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让区块链像现代数据库一样工作

传统数据库几十年前就通过分片——将数据分割到多个服务器——解决了扩展问题。Quai将这种经过验证的方法带到区块链，但有一个关键创新：在所有分片中维持完整安全性。

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什么是分片？

数据库分片（传统）： 想象一个图书馆变得太大而无法容纳在一个建筑中：
  • 解决方案：将书籍分割到多个建筑（分片）
  • 好处：更多图书管理员可以同时帮助访客
  • 挑战：需要一个系统来知道哪个建筑有哪本书
区块链分片： 相同的概念，但用于去中心化网络：
  • 传统方法：分割数据和安全性（危险）
  • Quai的方法：只分割数据，保持安全性统一（安全）

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Quai如何实施分片

关键好处：
  1. 并行处理
    • 每个分片独立处理交易
    • 就像有多个结账队列而不是一个
    • 结果：50,000+ TPS容量
  2. 更低的节点要求
    • 节点可以选择只跟踪特定分片
    • 降低参与的硬件要求
    • 更易接入 = 更去中心化
  3. 地理优化
    • 分片自然按区域组织
    • 最小化每个分片内的延迟
    • 全球范围内更好的性能

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智能地址系统

**问题：**你如何知道哪个分片处理哪个交易？ **Quai的解决方案：**地址包含内置路由信息——就像区块链的邮政编码。 工作原理： 每个Quai地址都有一个9位前缀，作为邮政编码：
  • 前4位：区域标识符（如国家）
  • 接下来4位：区域内的区块（如城市）
  • 最后1位：货币类型（Quai或Qi）

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格式化

下表指定了分片标识符中每一位的格式。
位 0-3位 4-7位 8
区域编号区块编号账本标识符

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简单示例

示例地址（缩短）位置货币
0x000…区域0，区块0Quai
0x2A4…区域2，区块10Quai
0x008…区域0，区块0Qi
好处：
  • 即时路由：节点立即知道将交易发送到哪里
  • 无需查找：地址本身包含所有路由信息
  • 高效处理：消除跨分片混乱
有关技术细节，请参阅QIP-2。

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安全突破

传统分片的致命缺陷：
  • 10个分片 = 每个获得1/10的安全性
  • 攻击者可以专注于最弱的分片
  • 就像有10个弱锁而不是一个强锁
Quai的创新： 通过重合区块和合并挖矿：
  • 每个分片维持100%的网络安全性
  • 攻击一个分片需要攻击整个网络
  • 就像有相同的坚不可摧的锁保护每扇门
工作原理：
  1. 分层结构组织所有分片
  2. 哈希链接引用连接每个链
  3. 原子操作确保所有分片一起前进
  4. 结果：无限分片，不妥协的安全性

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遗留测试网映射

早期测试网使用较轻的9分片层次结构。已经得出结论，主网应该容纳超过9个分片，因此不再推荐此映射。我们在此注明是为了与早期测试网的钱包兼容性。 要详细了解地址分片规范，请访问QIP-4。