软件学报

作者：苏琳萱，张晓，于锦阳，何赫烺，王锦江，黄志杰

单位：苏琳萱，西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 71007211,张晓，西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 71007202,于锦阳，西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 71007203,何赫烺，西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 71007204,王锦江，西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 71007205,黄志杰，西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 71007206

关键词：区块链分片技术;状态分片;跨分片交易;可扩展性

基金：国家重点研发计划 (2022YFB2702101); 国家自然科学基金重大集成项目(92152301); 国家自然科学基金面上项目(62272394)

区块链通过全副本机制和共识协议, 在不依赖可信第三方机构的情况下, 保证了数据的安全性与一致性. 然而, 这种设计也显著限制了系统的可扩展性. 分片技术通过将区块链系统划分为多个并行工作的分片, 可有效解决上述问题. 其中, 状态分片在各分片并行的前提下, 进一步将状态数据分散存储于各分片中, 显著提高系统吞吐量与存储效率. 目前, 状态分片面临以下问题: (1) 跨分片交易涉及多个分片的协同处理, 引入额外的跨分片通信和共识开销, 需要提高其处理效率; (2) 需要合理划分状态, 降低系统跨分片交易比例并平衡各分片的工作负载; (3) 动态划分和调整状态时, 需要在不同分片间高效迁移状态数据. 系统地梳理状态分片技术的关键问题和主流实现方法, 从跨分片交易处理、状态分配和状态迁移这3个方面对比和分析现有成果的优缺点. 最后, 指出状态分片技术面临的问题, 为未来的研究工作提供方向.

来源：2026年第1期

《软件学报》期刊编辑部

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