Solana:紫凤凰的涅槃

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Solana 的故事

Anatoly 与 PoH

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Solana的故事始于2017年,当时Solana的创始人,曾在高通工作数年的工程师 Anatoly Yakovenko 着手构建一个区块链,旨在匹敌单台机器的性能,并克服现有解决方案的可扩展性约束。他的洞察力在于,如果软件不妨碍硬件的运作,就有可能构建一个区块链,其中网络的总体性能随着硬件的进步而线性增长。他认为实现这一愿景的核心是设计一种高效的节点通信方式,使带宽不再成为瓶颈。

不久之后,在2017年11月,Anatoly发布了 Solana 白皮书,介绍了“Proof of History”(PoH)——一种在不信任的计算机之间保持时间的机制。尽管在表面上看起来很简单,但在共识之前拥有全球时钟的影响深远。与其他需要验证者相互协商时间已经过去的区块链不同,每个Solana验证者都维护自己的时钟。这个可以独立验证的全球时钟使网络同步变得简单,并释放了Solana几乎可以在交易到达的同时处理交易的能力。有了PoH,Anatoly为一个新颖的区块链奠定了基础,可以更有效地在节点之间传播数据,使他更接近实现他的愿景——一个其软件按照硬件的速度扩展的区块链。

成败 FTX

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2020 年 3 月,Solana 上线主网,官方称其为最快的高性能公链。但是一开始并没有引起太大的注意,毕竟号称以太坊杀手的高性能公链多如牛毛。

2020 年 7 月,Solana迎来了重大转折:加密货币交易平台 FTX 宣布将在Solana基础上建立其DEX,Serum。

随后,Solana 的市值一路腾飞,并于 2021 年 11 月达到历史最高价格 260 usdt,相比于上线的最低价格 0.5 usdt 增长 520 倍。并且 Solana 锁仓量达到 10 亿美元,为同时期以太坊的十分之一、BSC 的三分之二,并且活跃开发者也仅次于以太坊。

2022 年 11 月 9 日,FTX 暴雷,受到这一系列「毁灭级」的事件的影响,SOL 单月下跌 75% 并开始持续暴跌,并于 2022 年 12 月下跌到最低点 8 usdt。

2023:复苏

在 SOL 代币跌至 8 usdt 之后的第五天,Ethereum 创始人 Vitalik Buterin 发表了一则推文:

「一些聪明人告诉我,Solana 有一个真诚的聪明开发者社区,现在那些可怕的机会主义资金已经被洗掉了,这条链有一个光明的未来。

我很难从外部判断,但我希望社区得到公平的发展机会。」

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Vitalik 的一席话似乎成为了定心丸,Solana 生态系统已经触底并在FTX崩溃后走上复苏之路,部分重要原因是 Solana 仍然拥有仅次于以太坊的巨大开发者生态,这得益于 Solana 在开发者生态里面所投入的巨大努力。

2023 年 12 月,Solana 完成如同凤凰涅槃一般的复苏,锁仓量回复到 10 亿美元,SOL 代币价格触及 120 usdt,相比最低点涨幅高达 15 倍,市值更是超过 BSC,成为仅次于比特币和以太坊的公链。

生态项目

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SOL 代币价格的暴涨以及 Solana上DEX的交易量短暂超过以太坊,“Solana Flip Ethereum”的呼声高涨。

除了 SOL 代币涨幅之外,Solana 生态还涌现出了一批表现很不错的新项目,确实让人眼前一亮。

质押协议

Jito 是 Solana 生态中第一个给用户分配 MEV 奖励的质押协议,用户可以抵押 Solana 换取 JitoSolana,而 JitoSolana 可以同时帮用户获得质押奖励和 MEV 奖励。从 10 月份开始,Jito 质押数据开始爆发式增长,11 月底其治理 token 同时上线 Coinbase 和 Binance ,而且上线之后势头不错,一时风头无两。

