2018年，区块链的扩容是个非常热门的话题。“分片”（sharding）由VM提出，除了在以太网社区引起轰动以外，有非常多的公链也开始以分片作为自己的特色，号称通过分片技术能极大的扩展目前的以太的TPS局限，同时保障安全性。
市场上目前的分片项目包括（排名不分先后，以项目英文拼为序列出）：elrand、Harmony、Monoxide、MultiVac、Near、QuarkChain、Zilliqa
“分片”和“多链”的概念其实越来越模糊，很多分片项目的“分片”其实就是用“链”的形式来进行的。在本文中，没有列出那些“多链”的项目，如PChain、Kadena、Cosmos、Polkadot等。
分片项目不少，每个都与其他项目在实现分片的实施方式上有所区别。然而，没有一个项目是及其突出的。这就带来一个问题：生态的开发者为什么要在一个特定的项目上进行开发呢？
回归公链，技术很重要，但不是决定性的，社区的号召力和规模才是。
而社区的号召力和规模，是需要时间来沉淀的。
1. elrond
采用PoS。
2018年Q3 原型上线，2019年Q2测试网上线。投资方包括币安、NGC等。
CMC 1837 万美元，0.001896/枚（ERD），流通量97亿，总供应量200亿 。
- 采取了MetaChain、shards的架构。分Validator（处理交易，达成共识）、Observer（提供读取、relay区块信息的接口，没有奖励）、Fisherman（发现非法块）三类角色。
- 跨分片转账使用异步模型。
- 根据账户地址末尾的数字决定分片的id。
- 动态调整分片数量和分配。
- 采用了BLS的多签，pBFT共识在两轮内可以达成。
- 智能合约兼容EVM
- 处理时间分Epochs(24小时)、Round（5秒钟）。每个Epochs的开始，节点的分片分配会打散重新分配（不超过1/3的节点）。也会动态调整分片数量。
- 官网：https://elrond.com/
2. Harmony
2018年Q2建立，2019年2月份 testnet 上线。采用PoS。全方位分片方式。
CMC 1635 万美元，0.0056/枚（ONE），流通量29亿，总供应量126亿 。
- 采用FBFT（Fast Byzantine Fault Tolerant）共识算法，基于BLS（Boneh-Lynn-Shacham）多签方式。通信成本为O(n)。
- 网络层采用了纠删码的方式（Erasure encoding）
- 参与共识的节点，抵押的代币打散成许多细小的部分，并随机分配到多个分片里，这样任何人就无法把他抵押的代币集中到单一分片内，从而无法攻击单一分片。抵押者并非按照实际抵押量来获得奖励，而是按照”有效抵押“获得奖励。有效抵押，是取用户抵押数量的中位数，所有抵押的代币数量都在这个中位数上下 15% 的数值之内。
- 随机数产生采取VDF。
- 跨分片交易时由分片直接互相通信
- 用户在每个分片上都有账户。
- 官网：https://harmony.one/
3. Monoxide:
最新品牌名为为asensys.com，引入了Asynchronous Consensus Zones的概念，相当于多分片/多侧链。应该还处于学术研究状态。没有经济模型对外公开。采用PoW方式。
- 通过用户公钥的前几位为K，自动分配到不同的“Zone”中。
- 跨zone转账时，先在发起方达成共识，生成自己zone的交易区块，然后生成对外的Outbound-relay区块。目标zone接收到Outbound-relay区块后，加入自己的交易区块中。
- 利用Chu-ko-nu Mining模式，激励矿工为全网络提供挖矿服务，而非仅仅focus在自己的zone，从而减小因本zone挖矿算力减少而可能形成的51%攻击。
- 相关文章可参见：https://www.usenix.org/system/files/nsdi19-wang-jiaping.pdf
4. MultiVac：
利用网络/交易/状态分片的全方位分片（All-Dimensional Shard），提供高可用性的公链。2018年6月白皮书。投资方包括IDG，NGC，hashed等。采用PoS方式。
CMC 195万美元，0.000592/枚（MTV），流通量33亿，总供应量100亿 。
- 节点分轻节点(及客户端)、挖矿节点（分片共识）、存储节点（分片数据的存储）。
- 挖矿节点通过VRF动态分配到分片中。
- 采用修改过的UTXO模型
- 采用Byzantine方法达成共识
- 客户端通过公钥地址的区分被分配到不同的分片中
- 官网：https://www.mtv.ac/
5. Near Protocol
全方位分片方式。采用PoS方式。
- 节点分Block producers（根据所有的chunk产生区块）、validator（确认区块数据的准确性）。另外还有fishermen可以查询非正常的数据提交。
-
采用了Nightshade的分片方式，一个区块包含了所有分片的交易，但按照分片被分开保存到“chunk”里面。一共100个 block producer，轮流出块。每个shard 4 个validator轮流出chunk。
左边是传统分片模型，右边是Nightshade - 夜影使用最重链共识。当一个出块人产生一个区块时，他们可以从其他出块人和验证人中收集签名，作为对前一个区块的证明。
- 采用了独创的Doomslug 的共识机制，允许一组区块生产者只需要一轮通信就可以创建区块，每个区块都不可逆。而且即使有 50% 的区块生产者不在线，也依然可以完成。
- 通过 VRF 对验证人进行随机分配，隐藏验证人分配到分片的信息。这样节点只知道验证人的存在，却并不知道每个验证人所对应的分片是哪个。这些隐藏的验证人是对块进行签名，而不是具体的段，这样也会隐藏验证人具体是验证了哪个分片。
- 网络层采用了就删码的方式（Erasure encoding）
- 官网：https://nearprotocol.com/
6. Quark Chain
2018年年初发布白皮书和测试网V 0.1，投资者包含分布式、BlockVC等。采用PoW。
CMC 993 万美元，0.00414/枚（ZIL），流通量24亿，总供应量100亿 。
- QuarkChain 由两层区块链结构组成，第一层为分片层（可以理解为子链层），用于交易
记账；第二层为一条根链，用于确认分片中的交易。在不影响根链的情况下，分片层的分片
数量可以动态增加，从而来提高系统的整体吞吐量。 - 支持图灵完备的智能合约，并采用了以太坊虚拟机（EVM）
- 用户账号在每个分片中都有钱包地址。为了方便使用，定义了主账户（默认分片中用户的地址和余额）、次账户（剩余分片中用户的其他地址）。如果交易之后在次账户中存在余额，则用户的大多数交易将从主账户发起，暂时转移到次账户中的地址进行交易，交易结束后余额将被移回主账户。这可以确保用户的余额大部分时间都在主账户中，因此用户不需要管理次账户地址中的余额。此功能由智能钱包执行。
- 根链在全网算力中占有很大的比例（超过 50%）。恶意矿工需要至少 50%* 51%= 25%以上的算力来执行攻击。
- 共识机制叫做Boson，参见https://github.com/QuarkChain/pyquarkchain/blob/master/papers/boson.pdf
- 官网：https://quarkchain.io/
7. Zilliqa
实现了网络分片、交易分片，但没有实现状态分片。
CMC 7495 万美元，0.00755/枚（ZIL），流通量99亿，总供应量210亿 。
- 采用PoW进行生成节点的选择；但共识采用的是类似PBFT的机制。
- 其他详情可以参见另外一篇文章《zilliqa，第一个实现了分片技术提升性能的公链》
