeeMaimai

/2025年8月21日

重點總結

• 分片技術能有效提升區塊鏈的處理效率與吞吐量。

• 常見的分片類型包括狀態分片、交易分片和網路分片。

• 分片技術面臨跨分片通訊、資料可用性及安全性等挑戰。

• 以太坊的Danksharding計畫是分片技術的重要實踐案例。

• 安全錢包如OneKey對於支持分片生態系至關重要。

在區塊鏈與加密貨幣的領域中，「可擴展性」始終是亟待突破的核心課題。分片技術作為一項劃時代的創新，讓區塊鏈網路能以更高效率處理大量交易，為全球數以百萬計的去中心化應用用戶鋪設出通往未來的道路。

認識區塊鏈中的分片

分片（Sharding）是一種將區塊鏈拆分成多個較小、易於管理的單元——稱為「分片」（shard）——的技術[Coinbase – What is crypto sharding and how does it work?][Rapid Innovation – What is sharding in blockchain]。每個分片就像是一條獨立運作的小型區塊鏈，負責處理自身的一部分資料、交易以及智慧合約。由於這些分片可以同時運作，整體網路的處理效率和吞吐量得以大幅提升。

傳統上，區塊鏈網路中的每個節點都必須處理所有交易和資料，隨著使用者與交易量快速增加，這種模式容易導致網路壅塞。而透過分片，每個節點僅需處理自身所屬分片的資料，讓交易得以並行處理，在不犧牲去中心化精神的前提下，有效拓展整體系統規模。

分片的類型

在區塊鏈技術中，常見的分片方式主要包括以下幾種：

狀態分片（State Sharding）：將整體區塊鏈的狀態資訊——如帳戶餘額、智慧合約資料等——拆解後分配給不同分片，各自維護自己那一部分狀態。這不僅有助於降低儲存需求，也能加速資料更新速度，特別適合交易頻繁的大型網路[Wiseway Tec – Crypto Sharding Explained]。
交易分片（Transaction Sharding）：將新進交易依照特定規則分配至不同分片，各自獨立驗證與處理。由於每個分片僅需負責部分交易，整體系統即使在高流量情況下也能維持高效運作。
網路分片（Network Sharding）：將節點根據功能或角色劃分至不同子網，由各組節點負責自身所屬分片的管理與運作，不僅提高可擴展性，也進一步強化了去中心化程度。

分片帶來的優勢

最直觀且關鍵的優勢，就是大幅提升了區塊鏈的「可擴展性」。透過任務拆解並行處理，讓網路能支援更高的每秒交易數（TPS），在實際應用上也更具競爭力[Blum Academy – Sharding Explained]。

效能提升：多個交易得以同步處理，大幅減少瓶頸，加快整體運行速度。
成本降低：更有效率的資源配置與驗證流程，有機會讓手續費進一步下降。
能源節省：每個節點只需處理特定任務，減少不必要計算資源消耗，有助於提升能源使用效率。

技術挑戰與安全風險

雖然前景看好，但實施分片也引入了不少技術與安全層面的挑戰：

跨分片通訊問題：當一筆交易涉及多個分片時，必須依賴嚴謹設計的通訊協議來確保資料一致性與準確性。不當設計可能成為潛在安全漏洞[Rapid Innovation – Blockchain Sharding Guide]。
資料可用性風險：為了維持整體網路安全，各個分片中的資料必須始終保持可存取與可查驗狀態。
安全性平衡：若某些分片中節點數量過少，可能成為攻擊目標。因此，需要透過精心設計的共識機制與驗證流程來抵禦潛在風險[Coinbase – What is crypto sharding and how does it work?]。

分片技術在新一代區塊鏈中的應用

目前最受矚目的實際應用之一，是以太坊（Ethereum）的升級藍圖。以太坊計畫推出名為「Danksharding」的新架構，藉此大幅擴充網路容量並降低使用成本，是其整體擴容策略中的關鍵一環。這項創新有望推動去中心化金融（DeFi）、NFT 以及 Web3 等應用邁向更大規模發展[Wiseway Tec – Crypto Sharding Explained][DecoupleChain – DecoupleChain: A Two-Layer Blockchain Sharding System]。

想進一步了解 Ethereum 和其他主流區塊鏈在分片技術上的最新進展，可參閱 Ethereum Foundation 官方部落格。