接下來是交易分片，如前文所述，在UTXO模型下，一筆交易可能包括多個輸入和多個輸出，進行跨分片通信需要權衡通信導致的成本和性能提升帶來的收益。另外跨分片交易往往不可避免，極端情況下，系統內的交易全部是跨分片交易，此時系統的性能將低于分片之前。對跨分片交易問題的解決方案包括同步和異步兩種方式，同步方式下，當跨分片交易發生時，各個分片的驗證節點協作執行跨分片交易；異步方式下，跨分片交易在各個分片中異步執行，即在有足夠證據表明發送方所在的分片已執行其負責的任務后，接收方所在的分片處理其負責的任務，這種方式相對簡單且容易協調，因此目前更為普遍。

　　通過分片理論上能夠提升整個網絡層面的性能，但是對于單個分片仍然可能存在單點過熱問題，即單個分片內部仍然存在交易量過大導致擁堵的可能。

　　以上僅僅是進行網絡分片和交易分片/計算分片面臨的問題，沒有實施狀態分片的情況下，每個驗證節點都存儲有整個區塊鏈網絡的狀態，可以自由地從區塊鏈中讀取任何數據，但一旦實施狀態分片，分片內的驗證節點只存儲區塊鏈網絡的部分狀態，從而引發了數據有效性和數據可用性等問題。

　　數據有效性。數據有效性問題是關于如何識別無效區塊，比如作惡者在分片1上創建無效區塊B（導致甲的賬戶上憑空產生1000個通證），并且隨后創建有效的區塊C，繼而發起跨片交易，將憑空產生的通證轉移到乙的賬戶。這種情況下，分片2的節點驗證該筆交易之前的一個區塊或N個區塊都是徒勞的，因為作惡者總是可以在無效區塊后創建N+1個有效塊。通過單個分片驗證相鄰的多個分片能夠解決單個分片創造無效區塊的問題，但是當多個分片合謀時，這種方式將不再有效。目前這一問題的解決方案包括漁夫（Fisherman）和SNARKs（Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge，簡潔的非交互知識論證）。漁夫方案的思路是在鏈間傳遞區塊頭信息時設置質疑期，期間任何誠實節點都可以提供區塊無效證明，該方案的第一個問題在于質疑期需要足夠長，從而誠實節點能夠下載區塊、驗證區塊以及準備發起質疑；第二個問題是質疑的存在為攻擊者提供了新的攻擊媒介，要求質疑者提供抵押一定程度上是有效的，但是攻擊者提出無效質疑仍然可能是有利可圖的，比如出于某種認定阻止誠實節點提出的質疑通過。第二種解決方案是通過使用某種加密結構證明某個計算是正確執行的，其問題在于創建證明本身需要一定時間、系統設計更為復雜、可能出現無效證明以及無法用于圖靈完備智能合約語言的協議。

　　數據可用性。數據可用性包括兩個方面，一是特定分片由于某些原因脫機（如受到攻擊），依賴于脫機分片的事務無法繼續執行，這一問題可以通過備份網絡狀態解決，但是備份節點將不得不存儲系統的整個狀態并可能因此產生中心化的風險。第二個方面是由于節點惡意刪除歷史數據等原因導致區塊變得不再可用，針對這一問題目前有監護證明（Proof of Custody）、糾刪碼（Erasure Codes）以及SNARKs或STARKs（Scalable Transparent Arguments of Knowledge，可擴展知識論證）等解決方案。監護證明的思路是讓公證人在分片之間輪換，下載一個區塊證明其可用性，為避免公證人始終選擇證明能夠下載區塊，公證人需要提供相應證明或者抵押資產。利用糾刪碼技術即使區塊只有部分可用仍然能夠恢復整個區塊，因此輕節點收到區塊時可以下載區塊的部分內容，從而節點能夠確認區塊是可用的。

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