Depin

Depin(去中心化基础设施网络)是最近爆火的一个赛道,基于 Solana 高速低费的优势,目前 Solana 生态的 Depin 已经涵盖去中心化物理基础设施、AI 算力、地图、IOA 服务等多个细分板块。一众表现突出的项目包括 Helium 、Mobile、 Hivemapper 、 DIMO 、RNDR 等。

铭文 / NFT

SOLs 作为 Solana 链上铭文项目的龙头,在上线 CEX 之后创造一天五倍的传奇,整体热度非常不错。

Lamp 作为 Solana 的最小单位,这意味着 Lamp 铭文和 Sats 一样也自带 MeMe 属性。

除了铭文之外,Solana 生态的 NFT 最近热度非常高。Mad Lads 是 Solana 的框架开发公司 Coral 推出的,采用自家钱包 Backpack 发行,其优势在于 Mad Lads 是 xNFT 的形式,未来可以直接通过 xNFT 操作 DeFi、GameFi 等,完全打开了 Mad Lads 的想象力天花板。

MeMe

BONK 作为 Solana 生态中的首个 MeMe,近两月涨幅超过 50 倍引起市场轰动。BONK 是 Solana 生态中第一个以柴犬为原型的 MeMe,去年圣诞节 Airdrop 给 Solana 社区引发关注,在 FXT 暴雷的彼时确实给整个生态带来了新的活力和信心。

Solana 生态的新 MeMe Silly。Silly 起源于 Solana 联合创始人 Toly 在一个大会上穿的「龙型」服装,加上龙年的概念,让 Silly Dragon 这个 MeMe 迅速走火,三天内涨幅达十几倍。

预言机 / DeFi

Pyth Network 是 Solana 生态的预言机项目,主要通过获取顶级交易平台、做市商和金融服务提供商的数据,为智能合约 Dapp 提供数据,目前 Pyth 接通了 CBOE、Binance、 OKX 、 Bybit 等 90 多个数据源,并且已支持 230 多个 Dapp。

MarginFi 目前是 Solana 生态中最大的借贷协议,TVL 已超过 3 亿美元,仅次于 Marinade Finance 和 Jito 两个头部质押协议。

Solend 曾是 Solana 生态借贷的龙头,在 FTX 事件中遭遇 90% 以上 TVL 的断崖式暴跌之后,目前慢慢恢复元气,TVL 重回 1.5 亿美元,尤其是 8 月份推出积分系统之后,TVL 和 token 价格都开始快速回升。

Orca 和 Raydium 都是 Solana 上原生的 DEX,二者的 TVL 在巅峰时期都曾超过 10 亿美元,Raydium 甚至超过 20 亿美元,目前 Orca TV L1.6 亿美元,Raydium 仅为 Orca TVL 的一半左右。

技术原理

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Solana 的架构要比以太坊复杂得多,主要介绍 Solana 的官网中列出了八大核心技术。

PoH

PoH是一种VDF(Verifiable Delay Function,可验证延迟函数)的实现,VDF的特征是计算任务耗时,但是验证计算结果的正确性的成本却相对较低。在Solana的应用中,主要是为了证明时间的流逝来确定事件的先后顺序。

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PoH的实现方式很直观,就是使用一种强抗碰撞散列函数(SHA256)不停地连续对自己的输出重复做计算,期间输出的哈希值以及计数器都会被记录下来。然后我们可以确定每个计数器在生成出来的时候已经过了某个时间点,并且每个计数器记录的顺序与实际的时间顺序相同。

PoH 能产生不需要节点间共识的“事件时钟”,这个机制让系统可以更轻松的追溯事件的先后顺序,并且有更好的效率和吞吐率。

Tower BFT

有很多人误认为PoH就是Solana的共识机制,实际上PoH只是一个“事件时钟”,它最主要的作用是确定事件的发生顺序,这个时钟的中间产物仍需要作为输入跑一次 BFT 算法才算达成真正的共识,即 Tower BFT。

Tower BFT 是一种在 PoH 基础上优化后的 PBFT,该共识算法主要是结合激励机制、工作量证明和投票机制来保障最终的一致性。

主要改动如下:

