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去中心化金融|為什麼 Solana 公鏈是區塊鏈開發者需要的「世界電腦」?

到目前為止,沒有人指出,在實現足夠的架構和去中性心化的前提下如何擴展 layer1,直到 Solana 的出現。下面提供一個機會讓大家來熟悉 Solana 的技術基礎設施,以及它對區塊鏈開發狀態的意義。本文源自於 Solana 部落格文章《Why Solana is the ‘World Computer’ Blockchain Developers Need》,由專欄作者 藍狐筆記 編譯、撰寫及整理。

 

Solana 在區塊鏈世界中屬於「異類」的存在。因為它採用跟傳統區塊鏈不同的時鐘機制,傳統區塊鏈如比特幣、以太坊、Cosmos 等,將時間和狀態耦合在一起,只有新區塊誕生才能產生全局一致的狀態。而 Solana 則提供了全局可用的時鐘,它將基於雜湊值的時間鏈與狀態更新解耦,不是將每個區塊的雜湊值鏈接在一起,而是網路中驗證者持續在區塊內對這些雜湊值本身進行雜湊,這種機制稱為 POH(Proof of History)。

那麼,具體來說,Solana是什麼?它能完成以太坊的「世界電腦」的夢想嗎?Solana 未來能走多遠?是嘴炮還是腳踏實地的項目?未來的一年應該就會有初步的答案。

對於區塊鏈開發者來說,Solana 是最接近於「世界電腦」的項目,「世界電腦」是加密世界的早期概念。Solana 是迄今為止我們評估過的最具吸引力的  layer1 平台之一。我們鼓勵世界各地的開發者能夠認真考慮 Solana。

Multicoin資本的聯合創始人 Kyle Samani 解釋說,該公司的投資組合包括了開創性的區塊鏈項目,其中包括Bakkt、Algo、Helium等。(筆者註:近期也投資了Nervos)。

本文提供一個機會讓大家來熟悉 Solana 的技術基礎設施,以及它對區塊鏈開發狀態的意義。

首先,對於dApp的開發者來說,其成功需要6個關鍵屬性。Solana具有所有這些屬性:

  • 高吞吐量: 如今其網路在200個共識節點的全球網路中可以支持 50,000 tps
  • 低延遲: 約 1 秒的最終性
  • 交易費用低: 通常來說以一分錢的零頭來衡量
  • 編程語言: Rust是其旗艦編程語言,同時也支持C,C++,Libra 的 Move
  • 異步算法: 異步的 BFT 共識算法
  • 全球狀態: 支持可組合智能合約的全球單一狀態

構建智能合約的開發者不想處理 layer2 和分片。擁有智能合約鏈的全部意義在於,鏈本身抽像出所有低層級的複雜性和經濟系統,這些是提供信任最小化計算所需的,這使得應用的開發者專注於應用的邏輯。

事實上,當 Vitalik 於 2014 年 1 月在邁阿密向全世界推出以太坊時,這正是他所強調的:「世界電腦」的意義在於抽象所有的一切,而不是特定應用。

雖然有很多類型的擴展解決方案正在進行中,但它們大多都為應用開發者、用戶以及整個生態系統創造了特質的複雜形式。這些複雜形式的最後一種,我稱之為「創造生態系統的包袱」,它處理起來尤其有挑戰性。

所有的異構擴展解決方案都是對這一事實的回應:到目前為止,沒有人指出,在實現足夠的架構和去中性心化的前提下如何擴展 layer1。直到 Solana 的出現。

Solana的情況是開發者不必依賴於擴展解決方案,開發者肯定會也能夠基於 Solana 部署 layer2,因為Solana 是無須許可的。對於大多數用戶案例,開發者基於 Solana 構建應用不必考慮擴展性問題,因為Solana 的 layer1 的全部要義在於抽象複雜性。

延伸閱讀:FTX 正式進軍 DeFi 領域!聯手 Solana 公鏈打造殺手級去中心化產品 Serum(SRM)

硬體、軟體以及計算豐富性

至於說到區塊鏈技術,貨幣供應的稀缺性和去信任化計算的稀缺性之前已經耦合在一起。Solana 則將其解耦。世界電腦必須提供豐富的計算,但是由稀缺的貨幣來支持。

Solana的指導原則是軟體不會妨礙硬體。這其中有三個主要的含義:

首先,Solana 網路作為整體以單一驗證者的相同速度來運作。這實際上是直觀的:如果軟體不妨礙硬體,網路將以單個機器相同的速度運行,假設帶寬不是瓶頸(它不是;在下面的 Turbine 部分有更多內容來解釋)。

