在熊市背景下,人们开始警惕地思考一些在牛市时可能被重视的因素,比如Solana,它是否真的具备适合的技术,以及是否容易受到“中心化宕机”的威胁?
最近,MakerDAO 表示 Solana 的代码基础相当,Visa 也宣布与 Solana 进行针对性合作,Solana 的 TVL 数据等指标也有所回暖。那么,Solana 是否正在迎来第二次机遇?我们来解读这一切?
在牛市时,随着Sol的价格不断上涨,人们普遍认为Solana拥有强大的资本背景和社区生态系统,但很少有人真正理解Solana的技术。架构本文文章大众科普的角度浅析Solana的技术框架,以及解释了为什么Solana没有被以太坊击败的原因。
需要注意的是,本文仅旨在科普 Solana 的技术,不提供任何投资建议。
POH 共识机制
首先,让我们深入了解Solana采用的特殊创新机制,即POH(Proof of History)共识机制。传统情况下,区块链的时间和物理时间之间没有直接联系(弱关联)。举个例子来说,比特币和以太坊等公共区块链网络使用块高度作为时间基准,时间的周期只是块高度不断增加的表现。因此,在这些网络中,具体时间通常只能根据出块速度进行提示。
Solana引入的POH机制的创新指针将链的时间定时器与物理时间相结合。例如,每个POH出块之间的时间间隔是固定的,通过连续的缓存可以生成可验证的时间序列等等。
方法的好处是,它可以避免由“优势”时间引起的挖矿和攻击问题。如果出块时间不规则,这样的节点之间很难达成迅速决策,这可能导致回滚和重播等攻击。但是,时间物理具有探测性,无法被篡改,因此节点消失回溯整个历史数据,只能根据当前时间序列监测异常情况。
因此,POH机制的创新点在于它强制将物理时间与区块链时间绑定在一起,从而促进了Solana节点之间更好的协作和共识达成。
从我的角度看,POH还有另一个优势,即节点可以批量接收大量交易并进行排序(Pipeline)。高吞吐和工件处理等提供了基础条件。
存储和计算分离特性
另一个重要特性是Solana采用的“存储和计算分离”机制,该机制解决了数据可用性的瓶颈限制。
传统的区块链限制框架需要依赖全节点来发布大量的历史数据,以实现即时计算状态变更。然而,这种计算和存储的紧密耦合在某种程度上会区块链的性能。坊就是一个例子,它在更新状态时需要首先同步整个区块链的数据,然后执行历史记录计算。由于以太坊是采用顺序出块,无法进行木桩处理,因此出块时间和单个区块的容量都受到了限制。
Solana 采用了一种不同的方法,将状态存储和交易执行分开来。它使用一个单独的存储系统来保存状态数据,包括账户信息、签名者的历史记录和交易记录等。当有新的交易时需要执行时,Solana 会在专门的 Pipeline 节点上进行高速计算,然后将最终的状态更新到存储系统中。这种分离的方法可以保证本系统高效运行,避免了等待数据可用性验证状态以及计算等待验证结果的时间延迟。需要注意的是,网络计算和存储资源需要通过质押SOL代币获取。
简单来说,可以将以太坊比喻为工人需要先去仓库取原材料,然后再去车间加工。这两个任务之间需要不断来回奔波,效率较低。而Solana则有两个独立的车间,每个车间都有专门的工人。搬运工的任务只是将即将使用的材料不定期地搬运到生产车间,这极大地提高了效率。
高并发交易处理
接下来,让我们更深入地解析Solana的“高并发交易处理”特性,这使得Solana能够满足Web2市场的需求。
尽管Solana声称自己有每秒70万次交易的处理能力,在偶尔的停机事件中被戏称为搞笑,但MakerDAO和Visa等机构的选择在编程编程中也对其性能极限的认可。那么,Solana是如何实现高并发处理的呢?
由此可见,Solana 的高运算能力是通过前面提到的 POH 和计算存储分离等优势共同构建的。为了更好地理解,我们可以将其与 Starknet 的高运算性能进行比较。
当Solana同时接收到用户Alice发布的10笔交易时,节点对这些交易进行排序,并等待POH时钟的到来,然后批量分配这些交易。接着,时钟一个时钟到来时,节点会调用独立的存储系统中的状态数据,以检查这10笔交易是否存在状态冲突。如果没有冲突,这些交易就可以正常地备份到一个区块中。但如果存在冲突,那么有冲突的交易将被排除在本处其次是外部资源。
与之不同的是,Starknet 网络中的 Alice 由于采用了一套账户抽象模型,因此一个账户发布的交易不会存在状态冲突。她可以同时执行“批准”和“转账”操作,因为这些操作涉及修改不同的合约状态——“批准”对应“津贴”,“转账”对应“余额”。但是,如果同时执行两笔“转账”交易,就需要同时“余额”,这可能会导致状态冲突和计算错误因此,账户抽象是Starknet实现高并发性能的基础。
用通俗的例子来解释,Solana的家具处理方式就像一个安排餐厅有多名服务员同时为顾客点餐,每名服务员处理一个交易线程,点餐的顺序由服务员协调。如果有相同的菜品,厨房可以准备好。而Starknet的家具方式则类似于在自助点餐机上扫描点菜,客户可以在多台机器上同时接收订单,由后台中央系统统一协调订单。
总之,高并发的目标是在保持网络秩序不混乱的前提下,合理高效地利用系统资源。
Solana 的自助点餐机可以说是节点运输维系统,被批评成成本高昂,而 Starknet 的自助点餐机则相似于兼容兼容的账户抽象基础。
针对Solana的问题,有人认为在技术实现逻辑上过于复杂:1)Solana的节点运维成本过高,导致节点数量去,中心化能力受到牵制;2)POH+POS的决策机制需要节点具备强大的计算和带宽资源承载高承载,而资源成本增益,节点运维成本就增大;3)高承载处理时首先会存在状态冲突和网络负载等问题。
有人表示,Solana 似乎用 Web2 的思维构建了 Web3 网络。它的技术创新起点更高,如果将其问题视为创新道路上的承受度,可能会得到不同的评价。创新的代价可能如大家所见,一瞬的高楼起,一瞬的楼榻,但如果创新的基础依然存在,那么这座倒榻的楼会再次崛起呢?
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