  1. 提议内容变为PoH中间历史节点的哈希值,非事件本身。
  2. 只有当提议的PoH节点在自己的账本中(验证已通过),才会进行投票。
  3. 时间假设不再依赖本地时钟,而是依赖PoH的历史节点。例如,本来在对历史节点N进行共识,但是PoH已经跑到了第N+k个历史节点还没有完成这轮共识,那么就进行ViewChange。

Turbine

Turbine 是一种区块链传播协议,借鉴了BitTorrent数据传输的方式,将数据切割为较小的数据包,解决了区块链每个节点的带宽限制问题,提高了网络整体处理速度。

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Sealevel

Sealevel 是一个可以并行处理交易的引擎,可以并行处理数千万的智能合约,让 Solana 执行更有效率。

主要是两个方面

  1. 交易显示指定读写集(账户列表以及对应的读写信息),然后一次可以并行处理几批次的交易
    1. 每批次的交易首先过来抢账户的锁;
    2. 如果抢到了就串行执行该批次;
    3. 执行完释放账户的锁。不同的批次之间如果没有共享账户可以并行执行。而没抢到就放入待执行队列,等到下一次交易执行的时候将待执行队列的交易重复a,b。
  2. 硬件加速主要是基于SIMD(CPU)或者CUDA(GPU)的能力,对于同一个program同一个instruction的不同交易,理论上可以实现比多线程还高的并行执行的效率。但是这种是基于一种比较严格的假设,即他们的处理逻辑几乎一致,没有不同分支,不然性能可能会出现急剧退化。

GulfStream

Solana 交易池管理方案,相比于以太坊或者比特币这种不知道主在哪里的共识模式,节点之间需要不断的广播自身的交易直到被共识进块,交易池需要保存大量的交易。受益于Solana确定主的共识算法,每个验证者都知道即将到来的 leader 的顺序,因此 Validator 可以直接将 Client 的交易进行验证转发给 leader。

GulfStream 缓解了验证者交易池的阻塞和压力,减少了交易广播的次数和确认交易成功或失败的时间。

Pipeline

一种交易处理机制,将输入的数据流分配给不同的流程,可以单位时间内并行处理,甚至位于不同的硬件上,充分利用了硬件资源,可以快速验证并且复制传播至各节点。

如下图所示,Solana的流水线下不同的流程有交易接受(Fetch) 交易验签(Sig Verify) 交易执行(Bank) 和 数据持久化(Write)。

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CloudBreak

水平扩展架构的资料库,让每个外接磁盘都增加了链上程序可用的存储容量,优化了 levelDB,约束了数据行为以及使用文件作为缓存,提高了利用率,使 Solana 能够快速扩展。

Archiver

分布式账本存储和数据存储从验证者转移到 Archiver 节点,用来存储交易状态的历史记录碎片,并使用 POH 优化后的 PoRep (Proof of Replication,复制证明) 。

写在最后

笔者来自蚂蚁链,也是一名以太坊上的开发者(最近也在学习 Solana 开发和 Sui 开发),平时喜欢看书和写作,所以也运营了一个 Web3 的公众号(公众号名:小猪Web3),主要聚焦 Web3 前沿技术和发展历程,所以在这里还是小小打一个广告,希望能在登链认识更多志同道合的朋友交流学习。

这一篇也是我公众号的一篇发表,写于去年 12 月市值首次超过 BNB,Solana 生态的爆发带来了不少惊喜,其质押协议、Depin、铭文、MeMe、预言机等都成为了市场追逐的热点。FTX 暴雷给 Solana 生态很多重要项目的流动性带来重创,但能在短短一年之内快速恢复,用实际行动表明了 Solana 生态的活力和韧性,Solana 就像一只浴火重生的紫凤凰。2024 年的 Solana 是否再次成为「以太坊杀手」已经并不重要,至少对于开发者而言,在以太坊之外提供第二种选择,这本身就是一种独特性。

https://learnblockchain.cn/article/7902

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作者:比特巴士的朋友们
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来源:比特巴士
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