SOLA:Solana 如何構建去中心化「世界計算機」的宏愿？_Solar

Solana的誕生，既是面向Web3.0的基于底層共識的創新，又是打造去中心化的「世界計算機」的一次初心回歸。

撰文：小毛哥MAO

為什么公鏈項目層出不窮、持續火熱？表面原因是，市場需求和逐利本性，但深層次挖掘，我們會發現，現有區塊鏈項目與巨大的市場需求之間，仍然存在巨大的性能鴻溝。

區塊鏈是一種解決方案：為有序且有效的交易提供唯一、規范、不可篡改的分類賬本。簡單來說，區塊鏈技術有三個非常基本的特性：抗審查、無需許可、無需信任。不過，當前已經成熟的許多區塊鏈項目，其共識層仍存在巨大的瓶頸，或者說受制于三難困境，即安全、去中心化、可拓展性不可兼得。眾多團隊在區塊鏈的共識層面進行探索，嘗試進行價值捕獲。

如果從共識協議的變遷來思考，我們可以看看，現有公鏈是如何處理時間與狀態的關系的。GrishaTrubetskoy將一切區塊鏈技術帶來的價值屬性回溯至比特幣發明之初，提出底層共識的本質即是在解決：如何在分布式系統實現一個時鐘體系？

以太坊、比特幣為代表的區塊鏈，都采用了傳統區塊鏈的時鐘體系，即時間和狀態相耦合，只有隨著新區塊的產生才能產生全局一致的狀態。而Solana的創新之處，則是將時間與狀態更新進行解耦，為其智能合約平臺提供一個免許可、全局可用、信任最小化時鐘體系，并在達成共識前優化網絡運行。

在Solana的時鐘體系中，時間和狀態并非耦合綁定，鏈上交易的時間戳將會被編碼，交易像水一樣在網絡間流動。Solana把這個核心創新稱之為「歷史證明機制」。

一方面，因為諸多技術瓶頸，去中心化的「世界計算機」構想還未達成，另一方面，未來又要面向注重隱私和用戶所有權而實現去中心化互聯網Web3.0。MulticoinCapital聯合創始人KyleSamani撰寫的一篇文章告訴我們：這兩個愿景在邏輯上并非是矛盾的，而是相輔相成、承前啟后的。

Solana Labs推出web3游戲開發API GameShift:金色財經報道，Solana區塊鏈構建團隊Solana Labs宣布推出GameShift，據介紹，這是一個統一的web3 游戲開發API，旨在減輕游戲發行商在開發游戲或將游戲移植到 web3 中時遇到的主要痛點。借助GameShift，開發人員能通過單個API訪問Solana上完整的可信第三方 web3 組件堆棧，GameShift 預計將于今年晚些時候正式推出。[2023/7/20 11:05:22]

Solana的誕生，既是面向Web3.0的基于底層共識的創新，又是打造去中心化的「世界計算機」的一次初心回歸。

的深度解析，可以查看我們的上一篇文章《Solana要讓區塊鏈擺脫時間的鎖鏈？一起讀讀區塊鏈的時間簡史》）

一、Solana對「世界計算機」難題提交的答案

對于區塊鏈開發者來說，Solana是最接近于「世界計算機」的項目，「世界計算機」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平臺之一，我們鼓勵世界各地的開發者能夠認真考慮Solana。——MulticoinCapital聯合創始人KyleSamani

Solana通過將時間與狀態分離，證明一個信任最小化、無須許可的「世界計算機」是可以實現的。如Mulicoin聯合創始人KyleSamani所說，Solana是最具有吸引力的Layer1平臺之一，下面本文會分別從幾個角度論證Solana對區塊鏈開發者來說，是最接近「世界計算機的項目」。

歷史為證，速度至上——底層性能是一切上層建筑的基礎

Solana在其官方網站寫道：歷史為證，速度至上。Solana提供高性能區塊鏈底層平臺是一切上層建筑的基礎。

原Solana生態流支付協議Streamflow在Aptos主網上線:12月29日消息，原Solana生態流支付協議Streamflow宣布在Aptos主網正式上線。Streamflow表示，對Aptos的跨鏈擴展允許Streamflow向Aptos鏈上用戶和項目提供代幣歸屬服務和工資單。[2022/12/29 22:14:46]

