【新手入門知識 】分片技術、BFT-DPOS、Sharding、TPS 名詞解釋

以選取的項目技術做為例子，這邊就點出四個大家可能不太了解，但很常遇到、一定要懂的詞彙，並且一做介紹！

1. 分片技術
2. BFT-DPOS
3. TPS 
4. 密鑰管理

分片技術 Sharding 

幾乎所有區塊鏈在平台上面臨的最大問題就是：擴展性。

緩慢的交易速度使得「即時支付」在實際應用中顯得困難，像以比特幣及以太坊為例，因為整個帳本是由公眾來進行記帳及存儲，它的優勢在於安全及中立性，但是這種反覆驗證的交易方式，必須有所犧牲，在越來越多人使用之下，便顯現出速度不足的缺失。

分片技術雖然不是一個新的概念，它在數據資料庫中的應用已經很成熟，因此將此技術注入到區塊鏈上，可說是相當有幫助！我們就介紹一下最基本的概念，分片是將數據庫分割成不等的碎片，每一個網路都只需要處理小部分交易，並且同步和其他網路節點一同處理，利用分工處理來加快速度。

用比較生活化的例子來說：像是在出國旅遊出海關時的櫃台，如果所有國籍的旅客只單靠一個櫃台進出，這個隊伍只會越來越長，勢必會造成機場大堵塞，這時候如果利用分片技術，將單一出境櫃台分成多個小型櫃位，並且每個小櫃台分別處理不同國家的人流，如此一來將可以大幅的提升過關審核的速度，也就是說，透過分片技術，可以有效解決區塊鏈最大問題。

BFT-DPOS

區塊鏈中的共識算法中，有以下一定要了解的三種機制：

1.比特幣使用POW（Proof of Work，工作量證明）

2.以太幣目前是POW，在未來會轉往POS（Proof of Stake，股權證明）

3.EOS使用DPOS（ Delegated Proof Of Stake，權益委託證明）

但什麼是BFT-DPOS呢？（全名：拜占庭容錯式的委任權益證明。）如果要明白BFT-DPOS的運行機制，首先就要先去理解什麼是DPOS。

我們再來一起了解BFT是什麼？Byzantine Fault Tolerance／拜占庭容錯技術：起源於「拜占庭將軍問題」。

因為當時拜占庭羅馬帝國領域遼闊，每支軍隊的駐地分隔很遠，將軍們只能執行已制訂好的統一計劃，來進行各項作戰。但將軍中其實暗藏著叛徒，想要搗亂行動計劃。而為了確保計畫能夠順利執行，將軍們必須有一個協議，要使所有忠誠的將軍能夠達成一致，不被誤導並建立起共識。

將這個想法套用到區塊鏈網絡環境中，運行正常的服務器好比忠誠的將軍，故障、惡意的服務器就像類似叛變的將軍，而拜占庭容錯技術就是來處理這些異常行為。

因此在這一群將軍中，我們使用輪替或其他篩選的方法來做挑選，指定這次出任務的將軍們並賦予他權力（DPOS權益委託證明），在出征任務中，即使裡頭參雜著反派，但只要三分之二的忠誠將軍投票決定，有了出征的共識（拜占庭容錯技術），就會開始宣告其他的部隊（區塊鏈的傳播特性）一起進行任務，依舊能使這趟任務完成（最後驗證完成區塊）。BFT與DPOS二者相結合，產生BFT — DPOS共識算法，如此一來可以更迅速的完成交易處理，達到高標的TPS！

就是Transaction per second — — 每秒能處理信息交換量，這是衡量一個區塊鏈項目性能指標之一。 在區塊鏈的投資市場，許多項目多以TPS為宣傳賣點，因為像是主流幣：比特幣TPS約在7~9之間、而以太的TPS約為15~25左右，數字越大代表可以處理的交易筆數越多，顯然這樣的數值是無法負荷這龐大的交易市場。

因此為了解決TPS不足的問題，目前現有的解決技術像前面所提及的「分片（Sharding）」，還有閃電網路（Lighting Network）都有不同的項目在做應用及開發。

密鑰管理

現今企業及個人生活已充滿了密碼學的應用，從最常見的信用卡、網路支付、到Apple Pay、或是數位版權管理(DRM)、文件簽章、資料加密等等。而密鑰紀錄的則是你想要保存的關鍵訊息，它需要被安全地儲存起來，通過特殊硬體來進行保護。密鑰需要按照特定的演算法隨機生成，並且具有一定的長度，當長度越長，加密強度就越大，而密鑰管理的根本在於提高系統的安全保密程度。

密鑰（Key）基本介紹（區塊鏈使用非對稱密碼學）：

1.密鑰是成對生成的，包含了加密密鑰及解密密鑰。

2.一個公鑰對應一個私鑰；公鑰用於傳輸接收，私鑰用來解密。

3.密鑰中，只有公鑰是公開的；而用來解密的私鑰只有持有者才會知道。

4.如果用私鑰對數據進行加密，那麼只有所對應的公開密鑰才能解密。

6.即使知道公鑰和密碼算法，依舊無法推測出私鑰。

稍微簡述一下密鑰的操作過程：

例如某Ａ生成一對密鑰（分為公與私），Ａ會將公鑰公開給大家，得到公鑰的人都能將自己的訊息加密後傳送給Ａ，這時候Ａ就能用相對應的密鑰來開啟這則訊息，因為沒有其他破解方法，這樣的模式可以確保資訊的安全性。