Solana:Mint Ventures：Aptos、Solana和新公鏈周期律_SOLA

本文嘗試對Aptos的未來發展定位為下一個Solana。因為在區塊鏈不可能三角的約束中，新公鏈總是呈現周期性發展，上個周期以Solana為首的新公鏈憑借著激進的低費高速模式快速崛起，也因為一些內在的缺陷而有可能被Aptos等新公鏈逐漸趕超。而老牌公鏈以太坊，已經在多鏈未來中擁有了強大的護城河。

前段時間筆者受巴比特之邀，參與“Web3Builder，無問西東”活動，被問到了一個問題是：“A16Z，幣安和FTX這些頂級機構都對Aptos等新公鏈非常看好，會不會讓這些公鏈能夠挑戰一下以太坊的霸主地位？”,鑒于對這個話題感興趣的讀者眾多，筆者在此對截至到目前為止的思考進行了梳理，形成了以下這篇對Solana、Aptos以及新公鏈的綜合評述。筆者將Aptos的市場定位，大致為當下Solana的市場位置。

為了便于讀者理解，本篇文章將區塊鏈共識與通訊技術原理等做了一定的簡化描述。

以下內容僅為筆者對新公鏈若干特定議題的階段性思考，形式上近似于一篇漫談。

公鏈賽道的初步劃分

2015年，以太坊的上線，開創了智能合約公鏈時代，也讓公鏈成為了整個Web3不可或缺的基礎設施。

2017年，ICO與加密貓的爆火，幾乎使以太坊網絡陷入癱瘓。從此所有從業者都意識到，此時的區塊鏈是完全不足以承擔更大面積的現實社會交易需求，擴容必然是WEB3長期剛需的黃金賽道。

為了方便今天對新公鏈的討論，我們暫且擱置已擁有大量應用、大量開發者、超強影響力，但受制于已有的眾多利益相關者，不得不緩慢轉型的以太坊，而優先觀察沒有早期影響力與用戶積累，但是歷史包袱更輕、可以輕松采用全新高性能方案的新公鏈。Solana一度是新公鏈賽道絕對的王者，但如今，Aptos被眾多投資人視為“SolanaKiller”。

Nick Tomaino：未來10年用戶數超10億的加密產品包括去中心化社媒等:7月24日消息，風投機構1confirmation創始合伙人Nick Tomaino發推稱，未來10年用戶數量將超過10億的加密貨幣原生產品有：預測市場、DAO工具、鏈上通信工具、去中心化社交媒體、去中心化身份。[2023/7/24 15:53:57]

高性能新公鏈賽道：Aptos接棒Solana

首先，我認為Aptos有較大概率能沖擊Solana的位置。

在以太坊正式落地分片、實現足夠高性能前，高性能新公鏈賽道將表現出一定的周期律。具體來說，一條新公鏈受益于激進的高速與低費而快速生長，同時因為激進的高速低費選擇帶來的漏洞而走入負向飛輪。本輪的Solana的高性能敘事開始失去光彩，“宕機鏈”的綽號逐漸取代“以太坊殺手”的稱號，資本開始尋找周期律下新的接棒人。

Solana的崛起與衰落之路——高速與低費

超高TPS的故事

Solana高TPS是建立在10倍的區塊大小、低冗余度及1/30的出塊時間，還有并行計算后約10倍的速度之上的，實現了ETH約3000倍的理論TPS。

區塊大小

其中，Solana將區塊體積從約1MB增加至10MB，由此帶來10倍的性能提升。但是增加區塊體積并不是非常值得采用的方案，因為區塊體積過大，在增加系統處理能力的同時，會造成兩個明顯弊端：能存儲區塊鏈完整交易的全節點大幅減少、大區塊在系統中傳輸時間過長甚至易受攻擊。

比特幣全網未確認交易數量為13454筆:金色財經報道，BTC.com數據顯示，目前比特幣全網未確認交易數量為13454筆，全網算力為222.96EH/s，24小時交易速率為2.98交易/s，目前全網難度為31.36T，預測下次難度上調1.5%至31.83 T，距離調整還剩12天10小時。[2022/9/30 6:03:05]

來源：https://vitalik.ca/general/2020/12/28/endnotes.html

雖然Solana在通信過程中做了較多改進而規避了一些風險，但是Solana的大區塊依然增加了全節點的門檻，減少了全節點的數量，對于去中心化程度和網絡安全性造成了一定的負面影響。

共識層面的改進–出塊時間與低冗余度中心化的交易處理流程

在web2.0的中心化系統中，以支付寶為例，由于后臺只有支付寶官方的服務器，交易的處理是非常簡單的：

①交易信息被發送至支付寶

②支付寶直接確認并執行交易

③沒有人負責驗證，因為大多數人默認相信支付寶不愿意作惡。

總計1次發送，1次執行，0次檢驗，總時長幾乎可以忽略。

去中心化的交易處理流程

但是在公鏈領域，成為驗證者是幾乎無門檻的事，我們無法直接相信一個驗證者做出了正確的交易處理。因此，我們需要大量驗證者，且驗證過程也會非常復雜：

以太坊我們不妨來觀察以太坊是如何確認交易的:

