Solana之旅1:Solana是什么

solana的前世今生

什么是Solana

  1. 宗旨:为大规模应用,提供一条符合摩尔定律扩容的,高性能且费用低的公链。

  2. 创始人及其背景:Anatoly Yakovenko、Greg Fitzgerald和Stephen Akridge,他们都来自高通。

  3. 早期的big events

    time Event
    2017.11 Anatoly 发表了PoH白皮书
    2018.02 Greg开始设计开源项目silk,并发布第一个版本
    2018.03 Anatoly 招募Greg和Stephone为联合创始人,成立Loom,后更名为solana,创建Solana Labs GitHub,Silk更名为Solana
    2018.06 运行范围扩大到基于云的网络
    2018.07 50节点的测试网TPS达到25万
    2018.12 千兆网络上的150个节点的测试网TPS为20万
  4. 虫洞协议(Wormhole):它其实是Solana在2019年实现的一个以太坊桥,实现了Solana与以太坊间的资产转移,使得以太坊上的合约快速低成本地迁移到Solana公链,这也为Solana自己抢在以太坊Layer2扩容方案落地之前,赢得了大量优质的项目和活跃的客户。

  5. FavorIcon:让我们来认识一下的徽标
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什么是SOL

  1. 它是solana公链本身经济激励的原生代币。
  2. 它的激励是基于有委托的PoS共识算法DPoS,这种算法我们可以把它理解为让常务委员会来行使裁决权。
  3. SOL主要会在3种场景下被激励:
    • 质押
    • 交易
    • 治理

​ 4. SOL的发行采用了类似BTC的机制,前期通胀率高,后期通胀率低,初始的供应量是:488,587,349枚,最后总供应量会趋于稳定。
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  1. 因支付的产生的部分手续费,会被销毁,以维护币价的稳定与上涨;2020年市场流通的数量为270,018,859:大致占总量的55%;下图是其币持有分布情况。
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  2. 目前SOL的币价:$112左右

solana的新颖性和创造性

  1. 链中区块,不是由多个节点竞争获得,而是基于由基于DPoS机制选举出的Leader节点,有些中心化的生成,并会针对区块里的交易等内容,生成PoH证明(历史证明Proof Of History),并依据这些证明将一个个区块连接成链。
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  2. 高吞吐,因为miner不用再去计算高难度的nonce等来获得区块,所以更快了。

  3. 低费用,因为只是Leader节点进行打包,而不是众多节点参与交易封装区块,所以没有消耗太多的计算等资源,所以更便宜了。

  4. 高可扩展性,它随着Leader节点GPU等计算资源,按着摩尔定律的升级,Solana也将享受这个福利,而不会因众多因顾虑硬件成本的Miner不升级节点,而拖累整个区块链网络。

  5. 作为普通的节点,可以作为Validator,或者Verifier来参与交易的有效性验证,Leader节点合规性检查等活动,从而维护Solana区块链的去中心化。

  6. 下图是目前,solana链的运行情况。
    在这里插入图片描述

Solana出圈

  1. solana在17年诞生,18年谋划,19年积累,20年SOL试发行,21年暴涨。
  2. solana是盯着以太坊的痛点而生的,它会是以太坊的Killer吗?
  3. 受欢迎程度已证明它是当前性能高,费用低廉的公链之一。
  4. 也有质疑的声音:
  • 21年7月因Bug,所有节点统一停止服务与升级的事件,似乎不是一个去中心化系统的行为;
  • 所给的TPS测试数据中的交易,链自身validating的交易占比高达70%。
  1. 也有人认为它是区块链4.0的里程碑,从它可以满足去中心化系统和中心化系统的应用,运行在一个链网络上,个人认为,这种里程碑可以算。
  2. 它的开发语言是Rust,也支持C语言,这也可能是它性能优越的一个原因。

Solana白皮书通读

介绍

  1. 区块链使用复制状态机的方式来解决容错的问题。
  2. Solana之前区块链不依赖于时间,或者对参与者保持时间的能⼒做出弱假设;缺乏可信的时间来源意味着当使⽤消息时间戳来接受或拒绝消息时,从而⽆法保证⽹络中的每个其他参与者都会做出完全相同的选择,进而无法保持区块链网络的状态在诸区块链节点之间保持一致。
  3. Solana通过PoH实现了一种基于可验证时间流逝的账本,来维护区块链网络上的状态;也就是区块的时间流逝由PoH算法保障,是不需要信任的;同时,PoH机制减少了PBFT算法在链网络节点间消息的传递,从而可以实现对用户的亚秒级响应。
  4. 而关于账本被恶意节点的伪造,则由PoH结合PoRep来防御。
  5. 而负责执行PoH和PoRep的节点,则是由DPoS协议选举和共识,从而确保这些节点的公正性。

网络设计

  1. 用户与Solana网络的交互如下图:
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  2. 上图的交互中会牵涉到两类节点:

  • Leader,也是PoH的生成者;
  • Verifier,复制节点。
  1. Leader有以下特点、工作或责任:
  • 在某一确定时刻,一个分区中,只会有一个Leader节点;
  • 生成PoH时间流逝,以向全网提供一个具有一致性,可核验的时间过程;
  • 会把接收到的用户消息(交易请求),与上面生成的时间流逝绑定,并按顺序组织,以便系统中后续的节点,可以更有效地处理这些交易,从而增加整个链网络的吞吐量;
  • 基于存储在RAM的网络状态执行交易,并把这些交易和最后执行交易得到的状态的签名,传给复制节点Verifiers。
  1. Verifiers则有以下特点、工作或责任:
  • 会基于它们所拷贝的状态再执行一遍交易,并广播它们最终执行交易得到状态的签名;
  • 上面的签名广播会被当作对Leader响应交易行为确认,进而用作共识算法的投票;
  • 每个Verifier都应与Leader拥有同样的硬件能力,并是可以基于PoS被选举为Leader的。
  1. 在分布式系统中,根据CAP理论,一致性与可用性之间,是要有所取舍的;Solana则选择控制分区,提供了一种机制,确保网络的分区的节点数量是在可控的范围内。

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