一文詳解Shardeum：基本概念、獨特功能及運作機制

Shardeum 是一個基於 EVM 的 Layer 1 網路，專為線性可擴展性而設計。由於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Token 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，這是該網路受歡迎的原因之一。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，並且可能會向那些參與其測試網的人進行空投。

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

什麼是 Shardeum？

Shardeum 是一個基於 EVM 的 Layer 1 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 的潛在用例範圍從 DeFi 到開源 AI 和遊戲，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 借鑑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。

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

接下來讓我們探討是什麼讓 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、更易於管理的部分。

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。通過將資訊分解為可管理的部分，使得分片網路能夠比非分片區塊鏈每秒處理更多的交易（TPS）。

分片對於 Shardeum 來說並不陌生，Zilliqa、Polkadot、Near 甚至以太坊都在使用分片（他們使用一個名為 Proto Danksharding 的版本）。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

動態分片（dynamic state sharding）是分片技術的前沿解決方案之一，其架構具有靈活性，並且可以輕鬆適應整個區塊鏈生態系統的變化。在動態分片中，所有節點並非覆蓋相同的地址範圍，而是為這些節點分配不同地址範圍，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，也有助於提高交易吞吐量，同時始終保持較低的 gas 費。

本質上，它允許網路根據動態需求的波動，即時添加或刪除區塊鏈分片或數據儲存方法。優點是無需停止生態系統即可輕鬆升級網路。

與靜態分片不同，動態分片不會減慢網路速度，因為它可以在網路負載變化時執行，並且輕鬆應對網路負載的波動。

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，並造成網路數據不一致，從而導致安全風險、降低可靠性。

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，它將使複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

由於網路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，並且不影響安全性和網路性能。

自動縮放基於負載來測量每個周期（1 分鐘）的網路負載，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，無需任何仲介。這類似於比特幣網路根據哈希率每兩周自動調整其難度級別。

例如，當 Shardeum dApp 收到大量活動時，網路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並保持網路上的精簡操作。 

線性縮放

顧名思義，Shardeum 允許在網路中添加更多節點，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 網路。當一個節點處於備用狀態時，它是在等待網路活動恢復，需要被激活才能增加 TPS。

無論網路需求如何，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、安全性和恆定交易費用。

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, 000 TPS 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，法定人數證明用於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後立即單獨驗證交易（這可以防止「雙花」，即有人更改區塊鏈網路以重新獲取他們已花費的加密貨幣，以便再次花費）。然後，交易會被廣播到網路上共識組/分片中的所有其他節點，而不是網路上的每個節點。

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（又稱法定人數），從而使網路保持去中心化。

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。

由於動態狀態分片，網路將均勻地分片其狀態，並在所有節點之間動態分配計算工作負載、儲存和帶寬。這種類型的交易並行處理使得驗證器節點的開銷非常低，因為它們將僅儲存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：Shardeum Liberty 1.X、Liberty 2.X 和 Sphinx 1.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，以及鏈上遊戲。 

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，Swapped Finance 是唯一在 Shardeum 測試網上運行的 DEX。

Swapped Finance 類似於 Uniswap v2 風格的 DEX，用戶可以在其中交換不同的Token並收取 0.3% 的費用，以及提供流動性並按比例在所有交易中賺取約 0.21% 的費用。

域名服務

Dotshm.me 是一種類似於以太坊名稱服務 (ENS) 的 Web3 域名服務，使其他人可以更輕鬆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 Liberty 2.X，搜尋可用域名，便可註冊一個域名。 

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，並對喜歡的 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路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，儘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，這使得他們的網路可以無限擴展。

幸運的是，他們仍處於測試網階段，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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