從「時間維度」理解分布式系統的性能至關重要，時間決定一切。通過PoH「編碼時間」的全新思維，Solana創造了一個加密安全且無信任的時間源，減少了信息傳遞的開銷并使得大規模網絡優化，使得無許可的分布式系統甚至可以媲美目前中心化的云計算提供的性能。

具體說來，比特幣和以太坊等工作量證明網絡系統，可以支持大約每秒處理10筆事務(TPS)，以Tendermint為例的實用拜占庭容錯為基礎的權益證明系統，當節點數在100到200個時，系統可支持大約1000TPS。

而Solana在5個大洲的大約200個驗證者構成的測試網絡上，吞吐量超過50000TPS，平均TTF為1.5秒。這基本上可以媲美目前最好的全球分布式的數據庫Spanner，但Solana具有實質意義的去中心化。

Layer1—抽象復雜性；Layer2—NoSharding

邏輯簡單、信任最小化的可拓展Layer1底層網絡，實際上在邏輯上抽象了復雜性，使得應用的開發人員能將精力集中在應用程序邏輯上。

將期待留給Layer2的可拓展解決方案和優化應用場景，實際上增加了開發的復雜性，也增加了用戶、開發人員和服務商之間的摩擦。

Solana將其官方播客取名為「NoSharding」，這聽起來有些偏激，但Solana對于Sharding——作為一種Layer2的解決方案的觀點，也正表明了Solana的態度：盡全力打造Layer1的可拓展性。

Solana鏈上剩余可清算額僅剩約150萬美元:11月10日消息，據DefiLlama數據顯示，Solana鏈上24小時可清算價值變化達-51.5%，當前剩余可清算額僅剩約150萬美元。其中11.096和9.432美元處分別存在36.71萬美元和29.44萬美元的鏈上清算，截至發文時，SOL暫報14.45美元。[2022/11/10 12:40:51]

Solana首席執行官AnatolyYakovenko表示，實施分片技術的項目可能會在其區塊鏈中引入新的安全風險，更容易受到共識攻擊，實施分片的風險遠遠大于潛在的可擴展性優勢。Anatoly認為，若是在Layer2將網絡拆分，就會引入一個額外的攻擊媒介。他同時表示，如果網絡中一個分片被黑客接管，可能會引起多米諾骨牌效應，從而影響代幣價格并導致大量用戶和節點外流，允許黑客利用分散策略破壞全網生態系統。

VitalikButerin于2014年1月在向世人揭開以太坊的面紗時，他所強調的正是這一點：世界計算機的意義在于抽象所有不特定于應用程序的東西。不過，Vitalik的理想仍未完成。2019年8月21日，Vitalik在推特上發文稱，對于Layer2鏈下擴容方案感到悲觀，因為對于激勵要做很多應用層處理，并且很難大規模應用。

其實，在絕大多數的使用場景中，構建智能合約的開發者可能不想或者無力處理Layer2或者分片，而Solana區塊鏈則滿足了這種需求。Solana區塊鏈之上的開發人員，無需考慮如何擴展底層的邏輯，因為Solana提供了一個更簡潔實用的選擇：在不犧牲第一層網絡安全性和簡潔性的前提下，達到比肩第二層擴容解決方案的高性能處理速度。

Solana在Layer1本身抽象出所有底層和經濟系統的復雜性，開發者可以專注于其自身所應該專注的應用開發的邏輯。

NFT市場Rarible或將增加對Solana網絡的支持:3月23日消息，根據技術博主和應用程序研究員Jane Manchun Wong的分享，NFT市場Rarible有望增加對Solana網絡的支持。Rarible已經設置了用于集成Solana的后端。此前3月17日消息，NFT市場Rarible宣布完成Polygon集成并將推出多鏈錢包。（U.today）[2022/3/23 14:12:35]

為開發者打造的底層區塊鏈平臺

對于構建如DApp的區塊鏈開發者來說，Solana具有一切助力其成功開發軟件的底層的屬性：

高吞吐量：測試網在200個節點的全球網絡中達到50,000Tps低延遲：約1秒的最終性交易費用低：通常來說以分為單位來衡量編程語言：Rust是其旗艦編程語言，同時也支持C、C、Libra的Move語言異步算法：異步的拜占庭容錯共識算法全球狀態：支持可組合智能合約的全球統一狀態值得一提的是，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，但從Libra團隊已經開源的代碼庫中，Solana開發人員發現，Move和Solana的PipelineVM有很多相似之處。

