Solana追求速度与规模的高性能区块链 1

巴克利

Solana 是一个开源的、功能强大的区块链平台，旨在提供高吞吐量、低延迟和极低成本的去中心化应用和加密交易体验。它由前高通、英特尔和 Dropbox 工程师 Anatoly Yakovenko 于 2017 年创立，并于 2020 年正式启动主网。Solana 的核心使命是解决区块链领域长期存在的“可扩展性三难困境”（即同时实现去中心化、安全性和可扩展性的难度），尤其专注于突破可扩展性的瓶颈，使其成为支持大规模应用（如高频 DeFi、实时游戏、全球 NFT 市场）的有力竞争者。核心技术亮点：速度的基石

Solana 实现其卓越性能的关键在于一系列创新的技术组合：

• 历史证明：
  
  
  • 核心创新： 这是 Solana 最具标志性的技术。PoH 不是一个共识机制，而是一个加密时钟。它通过可验证延迟函数生成一串不可篡改的时间戳，为网络中的事件（交易）建立一个全局的、可验证的先后顺序。
  • 作用： 这极大地简化了节点间对交易顺序达成共识的过程。节点无需花费大量时间相互通信来确认顺序，从而显著减少共识开销，提高处理速度。
    
    
• 权益证明：
  • 共识基础： Solana 使用 PoS 作为其基础的共识机制。持有 SOL 代币的验证者通过质押代币来参与区块生产（称为“领导者”）和验证。
  • 结合 PoH： PoS 负责选择区块生产者和确保网络安全，而 PoH 则负责高效地排序交易。两者结合，使网络能够快速、安全地处理海量交易。
    
    
• Tower BFT：
  • 优化共识： 这是 Solana 对实用拜占庭容错共识算法的优化版本。它利用了 PoH 提供的时间源，允许验证者在看到由 PoH 验证的历史记录后，更快速地达成最终确认，进一步加快交易最终性。
    
    
• Gulf Stream：
  • 内存池管理： 在没有区块确认之前，待处理的交易通常存储在“内存池”中。Gulf Stream 协议推动交易转发给预期的未来领导者（区块生产者）。
  • 作用： 这减少了验证者节点所需的内存需求，并允许更早地执行交易，因为领导者可以提前开始处理即将到来的交易。
    
    
• Sealevel：
  • 并行智能合约： Sealevel 是世界上首个支持并行智能合约执行的运行时环境之一。传统的区块链（如以太坊）通常按顺序处理交易。Sealevel 则允许同时处理多个不冲突的交易（例如，交易涉及不同的账户）。
  • 作用： 这充分利用了现代多核处理器的能力，大幅提升网络整体吞吐量。
    
    
• Pipelining：
  • 交易处理流水线： 这是一个优化硬件使用的过程。Solana 将交易处理的不同阶段（获取数据、签名验证、执行等）设计成流水线，由专门的硬件组件同时处理不同阶段的不同交易。
  • 作用： 这类似于工厂流水线，最大化硬件效率，加快验证速度。
    
    
• Cloudbreak：
  • 水平扩展的账户数据库： 为了处理海量并发的读写操作，Solana 设计了 Cloudbreak，这是一个在 SSD 上运行的、水平扩展的账户数据库。
  • 作用： 它解决了状态存储的瓶颈，确保网络在高负载下也能顺畅运行。
    
    
• Archivers：
  • 分布式数据存储： 历史数据（旧区块）不是由验证者永久存储，而是被分割并分发给一个由轻量级节点（称为 Archivers）组成的网络。
  • 作用： 这降低了验证者节点的存储负担和硬件门槛，有助于网络的去中心化。
    
    
  
  

性能表现

得益于上述技术创新，Solana 的理论峰值性能非常突出：

• 高吞吐量： 官方宣称峰值可达 65,000 笔交易每秒。在实际运行中，持续稳定在数千 TPS 级别，远超以太坊等传统区块链（以太坊主网约 15-30 TPS）。
• 低延迟： 区块时间约为 400 毫秒，交易确认速度快。
• 极低费用： 平均交易费用通常远低于 0.01 美元，使其非常适合微支付和高频应用。
  
  

原生代币：SOL

• SOL 是 Solana 区块链的原生实用代币和治理代币。
• 主要用途：
  • 支付交易费和智能合约执行费。
  • 参与权益证明共识： 用户可以通过质押 SOL 给验证者来获得奖励，验证者通过质押 SOL 来参与区块生产和验证。
  • 治理： SOL 持有者未来可能参与网络的治理决策。
  • 价值转移媒介。
  • 作为支付网络中的价值单位（例如，在 Solana Pay 中）。