区块链技术凭借其去中心化的优势以及密码学支持对传统的信任体系发起挑战,改变了价值分享方式,促进了信息互联网向价值互联网转变。然而,目前的区块链技术尚有很多未解决问题。去中心化、安全性和可扩展性三者无法同时满足,因此被称为区块链的不可能三角。Bitcoin、Ethereum等公链在去中心化和安全性方面已经比较成熟,但是在可扩展性上一直难有实质性突破,因此目前区块链的基础设施无法满足大规模应用的要求。为此,研究人员提出了分片、DAG、状态通道、侧链等多种区块链扩容方案。其中,分片技术在不降低去中心化程度的情况下很好地解决了扩容问题,具有良好的应用前景。但是现阶段分片技术尚处于起步和探索阶段,仍有很多问题需要解决。例如,在区块链分片中,如果某个分片发生拥堵并产生大量的交易信息,就会造成各个分片负载不均衡,从而导致区块链系统交易吞吐量降低。而现有的分片方案通常是将节点随机分配到不同的分片中。这样的随机分配策略忽略了各个节点之间的性能差异,导致区块链中不同的分片之间的性能差异较大,如果某一个负载较大的分片的处理能力较差,就会产生拥堵,导致整个区块链系统交易吞吐量降低。在本文中,针对各个节点之间性能的差异,提出了一种基于节点评级的多轮验证方案,称为NRMRV(Node Rating Multi-Round Verify)方案。根据节点的性能以及验证交易的速度和结果对节点进行评分,然后根据多轮验证得出每一轮各个分片的负载情况,在下一轮验证中将评分高的节点分配到负载较大的分片中,提高该分片的性能,以减少各个分片间交易负载不均衡的情况,提高区块链系统的交易吞吐量。本文在实验室模拟环境下,从交易吞吐量,安全性两个方面,对NRMRV方案和随机分配节点的方案进行了对比实验。结果表明,采用NRMRV方案的区块链分片系统,在交易吞吐量方面,解决了各个分片间交易负载不均衡的问题,提高了交易吞吐量;在安全性方面,可以识别出不诚实的节点,具有一定的抗攻击能力。