交易完成后，相關交易信息經過6秒傳輸至以太坊全網n個節點

Mechanism聯創：在FTX上的資金量“不小”，正在探索法律途徑:金色財經報道，加密風險機構Mechanism Capital的聯合創始人Andrew Kang表示，在FTX上的資金量“不小”，正在探索法律途徑。Andrew Kang稱，目前仍在交易，積極評估投資機會，并能夠支持與我們合作的創始人。

據兩位知情人士透露，Mechanism是眾多知名加密初創公司（如Nansen、1inch和Arbitrum）的支持者，是目前無法從FTX提取資金的眾多投資公司之一。[2022/11/11 12:51:49]

由一個隨機節點處理，將處理好的交易打包，生成區塊

區塊被發送到全網n個節點進行檢驗。

總體增加了大量傳輸與檢驗次數，一個出塊流程為12秒。

由于單個節點的不可信，區塊鏈時代一定會有多輪博弈機制，讓所有節點相互驗證，從而維護區塊鏈最終結果的準確性，這增加了時間消耗和冗余計算，也是區塊鏈不可能三角存在的重要原因。

Solana在傳輸層面和區塊驗證層面均大幅提升了速度。Solana將出塊時間從以太坊的12秒降低下降至0.4秒，從而實現了約30倍的擴容。

Solana我們來看看Solana是如何記賬的：

交易傳輸層面：?Solana會在每個運轉周期提前公布每次出塊的負責人，也就意味著，所有的交易只需要被傳輸到Leader，而無需傳遍全網，這降低了傳播環節的冗余。

Cathedra公布運營數據：已完成部署剩余的372臺礦機:金色財經報道，比特幣開發和運營公司Cathedra Bitcoin宣布了運營數據。截止2022年9月28日，公司簽訂了托管協議，根據該協議，公司已在5月份批次的 Bitmain Antminer S19J Pro 機器中部署了剩余的372臺機器。田納西州的數據中心。根據最初為期 12 個月的托管協議的條款，公司將支付每千瓦時 7 美分（0.07 美元）的固定費率，外加比特幣總收入的 5%。托管機器主機的安裝已于 2022 年 10 月 10 日完成，公司多元化的比特幣挖礦業務現在產生約 203 PH/s。

此外，公司按計劃結束了與 Great American Mining (“?GAM?”) 的合作伙伴關系，并于 9 月淘汰了最后一臺機器和容器。[2022/10/17 17:28:35]

圖源：CatcherVC

交易的驗證層面：Solana出塊負責人將區塊分割，其他驗證者只需檢驗分到自己的部分，而不是整個區塊。

Solana的出塊機制下，計算的冗余程度從n2下降至logn，從而實現了更高效的運轉。

我們不妨來回憶一些經典數學題：

如果n個人中，任意2人都需要互換賬本，一共出現了多少次賬本互換呢？答案是n(n-1)次，或者說n2級別。

相應的，假設n個人中，任意一人都需要和一個已知的“領導”互換賬本，賬本一共被交換了多少次呢？答案是2(n-1)次，或者說n級別。

再次假設，如果n個人中，已知的“領導”和每個人互換賬本的一部分，那么賬本總計被交換了多少次呢？顯然比n級別還要低，我們可以簡單理解為logn級別。

前紐交所總裁Stacey Cunningham加入Uniswap Labs擔任顧問:6月15日，官方消息，Uniswap Labs宣布，前紐約證券交易所總裁Stacey Cunningham擔任Uniswap Labs顧問。Stacey將與Uniswap Labs團隊合作，在DeFi中建立更好的系統。[2022/6/16 4:30:16]

其中對應以太坊，對應Solana。

我們可以得到如下圖示，Solana的共識機制下，系統出塊所需的冗余計算大大減少，出塊速度也明顯提升。

圖源：推特@TheAntiApe

在Solana誕生之初，這樣的設計確實可以讓Solana實現飛速的運轉。但是大家很容易發現這種模式的弊端：接受各種交易、識別有效交易、打包交易、分割區塊、要求其他驗證者各自驗證并回收驗證結果等工作，都是領導節點完成的。

領導節點面臨著極大的壓力，在交易量很大/無效交易很多等情況出現時，很容易出現崩潰。而從下圖我們很容易看出，領導節點一旦崩潰，整個系統是非常難正常運轉的，這就引發了整個區塊網絡的頻頻宕機。

