詳解 Shardeum 的基本概念及運作機制_SHARD

原標題：《WhatisShardeumandHowDoesItWork?》

作者：CJ，CoinGecko

編譯：餅干，ChainCatcher

Shardeum是一個基于EVM的Layer1網絡，專為線性可擴展性而設計。由于擁有先進的分片解決方案，Shardeum承諾永遠保持低gas費用。Shardeum還將推出自己的原生代幣SHM。

關鍵要點

Shardeum通過線性擴展和分片，以及自動擴展及其獨特的法定人數證明共識解決了可擴展性問題。

Shardeum利用動態狀態分片來提高交易吞吐量，同時保持低gas費用。

Arbitrum是以太坊的擴展解決方案，允許以更高的TPS和更便宜的gas費用執行交易，這是該網絡受歡迎的原因之一。因此，Arbitrum的空投活動備受加密社區的期待，ARB獎勵給那些早期參與Arbitrum主網的人。?

除此之外，加密領域還有許多旨在實現DeFi擴展的協議，Shardeum就是其中之一。Shardeum由印度頭部加密貨幣交易所WazirX的創始人創立，該團隊自2017年以來一直在構建Web3項目。Shardeum在2022年10月完成1820萬美元種子輪融資，并且可能會向那些參與其測試網的人進行空投。

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資料來源：Shardeum博客

在本文中，我們將了解什么是Shardeum，以及其獨特的可擴展性功能和生態系統。

什么是Shardeum？

Shardeum是一個基于EVM的Layer1區塊鏈，專為線性可擴展性而設計，承諾提供低gas費用，同時通過動態狀態分片保持去中心化和安全性。Shardeum的潛在用例范圍從DeFi到開源AI和游戲，旨在讓下一個十億人加入加密貨幣領域。

為了克服可擴展性、安全性和去中心化的區塊鏈三難困境，Shardeum借鑒了以太坊的去中心化和安全性，同時通過動態分片及其結合的Quorum和Proof-of-Stake共識增強線性可擴展性。

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Shardeum將推出自己的原生加密貨幣SHM，該團隊已經公布了其代幣經濟學，固定供應量為5.08億枚，但目前SHM仍處于開發階段。

接下來讓我們探討是什么讓Shardeum值得關注。

Shardeum的獨特功能

Shardeum通過使用分片技術進行擴展，該技術將區塊鏈分成更小、更易于管理的部分。

具體而言，區塊鏈本質上是一個大型數據庫系統，分片區塊鏈是指將大數據表拆分成更小的數據表。通過將信息分解為可管理的部分，使得分片網絡能夠比非分片區塊鏈每秒處理更多的交易。

分片對于Shardeum來說并不陌生，Zilliqa、Polkadot、Near甚至以太坊都在使用分片。然而，Sharedum使用了一種獨特的分片技術，稱為“動態分片”。?

動態分片

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動態分片是分片技術的前沿解決方案之一，其架構具有靈活性，并且可以輕松適應整個區塊鏈生態系統的變化。在動態分片中，所有節點并非覆蓋相同的地址范圍，而是為這些節點分配不同地址范圍，從而使讓多個分片的事務能夠同時處理而不是順序處理。該技術可以減少處理事務的時間，也有助于提高交易吞吐量，同時始終保持較低的gas費。

本質上，它允許網絡根據動態需求的波動，即時添加或刪除區塊鏈分片或數據存儲方法。優點是無需停止生態系統即可輕松升級網絡。

與靜態分片不同，動態分片不會減慢網絡速度，因為它可以在網絡負載變化時執行，并且輕松應對網絡負載的波動。?

原子處理和跨分片可組合性

Shardeum也支持利用原子處理技術來確保事務正確執行。原子性意味著事務可以部分執行，或者一個都不執行。如果沒有原子處理，交易可能會失敗，并造成網絡數據不一致，從而導致安全風險、降低可靠性。

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Shardeum結合原子處理和跨分片通信，允許交易訪問不同分片的數據和狀態，它將使復雜的交易和智能合約能夠在分片環境中執行，從而使智能合約開發人員的編碼更加容易。

自動縮放功能

由于網絡的負載和需求會隨時變化，因此自動擴展需要適應需求的高低，并且不影響安全性和網絡性能。

自動縮放基于負載來測量每個周期的網絡負載，它將與處理負載所需的驗證器節點數量達成共識。整個過程是自我執行的，無需任何中介。這類似于比特幣網絡根據哈希率每兩周自動調整其難度級別。

例如，當ShardeumdApp收到大量活動時，網絡會自動添加更多活動驗證器節點以增加吞吐量。當活動減少時，它將減少活躍驗證器的數量并保持網絡上的精簡操作。?