其中，Move語言引入了資源(Resources)和腳本(Scripts)作為高階概念。兩者都可以很自然地適應SolanaPipeline運行時以及本地程序的設計。Solana的目標將Move作為第一層語支持原生Solana程序一樣運行，并且可以通過Move語言以及Solana原生的Rust語言進行交互開發和組合，不會影響性能或安全性。

Solana此前已宣布支持Move語言，包括BFT和GPU上的并行交易處理。這意味著使用Move語言構建的項目及應用程序與Solana兼容，開發者可以相對容易地將為Libra編寫的應用集成在無需許可的Solana鏈上，以共享Solana網絡的交易速度和強大的可拓展性。

區塊鏈監控平臺PARSIQ在2021年新增50個合作伙伴，包括Solana、Polkadot等:10月11日消息，區塊鏈監控和工作流程自動化平臺PARSIQ在2021年的9個月時間里簽署50個合作伙伴關系，包括Polkadot（DOT）、Solana（SOL）、Chainlink（LINK）、Aave Finance（AAVE）、PancakeSwap、Algorand、Dash、Bitfury Crystal、AllianceBlock、SuperFarm等。PARSIQ的合作伙伴將其工具用于KYC/AML模塊、鏈上經濟設計以及DeFi和TradFi之間的集成。PARSIQ首席執行官Tom Tirman強調，未來幾個月將宣布更多的合作伙伴關系。

此外，在2021年，PARSIQ完成300萬美元A輪融資，投資方包括Solana Foundation、Axia8 Ventures、Mindworks VC、Krypital Group、CoinUnited、Transfero Swiss、Elevate Ventures、Sanctum Ventures等。新資金推動了PARSIQ下一階段的技術進步。（U.Today）[2021/10/12 20:21:44]

Solana既可以受益于基于Libra的開發渠道，同時還能以完全無須許可的方式來運行Libra的程序。按照目前的進程，Solana的主網將在2019年10月推出，Solana很有可能成為第一個實際上支持基于Move語言應用的區塊鏈。

二、Solana如何通過基于底層共識的創新引領Web3.0浪潮？

我不確定隱私對于Defi是否必要，或許有人認為隱私不是一個必需品，而我們要做的是，讓用戶有一個選擇的權利。——Solana首席執行官AnatolyYakovenko

在Web2.0時代，用戶數據的所有權歸平臺所有，這帶來的風險包括平臺數據泄漏、售賣用戶數據等問題。Web3.0時代的愿景，是將權利還給用戶，用戶可以自己掌握數據，而壟斷數據的巨頭們將可能被顛覆。

Web3.0概念是由以太坊前CTO和波卡的創始人GavinWood于2014年4月的一篇文章中首度提出的。相比于傳統的互聯網，Web3.0旨在打造一個去中心化的新型互聯網方案，得益于其去中心化的內核，還會同時擁有隱私和抗審查等特性。

GavinWood曾表示，隱私保護是Web3.0的核心。在談到Web3.0時代隱私的重要性時，Solana首席執行官Anatoly在一次采訪中給出了另一個答案：「我不確定隱私對于Defi是否必要，或許有人認為隱私不是一個必需品，而我們要做的是，讓用戶有一個選擇的權利。」

美國著名幣圈投資機構Multicoin聯合創始人KyleSamani曾在2018年底撰文詳細解析Web3.0愿景下堆棧的生態全景，描述了各種去中心化技術是如何一層層堆積起來組成一個完整的系統架構，其中Solana因為其獨有的共識協議層的創新被歸類在Web3.0的核心層之下，給投資者巨大的期待，也引起了巨大的關注和討論。

經過一年的時間，隨著Solana生態不斷擴展，測試網如火如荼的進行，KyleSamani在2019年再次發布《開啟Web3.0解綁中心化向量》，文中提到相信Web3.0將成為一種范式轉換，將在下一個十年解鎖數萬億美元的價值。經過了一年思考和沉淀后，他指出實現Web3.0愿景的痛點在于：將數據的所有權和應用邏輯進行解綁。

解綁中心化數據庫，解決大規模數據的可用性問題

Web2.0時代的模型中，平臺將替用戶存儲和管理數據，由此產生了大規模存儲的機房、24小時在線的服務器。而在Web3.0愿景下，數據不是往中心化存儲發展，沒有一個中心化的平臺數據提供者。因此，數據所有權的范式需要改變，數據所有權的解綁也是Web3.0的基礎痛點之一。

