中年|另类的Solana：不走分片之路
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蓝狐笔记之前多次介绍过Solana ， 可以查阅《为什么Solana是区块链开发者需要的“世界计算机”？》、《区块链的“历史证明机制”：时间与共识》等 ， 如今它已经发展了不少 。
前不久FTX将要基于Solana发布其DEX交易所 ， 该DEX名为Serum 。 FTX的CEO SBF还公开为Solana“带盐”：“Solana棒极了！”这是什么情况？为什么不是基于以太坊构建其DEX？
这一切都源于Solana的特色：在保证一定程度安全的前提下 ， 实现高性能和低费用 。
Solana现状
截止到蓝狐笔记写稿时 ， Solana的总交易数近20亿次 ， 当前的tps大约200-300之间 ， 大约是目前ETH的10-20倍 ， 能处理当前多数场景的交易 ， 尤其是DeFi领域的交易 。
的质押者达到128位 ， 目前的验证者是相对分散的 ， 且都质押一定量的资金 ， Solana已经有了一定的社区基础 。 目前其质押者主要来自于欧洲、美国 ， 亚洲质押者参与度相对较低 。
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Solana的时钟
Solana的PoH并不是共识机制 ， 也不是抵抗女巫攻击的机制 。 它本质上是针对区块链时钟问题的解决方案 。 当前区块链的时钟按照区块滴答来行进 ， 比如比特币 ， 其时间滴答大约每十分钟一次 ， 每次滴答更新一次区块 ， 区块的更新代表全局状态的更新 。 也就是说 ， 在比特币的PoW机制中 ， 时间和状态是耦合的 ， 保持同步的行进 。 中本聪通过将PoW、难度调整以及最长链规则结合一起 ， 实现了在无须许可环境下的全局共识 。
不过 ， 这种全局共识也存在吞吐量的限制 ， 因为吞吐量取决于区块大小和区块时间 。 区块越大 ， 区块时间越短 ， 吞吐量越大 。 但区块越大不利于节点的去中心化 ， 减少区块时间则会增加链分叉的概率 。
为提高吞吐量 ， Solana提出了将时间和状态解耦的方案 ， 如何实现这一点？需要全局可用的时钟 。 有了全局时钟 ， 状态更新可按照异步方式进行；有了全局一致的时钟和交易时间戳 ， 可以实现交易在网络间的持续流动 。 Solana的PoH机制就是为网络中的所有节点产生全局可用的时间链 。
有了独立的时间链 ， 验证的领导者在收到时间戳后会尽快广播给委员会 。 时间戳有规范顺序 ， 不是区块生产者任意确定的顺序 ， 这样 ， Solana中的验证者可以实时向其他节点发送状态更新 。 节点持续收到新的交易 ， 交易有发送者签名过的PoH哈希 ， 并将其转发给邻居节点 。
Solana的验证者通过SHA-256顺序哈希的VDF来解决时钟问题 。 每个Solana的验证者使用VDF来维持其自己的时钟 ， 可以为周期提前安排领导者 。
通过PoH ， Solana的验证领导者可以实现持续轮换 ， 且其轮换的决定是异步进行的 。 Solana网络也可以轮换验证者 ， 且其轮换可在验证者之间无须相互交谈就可实现 。 而通常的区块链则需要验证者之间进行交谈才能作出轮换决定 。 这种设计给予Solana更大的可扩展性空间 。
除了PoH ， Solana在共识机制、区块广播、账本存储等方面也进行了优化 。
Solana的TBFT共识
Solana的共识机制是TBFT共识 ， 类似于PBFT共识 。 不过 ， Solana的TBFT将其活性优先于一致性 。 Solana的节点可以计算当前的验证者数量、每个验证者状态、每个验证者提交给网络中任何区块的超时 。 通过这些数据结构 ， 节点可以进行投票 ， 从而达成共识 。
Solana的Turbine区块广播
Turbine是Solana的区块广播技术 ， 借用了BitTorrent的思想 。 一个区块传输时 ， 它会分成很多个小数据包 ， 然后广播到大量的随机节点 。 按照Solana自身的说法 ， 使用其扇出机制 ， 如果每个连接为100毫秒 ， 对于40,000个节点的网络而言 ， 可以在400毫秒内完成复制 ， 500毫秒内完成最终性 。
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