圖源：推特@TheAntiApe

此外，提前公布的領導節點被賄賂作惡、被針對性攻擊等中心化問題也無法規避，這對整個區塊鏈也有一定負面影響。

2021年9月Solana生態爆發后，至今已經發生了多次宕機事故。頻繁的宕機事故，限制了Solana的發展空間。在下輪牛市，用戶需要一條不會頻繁宕機的新公鏈。

并行計算

在基本的共識機制之外，Solana也做了智能合約并行處理的改進。

早期以太坊采用了EVM作為智能合約運行環境，這種選擇的重要特性是串行計算，是相對低效的處理模式。雖然以太坊社區也有將EVM升級的規劃，但是距離落地還很遙遠。

而Solana采用了Sealevel支持智能合約的并行處理，支持了使用英偉達4096核GPU進行超強的并行計算。這讓Solana在大多數情況下，都可以表現出超強的運轉能力。

圖源：Solana白皮書

但是Solana也會面對以下一些特殊情況：

Solana需要正確的判斷交易是可以并行的，而判斷錯誤可能引起故障。

如果Solana判斷后發現交易是必須串行的，則它串行運轉的速度，比以太坊還要慢。

總結下來，4096核并行計算的特性，讓它在可并行處理的程序中擁有超高的效率，但是一旦遇到無法并行處理的交易，他的效率會低于以太坊，甚至可能出現故障而宕機。此外，Solana低冗余度的特性，也就是通過“領導節點分配任務”的模式，讓Solana可以輕松獲得更高的正常運轉效率。但是一旦出現故障，以太坊的高冗余度使它可以迅速恢復，而Solana的低冗余度極容易使網絡崩潰。總體上，Solana項目做出了非常多高價值的創新，早期Solana可以迅速通過高TPS崛起，但后期，它不得不為容易宕機的特性埋單。

這就是區塊鏈版本的“用冗余對抗不確定性”吧。

超低費用的故事

公鏈的收支與“印鈔”

Solana崛起的另一大依靠是低費用。概括的說，低費用一方面來源于超高的處理能力，另一個方面來源于系統的發幣補貼。我們可以詳解這種發幣補貼模式下的收支。

如果我們思考公鏈的商業邏輯，它為各種商業項目提供營商環境，同時對所有的用戶收稅，那么公鏈會很像一個國家，而公鏈代幣更像是用于交稅的法幣。

進一步分析，我們按照大多數公鏈的共同特征，對這個收入與支出進行簡化。這些“國家”的稅收，是所有用戶的手續費，而這些“國家”的財政支出，則是為驗證者發放的激勵。如果大家去翻閱政府財政報告，大概率會看到這個詞：“收支平衡”。

正如國家需要收支平衡一樣，公鏈也需要收支平衡。但如果我們查閱每條公鏈的收與支，就會發現，絕大多數公鏈的支出，是超過其收入的：

給驗證者的獎勵-手續費收入=公鏈的虧損

Bankless曾經對公鏈的虧損率做出過如下的統計：

圖源：HuobiResearch

由于Aptos當前公布的Tokenomics較為模糊，我們暫時不深入研究其經濟模型的持續性問題。

并行計算

Aptos采用了樂觀假設，即默認交易沒有關聯性后將其并行處理。如果交易之間的相關度很低、可以并行處理，Aptos將因為并行計算大幅加速。但如果交易關聯度很高，則Aptos將獲得略低于ETH的處理速度，但后果相對沒有特別嚴重。

當然，Aptos最終選擇了16線程并行處理，對于節點硬件的要求也是較高的，符合要求的節點數量也會有所減少，這也會犧牲去中心化程度與安全性。

應該說，從純技術角度看并行計算，Aptos更多是又一次的權衡取舍而非完全的創新，筆者對于樂觀假設等方案持保留態度。

Move語言的故事

Move語言是Aptos的主要敘事之一，也確實擁有較強的影響力。

Move是一種靜態的編程語言，強調了安全性。例如，Move不支持動態調用，也就是所有的代碼必須在正式運轉前，具備讓人完全一眼看懂各種運轉關系的能力，這是更注重安全性的方案，在金融領域中具有獨特價值。Solidity則支持了動態調用，更強調靈活性。

總體來說，Move語言在很多區塊鏈場景中都值得采用。但Solidity具備的靈活性等自身優勢與過往積累，也足以維持相當數量的用戶。

圖源：Defillama

此外，以太坊Rollup中的ZKRollup也在快速發展，且ZKRollup長期來看，在安全性、交易速度、交易費用等多個維度均相比OPRollup有更高的上限。隨著Zksync本月上線主網，Polygonzkevm與Scroll的發展，在不遠的將來，ZKRollup的生態也將有望達到新公鏈龍頭的水平，Aptos等流動性割裂的單鏈，即便有多鏈發展規劃，沖擊強大的以太坊多鏈體系，也是有極大難度的。

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