分片技术是区块链扩容的链上解决方案之一,其中状态分片是目前研究的热点。对于采用PBFT共识算法的状态分片,即使总体拜占庭节点比例不超过1/3限制,也可能因节点分配不均,使得分片内拜占庭节点比例超过1/3限制,从而导致分片内共识失效。已提出的多轮PBFT验证方案（Multi-round of PBFT Verfication,MRPV）可以有效解决这个问题。实际运行中,为了更高的安全性,验证节点需要定期在不同分片间切换。但是MRPV方案并未针对节点在分片间切换的状态同步问题进行研究。在状态分片下每个节点只存储自己所在分片的状态,当节点切换到其它分片后,需要同步新分片的状态,未进行状态同步或者状态同步未成功的节点将无法正确验证交易。因此MRPV方案中共识验证节点在不同分片间的随机切换受到限制。此外,网络中的节点性能参差不齐,若节点没有同步并存储新分片状态的能力,将无法参与交易的共识验证过程。为此,本文在MRPV方案的基础上提出了状态的归约同步方案,同时兼顾系统中节点间性能的明显差异。首先,构建了一棵具有16个叶子结点的满二叉树作为分片系统的状态归约模型,并通过状态归约模型,实现网络中节点性能的划分:不同的节点根据自身的验证能力,选择是否同步多个分片的状态。同步越多的分片状态,节点所处位置越接近于根结点,代表节点的性能越强。网络中验证能力弱的节点也可以加入区块链系统进行共识验证,验证能力强的节点通过同步多个分片的状态来更好地发挥出其自身优势。为了避免节点因同步状态影响交易的共识验证过程,本文在分片内增设候补节点序列以及待同步节点序列。完成状态同步的节点先进入候补节点序列,为每一轮PBFT共识验证提供不同的共识验证节点;未同步好状态的节点进入待同步节点序列。同时在状态同步过程以及共识验证过程中,节点根据其历史行为记录获得相应的积分,在分片中定期更换积分低的节点,可以有效降低分片内拜占庭节点的数量,提高分片内共识成功的概率。论文在实验室的环境下进行模拟实验,对本文提出的方案与MRPV方案、Omni Ledger方案从状态同步时延、共识通信量、交易验证率、和交易吞吐量四个方面进行实验对比分析。结果表明,本文方案在有效解决MRPV方案状态同步问题的同时,能更高效地对交易进行验证,系统吞吐量得到明显提升。