摘要：区块链技术以去中心化、防篡改等功能为特色,具有广泛的应用前景。然而,区块链系统难以支撑大规模海量的分布式数据管理和交易,所以区块链的性能和可扩展性问题成为重要的研究方向。目前,研究人员分别从修改链上的数据结构和共识算法,到添加链下操作技术,提出了一些解决方案,以提高区块链的性能和可扩展性。而其中,随着网络规模的增加,实现水平扩展性的最实用的方法就是分片技术。作为一种链上扩容方式,分片技术是一种将整个区块链网络划分成多个片段的方法,便于同时处理多个交易或合约。每个分片都可以独立运行,拥有自己的交易历史和状态,在不牺牲中心化程度的同时提高了区块链的性能和可扩展性。以往的大量区块链分片技术研究着重介绍了分片中的交易共识,而忽略了分片策略机制与分片架构。为此,首先对现有的分片区块链进行系统分析,将分片区块链的设计过程分为架构设置、节点选择、节点分配、交易分发、交易处理和分片重构等部分,并分析了分片区块链的设计过程的各部分的功能、属性;其次,对分片架构进行了分类和总结,重点研究了各种分片策略与机制,分析了它们的优缺点;之后,对主流的分片区块链系统做了比较,并分析了它们的可扩展性和可靠性,包括系统吞吐量、时延、通信开销、节点随机性、分片安全性和跨片智能合约等;最后,提出未来可能的研究方向。