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線性縮放

顧名思義，Shardeum允許在網絡中添加更多節點，以在需求高峰期間立即增加交易吞吐量，使Shardeum成為一個線性擴展的Web3網絡。當一個節點處于備用狀態時，它是在等待網絡活動恢復，需要被激活才能增加TPS。

無論網絡需求如何，這是影響區塊鏈可用性的主要X因素，包括吞吐量、去中心化、安全性和恒定交易費用。

因此，如果有足夠的需求和節點，Shardeum理論上有可能實現超過100,000TPS的交易速度。

法定人數證明(PoQ)

Shardeum使用獨特的共識機制組合，同時使用權益證明(PoS)+法定人數證明(PoQ)。

股權證明是一種如何驗證新交易塊、驗證是否正確，以及誰可以獲得獎勵的機制。任何持有SHM最低要求股份的人都可以參與驗證。這是目前最流行的共識機制，被以太坊、其他L1和所有Cosmos應用程序使用。

Shardeum使用股權證明來驗證新區塊，此外，它使用法定人數證明來驗證組內的交易。詳細地說，法定人數證明用于管理共識組內交易的驗證方式，共識組由分片中的多個節點組成。PoQ節點在收到帶有時間戳的交易后立即單獨驗證交易。然后，交易會被廣播到網絡上共識組/分片中的所有其他節點，而不是網絡上的每個節點。

股權證明和法定人數證明共同允許Shardeum?以無需信任的方式和收據的形式收集選票，從而使網絡保持去中心化。

永久低Gas費

在Shardeum上，共識和處理是在交易級別而不是塊級別完成的。

由于動態狀態分片，網絡將均勻地分片其狀態，并在所有節點之間動態分配計算工作負載、存儲和帶寬。這種類型的交易并行處理使得驗證器節點的開銷非常低，因為它們將僅存儲它們所涉及的交易的狀態數據。

這使得Shardeum能夠永遠為開發者和用戶保持低gas費用。

Shardeum生態系統

Shardeum目前擁有三個測試網：ShardeumLiberty1.X、Liberty2.X和Sphinx1.X，其生態系統中有69個項目。

Shardeum上有各種類別的應用程序，從NFT到?DeFi，以及鏈上游戲。?

生態系統中最重要的支柱是DEX，所以讓我們首先看一下已經在Shardeum測試網上的DEX。

去中心化交易所

每個生態系統都需要一個DEX，因為它是大多數交易和交易完成的地方。在撰寫本文時，SwappedFinance是唯一在Shardeum測試網上運行的DEX。

SwappedFinance類似于Uniswapv2風格的DEX，用戶可以在其中交換不同的代幣并收取0.3%的費用，以及提供流動性并按比例在所有交易中賺取約0.21%的費用。

域名服務

Dotshm.me是一種類似于以太坊名稱服務(ENS)的Web3域名服務，使其他人可以更輕松地將加密貨幣發送到個性域名而不是用戶的“0x”地址。

用戶只需將錢包連接到Liberty2.X，搜索可用域名，便可注冊一個域名。?

NFT市場

沒有NFT市場，DeFi生態系統是不完整的，而Spriyo.xyz正是這樣。有近3,000個不同的收藏，鑄造了超過120,000個NFT。用戶可以在市場中探索，并對喜歡的NFT出價。

請記住，所有這些應用程序目前都是測試網，但它們也有可能在未來向測試網用戶提供單個項目的空投。

結論

隨著下一個十億用戶進入加密領域，可擴展性成為許多網絡正在尋求解決的現實問題。分片是提高可擴展性的方法之一，將區塊鏈數據庫分成更小的表。這也是以太坊生態系統的下一個重大升級之一，盡管它們將面臨來自其他鏈的競爭。Shardeum很可能是擴展和分片領域的主要競爭者之一，因為他們自2017年以來一直在構建自己的高級分片版本，這使得他們的網絡可以無限擴展。

幸運的是，他們仍處于測試網階段，這意味著仍有可能獲得SHM空投，尤其是在團隊宣布將為生態系統和空投預留5%的情況下。?

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