Paydex分片——给予用户更高的自由度,从而在安全和速度中达成更好的平衡

分片是Paydex设计的核心。类似于所有现代科技公司都在使用分布式计算以处理大量数据和业务，Paydex将网络拆分为多个片区，从而能够并行执行和处理事务，这极大地增强了区块链系统对实体经济的大规模业务的响应能力。这些片区就被称为分片（shard）。作为Paydex区块链系统的基础组成部分，Paydex的协议包含了自动的分片维护与运行。当某个分片内的交易流量过高时，Paydex可以创造新的分片来分担过多的负载。新的分片会被分配入一些矿工节点和存储节点，这些节点可以立刻开始支持新分片并产生新的区块

Paydex是一个基于分片的区块链系统，其中矿工作为分片的一部分负责执行共识算法。分片内的矿工不应该是一成不变的，否则黑客攻击单个分片的难度会显著低于攻击整个网络，从而因为分片导致安全性能的退化。所以每个分片内的矿工会周期性随机变化。在这里遇到的一个核心问题是：分片是如何选择由哪些矿工来参与自己的共识和出块事务的。显然，我们应该让这个选择机制尽可能随机公平，不应该偏向于任何一个矿工。然后，一个单纯的随机选择机制是不足的：在缺乏一个足够强大公平的选择机制的情况下，恶意矿工可以发动女巫攻击，冒充多个用户，从而参与尽可能多的分片，最终达到控制共识结果的目的。一个经典的用于防止女巫攻击的选择机制是工作量证明(PoW)，它要求矿工持续进行计算来达成共识。

然而，正如很多区块链文献中讨论的那样，工作量证明是低效并极为浪费的。鉴于此，Paydex使用了权益证明(PoS)。这是一种在有效避免能源浪费的前提下还能保证很高安全性的算法。每个矿工需要将他拥有的一部分代币锁定作为押金，这代表了它在Paydex中拥有的“股权”。矿工会根据在分片内产生的随机种子和他的密匙通过一个随机数生成器生成一个随机数，并根据这个随机数以及他的押金数量来决定他是否会被分配入某个分片内。分配入的概率和他的押金数成正比。

值得一提的是，在paydex上，一个矿工可以同时加入多个分片。每个分片内的矿工数量的期望值是相同的。然而，在其他的应用程序中，应用程序的维护者可以自由设置符合自己需求的安全等级，从而使得安全需求较低的应用程序可以获得更快的运行速度和更低的共识成本。我们称这种技术为弹性分片。在当前，大多数的区块链项目的安全性是固定的，而弹性分片技术给予了用户更高的自由度，从而在安全和速度中达成更好的平衡

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编译者/作者：Paydex

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