其次,總體網路性能與帶寬和 GPU 核心數量一起擴展。帶寬持續每 18-24 個月翻一番,而現代互聯網連接距離光纖物理極限的飽和還有很遠距離。雖然單線程 CPU 性能不再與摩爾定律成線性增長,GPU 的核心數量則持續以每 18-24 個月翻一番,且還沒有結束的跡象。

再次,由於 Solana 的總體網路性能與底層硬體增長成比例增長,Solana 在當前存在稀缺性的情況下創造豐富性:信任最小化計算的豐富。

技術概述

Solana有七個主要的技術突破,這使得它成為可能。其中包括:

l POH(Proof of History): POH 是一個微妙但基礎的創新,Solana 的其他獨特架構構建於其上。

l Tower BFT: 優化 POH 的 PBFT 版本,更青睞活性而不是一致性。

l Turbine: 它是區塊傳播協議,大量借用了 BitTorrent。Solana 隨著最快的 2/3 節點的帶寬的增長成線性擴展。所有其他鏈以次線性方式擴展。

l Gulf Stream: 一種無內存池交易轉發協議

延伸閱讀:你如何辨別時間?區塊鏈的「歷史證明機制 PoH」:時間與共識

l Pipeine VM: Pipeline(管道)是一種自定義的 VM(虛擬機),它利用 LLVM 為 GPU 編譯代碼,以實現大規模並行交易執行(不僅僅是簽名驗證)。這為 Solana 帶來了與眾不同的擴展性效果。

l Cloudbreak: 是一種可橫向擴展的帳戶數據庫。傳統數據庫,例如 LevelDB 在單個實例上每秒的隨機寫入次數不能超過 5000 次左右。Cloudbreak 是 Solana 針對水平擴展磁盤 I/O 的革新性解決方案,它是基於諸如分散-聚集等 OS 技術,可提供無與倫比的磁盤 I/O。(筆者:磁盤 I/O 是指磁盤的輸入和輸出,I/O是Input/Output。)

l Replicators: 分佈式帳本的存儲,用於解決 PB 級數據的數據可用性問題。跟要求共識節點存儲所有歷史記錄不同,Solana利用第二類節點——Replicators——它的唯一責任就是存儲交易歷史的片段。

這些創新的共同主題可以用一個詞來概括:優化。Solana 是我看到基於第一性原理對堆棧的每一層進行工程的最明顯的案例。Solana 團隊系統地辨認出讓其他鏈變慢的每一點,例如:共識負載、單線程計算以及磁盤I/O,並設計了解決每個問題的獨特解決方案。

Libra 和 Move

Facebook 的 Libra 團隊創造了一種新的 VM 和編程語言 Move。雖然 Libra 在 2020 年發布主網時無法編程,但 Libra 團隊已經開源了其代碼庫。它證明了 Move 和 Solana 的 PiPeline VM 有更多的相似,而不是差異。

Solana 本身可以支持 Move,包括 BFT 和 GPU 上的並行交易處理。這意味著開發者可以輕而易舉地將為許可鏈 Libra 編寫的應用移植到無須許可的 Solana 鏈上,並且可以獲得 Solana 提供的所有性能。

對 Solana 來說,這是一個令人難以置信的催化劑。因為 Solana 可以受益於 Libra 的渠道,同時還能以完全無須許可的方式來運行。Solana 的主網已經上線,Solana 可能是第一個實際上支持基於 Move 的應用的鏈。

獨特的應用

Solana 非常高效,它能支持之前無法支持的全新類別的應用類型。舉個例子:Solana 可以驗證比特幣的全部歷史(從創世區塊到最新區塊)的區塊頭。這對於比特幣的競爭幣如萊特幣和 Zcash 也是如此,甚至以太坊也一樣。

因為 Solana 可以在本地驗證其他鏈的當前狀態,Solana 並不需要依賴於 oracle(如Cosmos IBC)來理解外部狀態。這意味著 Solana 能為非託管的跨鏈 DEX 提供支持;交易在 Solana 上發生,結算在資產的本地鏈上進行。

並且,因為 POH 充當區塊內的時鐘,而不僅僅是區塊間的時鐘,就區塊內交易排序來說,Solana 提供更強大的保證。結合 Solana 令人難以置信的吞吐量,該網路可以支持鏈上的訂單簿。這就是 DEX 的聖杯。

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