這一痛點與Solana的創新不謀而合，尤其是Solana通過Replicator等創新致力于大規模解決數據可用性問題。

我們在上一篇文章也曾介紹過Solana通過驗證人和復制器創新性地打造雙節點分工，生成輕量級證明，以優化數據儲存。

區塊鏈網絡的大規模數據亟待解決，目前區塊鏈網絡以1GB每秒的速度，每年將為賬本生成4PB的數據。按照這樣的速度，區塊鏈數據的存儲將很快成為主要的中心化向量，繁瑣的中心化數據庫的方向可能將成為實現Web3.0去中心化愿景的絆腳石之一。

驗證人節點：負責驗證網絡數據，但PoH歷史證明和TowerPBFT幫助其提高驗證速度。復制器節點：從驗證人節點中獲取計算權重，以極小的硬件要求進行操作。

復制器節點對硬件的要求不高，我們日常所有的筆記本電腦就可以執行。但是復制器節點在網絡中的作用卻很重要，能夠優化分布式數據存儲系統，旨在解決處理數兆字節級(pb)數據的數據可用性問題。

Solana的復制器節點不需要參與共識并存儲整個數據歷史，而是利用多個復制器節點分別儲存數據歷史的小片段，以生成輕量級證明并執行糾刪碼功能，從而將整個狀態歷史被分割成許多部分。這種證明可以復制賬本的各個部分，而且允許驗證人能夠跨GPU批量驗證

Solana使用的復制證明理念主要借鑒自Filecoin，并利用PoH共識提供的時序來源優化復制證明的創建方式。Solana利用兩種類型的節點分工，生成輕量級證明，解綁繁瑣的中心化數據存儲，并改變數據所有權的范式。

解綁應用和架構的耦合，實現邏輯集中架構去中心化

以太坊創始人Vitalik曾詳細解釋區塊鏈的「去中心化」的概念。在他看來，當人們在討論去中心化時，實際上是在討論三個相互獨立的維度，只是在某些情況下，三者也存在相互依賴關系：

架構層面的去中心化：系統由幾臺物理計算機組成？系統最多可以承受幾臺計算機同時崩潰？控制權層面的去中心化：有多少個體或者組織擁有系統的實際控制權？邏輯層面的去中心化：系統呈現和維護的接口和數據結構看起來更像一個整體，還是非整體？Web2.0通過壟斷來應對上述的所有問題，它們依賴于邏輯上的中心化存儲。這種模式的問題在于，Web2.0系統耦合了所有形式的中心化：它們不僅在邏輯上是中心化的，而且在上和架構上也是中心化的。

Multicoin聯合創始人KyleSamani在最新的文章中給出了他的解決方案：為上和架構上去中心化的系統提供單一邏輯上的中心化接口，并總結道，從Web2.0向Web3.0過渡最大挑戰，是從具有三個中心化向量的耦合系統，向邏輯上中心化但架構和上去中心化的系統轉變。

我們在前文提到，構建在Solana區塊鏈之上的開發人員無需考慮如何擴展底層的邏輯。Solana通過擴容在Layer1本身抽象出底層和經濟系統復雜性的意義，也就顯而易見了。因為順著這一層邏輯思考，Solana本身所代表的高性能Layer1網絡解決數據可用性問題的Repliator創新，其實就是向著Web3.0解決方案方向所作出的努力。

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高性能公鏈SOLANA，不同于夸克鏈Quarkchain、Zilliqa采用的分片或者數據分區處理技術，SOLANA提出一種全新ProofofHistory共識機制，通過與PoS股權證明達成共識，從而橫向拓展系統吞吐量。并且SOLANA在測試網絡已經可以14-17萬TPS處理速率。歷史證明ProofofHistory主要是提供一種方法來加密驗證兩個事件之間的時間流逝，使用特殊的加密功能函數作為輸入，以便無法從輸出推算出輸入，并且必須完全執行輸出內容。這一點很像零知識證明。該功能函數按照順序在單個核心運行，上一個哈希輸出作為下一個函數輸入，定期記錄當前輸出，以及調用它的次數。然后，可以通過檢查單獨核心上的每個序列段，由外部計算機并行地重新計算和驗證輸出。通過將數據附加到函數的狀態，可以將數據加時間戳附加到此序列中。記錄附加到序列中的狀態，索引和數據提供了一個時間戳，可以保證數據是在序列中生成下一個哈希之前的某個時間創建的。SolanaSolana查看更多

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