Блокчейн продуктивності: секретна зброя Solana

Останній звіт про продуктивність показує, що Solana є найшвидшою великою Блокчейн, з максимальною середньодобовою реальною TPS, що досягає 1,054. Sui йде слідом, з максимальною середньодобовою реальною TPS 854, тоді як TPS третьої платформи для торгівлі навіть не досягає половини TPS Sui.

Дані свідчать, що найкращими за продуктивністю є Solana та Sui, які є неEVM-сумісними Блокчейн. Подальший аналіз показує, що середній реальний TPS восьми неEVM-сумісних Блокчейн складає 284, тоді як середній TPS 17 EVM-сумісних Блокчейн та Ethereum Layer 2 лише 74. Це означає, що продуктивність неEVM-сумісних Блокчейн приблизно в 4 рази вища, ніж у EVM-сумісних Блокчейн.

Перешкоди у продуктивності Блокчейн, сумісних з EVM

Звичайні методи підвищення TPS у блокчейні включають: підвищення продуктивності вузлів, вдосконалення базового протоколу, збільшення розміру блоку, оптимізацію протоколу консенсусу та поліпшення способів виконання транзакцій.

Для блокчейнів EVM найбільшим викликом є виконання транзакцій. EVM має дві основні проблеми з продуктивністю:

1. 256-бітний дизайн: EVM був спроектований як 256-бітна віртуальна машина для обробки хеш-алгоритму Ethereum. Однак під час фактичного виконання потрібно відобразити 256-бітні байти на локальну архітектуру, що призводить до зниження ефективності системи.

2. Відсутність стандартної бібліотеки: у Solidity немає стандартної бібліотеки, її потрібно реалізувати самостійно, що значно знижує ефективність виконання.

З точки зору оптимізації виконання, EVM також має проблеми з труднощами у проведенні статичного аналізу та недосконалістю JIT-компіляторів. Тому, високопродуктивні публічні блокчейни частіше використовують віртуальні машини на основі WASM, eBPF байткоду або Move байткоду, а не EVM.

Solana: Король продуктивності Блокчейн

Solana відома своєю механікою PoH(Proof of History) та низькою затримкою високою пропускною спроможністю, є одним з найвідоміших "вбивць Ethereum".

Основою PoH є простий хеш-алгоритм, подібний до перевірного затримочного функціоналу. Він використовує SHA-256 для безперервної роботи, беручи вихід одного ітераційного циклу як вхід для наступного. Це обчислення виконується на одному ядрі кожного валідатора. Хоча генерація послідовності є послідовною та однонитковою, перевірка може виконуватися паралельно, що забезпечує ефективну перевірку на багатоядерних системах.

Процес консенсусу Solana

На основі PoH, таймер дозволяє мережі Solana обертати лідерів у запланований і прозорий спосіб. Обертання відбувається з фіксованими інтервалами часу, кожні 4 слоти (slot) за один цикл, кожен слот встановлений на 400 мілісекунд. Цей механізм забезпечує кожному валідатору справедливу можливість стати лідером, підтримуючи децентралізацію та безпеку мережі.

Протягом кожного інтервалу часу лідер пропонує новий Блок, перевіряє транзакції та транслює їх іншим валідаторам. Інші валідатори голосують за дійсність Блоку, і якщо він отримує голоси більшості прав, цей Блок вважається підтвердженим.

Переваги продуктивності Solana

1. Gulf Stream: Solana не потребує публічного пам'яткового пулу для зберігання користувацьких транзакцій. Транзакції, подані користувачами, негайно пересилаються до валідаторів лідера, що забезпечує швидку зміну лідера та попереднє виконання транзакцій.

2. Технологія конвеєра: Solana розділяє обробку даних блоків на кілька процесів різних апаратних компонентів, максимізуючи використання апаратного забезпечення та прискорюючи швидкість верифікації та передачі блоків.

3. Sealevel: Торговий планувальник Solana використовує механізм блокувань читання та запису для реалізації паралельного виконання транзакцій, що підвищує ефективність обробки.

4. Турбіна: Лідери зменшують використання пропускної здатності, розділяючи пакети даних і розподіляючи їх між верифікаторами ієрархічної структури.

5. TowerBFT: механізм консенсусу для голосування з розгалуженнями, який підвищує ефективність консенсусу шляхом реального об'єднання голосування з розгалуженнями.

6. Cloudbreak: База даних, розроблена Solana, яка розділяє структуру даних облікових записів певним чином, щоб максимізувати ефективність SSD.

7. Archiver: Перемістіть зберігання даних з валідаторів на спеціалізовану мережу вузлів, зменшуючи навантаження на валідаторів.

Дизайн Solana має на меті стати Блокчейн, що масштабується відповідно до швидкості апаратного забезпечення. Завдяки повному використанню можливостей процесора, графічного процесора та пропускної здатності сучасних комп'ютерів, Solana теоретично може досягти максимальної швидкості 65 000 TPS.

Саме завдяки високій продуктивності та масштабованості Solana стала вибором для обробки високочастотних угод і складних смарт-контрактів. Незалежно від того, чи це DePIN/AI, чи Meme-сфера, Solana демонструє величезний потенціал. Хоча в короткостроковій перспективі схвалення ETF може не відбутися, але в крипторинку консенсус Solana стає все більш міцним, і вона має шанс йти в ногу з Bitcoin і Ethereum.