区块链性能之王:Solana的秘密武器

一份最新性能报告显示，Solana是大型区块链中速度最快的,最高日均真实TPS达到1,054。Sui紧随其后,最高日均真实TPS为854,而排名第三的某交易平台TPS还不到Sui的一半。

数据表明,性能最出色的Solana和Sui都是非EVM兼容的区块链。进一步分析发现,8个非EVM兼容区块链的平均真实TPS为284,而17个EVM兼容区块链和以太坊Layer2的平均TPS仅为74。这意味着非EVM兼容区块链的性能是EVM兼容区块链的约4倍。

EVM兼容区块链的性能瓶颈

一般区块链提升TPS的常见方法包括:提升节点性能、改进底层协议、扩大区块、优化共识协议和改进交易执行方式。

对EVM区块链而言,最大挑战在于交易执行。EVM主要存在两个性能问题:

1. 256位设计:EVM被设计成256位虚拟机,以便处理以太坊的哈希算法。然而实际运行时需要将256位字节映射到本地架构,导致系统效率低下。

2. 缺少标准库:Solidity中没有标准库,必须自行实现,这大大降低了执行效率。

从执行优化角度,EVM还存在难以进行静态分析和JIT编译器不成熟的问题。因此,高性能公链更多采用基于WASM、eBPF字节码或Move字节码的虚拟机,而非EVM。

Solana:区块链性能之王

Solana以其PoH(Proof of History)机制及低延迟高吞吐量而闻名,是最著名的"以太坊杀手"之一。

PoH的核心是一个类似可验证延迟函数的简单哈希算法。它使用SHA-256持续运行,将一次迭代的输出作为下一次的输入。这个计算在每个验证者的单个核心上进行。虽然序列生成是顺序和单线程的,但验证可以并行进行,从而在多核系统上实现高效验证。

Solana共识流程

基于PoH的计时允许Solana网络以预定且透明的方式轮换领导者。轮换以固定的时间间隔进行,每4个槽(slot)为一个周期,每个槽设置为400毫秒。这种机制确保每个验证者都有公平机会成为领导者,维护网络的去中心化和安全性。

在每个槽的时间段内,领导者提出新块,验证交易并广播给其他验证者。其他验证者对区块有效性进行投票,如果获得大多数权益权重的投票,该区块被视为已确认。

Solana性能优势

1. Gulf Stream:Solana不需要公共内存池来保存用户交易。用户提交的交易被立即转发给领导者的验证者,实现快速的领导者转换和交易预执行。

2. 流水线技术:Solana将区块数据处理划分为不同硬件部件的多个过程,最大化硬件利用率,加快区块验证和传输速度。

3. Sealevel:Solana的交易调度器利用读写锁机制实现交易的并行执行,提高处理效率。

4. Turbine:领导者通过将数据包分割并分发给分层结构的验证者,减少带宽使用。

5. TowerBFT:一种针对分叉投票的共识机制,通过实时合并分叉投票提高共识效率。

6. Cloudbreak:Solana开发的数据库,通过特定方式对账户数据结构分区,最大化SSD效率。

7. Archiver:将数据存储从验证者转移到专门的节点网络,减轻验证者负担。

Solana的设计目标是成为一个随硬件速度扩展的区块链。通过充分利用现代计算机的CPU、GPU和带宽能力,Solana理论上可达到65,000 TPS的最大速度。

正是因为Solana的高性能和扩展性,使其成为处理高频交易和复杂智能合约的首选平台。无论是DePIN/AI还是Meme赛道,Solana都展现出巨大潜力。虽然短期内可能不会获得ETF批准,但在加密市场中,Solana的共识正日益坚固,有望与比特币和以太坊并驾齐驱。