歷經磨難的Solana如何博得Visa的芳心？

2023-09-13 00:09:41

原文：《 A deep dive on Solana , a high performance blockchain network 》

作者：Mustafa Bedawala、Arjuna Wijeyekoon

編譯：Odaily星球日報夫如何

隨着 FTX 事件持續發酵，Solana 時不時重回大衆視野。

數據顯示，雖然 Solana 網絡日活地址數創年內新低，但 TVL 較年初增長逾 150% 。同時 MakerDao 也要遷至 Solana，並且上周 Visa 選擇 Solana 作為其試點交易 USDC 的公鏈。歷經磨難的 Solana，似乎正重新煥發生機。

當然以上並不能代表 Solana 已擁有與“以太坊為核心的多L2宇宙”掰手腕的能力，但或許大家對“公鏈之王”的耐心也更有限了。對以太坊和 Solana 都曾試點過的 Visa 近日發表關於 Solana 的研究報告，就 Solana 的高吞吐量、低成本、雄厚的節點基礎進行解讀。

Odaily星球日報現將論文精華編譯如下。

區塊鏈網絡一直被提議作為新的創新支付渠道。然而，多年來它們一直在擴展方面遇到困難，無法滿足消費者期待的安全、高吞吐量和低成本的交易特性。在過去的一年裏，我們 Visa 團隊一直在密切關注區塊鏈可擴展性背後的技術創新，並對以太坊上的新L2網絡以及從頭开始構建的替代區塊鏈網絡取得的顯著進展感到鼓舞。

我們的目標是深入了解區塊鏈的技術屬性，並嘗試利用它們來幫助增強我們現有的網絡，構建用於商業和資金流動的新產品。

雖然我們認為支付生態系統可能會使用多個區塊鏈網絡，但我們認為 Solana 區塊鏈網絡有潛力成為幫助推動主流支付流程的網絡之一。由於其速度、可擴展性和低交易成本，Solana 有潛力滿足支付需求，有助於將其作為使用像 USDC 這樣的穩定幣進行高效區塊鏈結算渠道的良好選擇。Solana 區塊鏈網絡結合了許多關鍵特性和新穎創新，對於任何對支付技術感興趣的人來說，這些都是值得深入探討的內容。

Visa 規模的交易吞吐量

作為全球支付網絡，Visa 有能力每秒執行超過 65, 000 筆交易。雖然 Solana 還沒有像 Visa 那樣的大規模執行交易，但 Solana 平均每秒處理 400 個用戶生成的交易（TPS），在高峯需求期間通常會激增到超過 2, 000 個用戶生成的 TPS。這是一個顯著的吞吐量水平，使其可以支撐起測試和試點支付用例。相比之下，以太坊平均 TPS 約為 12 ，比特幣則是 7 。

並行事務處理

作為其高交易吞吐量設計的基礎，Solana 可以並行處理交易，有助於極大提高網絡的效率。影響不同账戶的交易可以同時執行，使 Solana 能夠有效支持主要發生在兩方之間或單個方向許多其他方支付的支付和結算場景。

在 Solana 中，智能合約也可以並行執行。交易指定它們與之交互的狀態或账戶，使得驗證者可以同時運行非衝突的交易。與以太坊等其他鏈使用單线程模型不同， Solana 採用多线程方法來實現並行事務執行 。簡單來說，盡管比特幣和以太坊等區塊鏈按順序處理交易，但 Solana 的架構允許同時處理多個交易。這種設計有助於防止網絡的一個部分擁塞影響整體網絡性能。

低且可預測的交易成本有助於推動支付效率

至於成本，Solana 的交易費用不僅實惠（通常低於 0.001 美元），而且可預測。這種低成本和可預測性使它成為一個吸引人的網絡，可以增強現有支付操作的效率和節省成本。

在下圖中，從成本的角度來看，Solana 與比特幣和以太坊相比顯然更為突出，後兩者的交易費用可能根據在網絡上執行的交易需求而不可預測地波動。 交易成本不可預測的網絡可能對支付公司在其產品中進行管理更加困難，並可能導致消費者體驗混亂 。

通過本地化費用市場實現成本可預測性

Solana 的本地化費用市場在區塊鏈中是獨特的。這種創新與 Solana 的並行處理能力密切相關，不重疊的交易在不同的线程上執行，就像車輛在不同的道路上行駛一樣。網絡擁塞是其他區塊鏈網絡可能經歷增加費用的重要原因，這可能對整個系統產生負面影響。一個 NFT 發布的流行可能會增加網絡擁塞，使得同時發生的消費者P2P交易變得更加昂貴，甚至在經濟上不可行。下圖是費用市場的比較（Solana 與以太坊和其他基於 Gas 的網絡）。

Solana 的方法可以確保一個账戶（例如， Alice 的 USDC 余額）的擁塞不影響其他账戶（例如，Bob 的 USDC 余額）。如果一個账戶因對特定資產（例如 NFT）的高需求而變得繁忙，只有該特定账戶的費用會增加。其他账戶的費用不受此擁塞的影響，保持穩定。這產生了一個根據用例需求響應的費用市場。當特定資產的需求激增時，該資產的交易費用會暫時上漲。與此同時，鏈上其他交易的成本不受影響。 通過允許使用不同狀態的計算並行運行，Solana 可以創建基於“狀態爭用”區域的費用市場，而不是一個單一的全局費用市場。

消費者期望的交易最終性

交易最終性衡量用戶可以期望他們的操作在區塊鏈網絡上得到確認的速度。對於支付而言，交易確認的時間與網絡吞吐量同樣重要。例如，以太坊平均每秒處理約 12 筆交易，然而，在擁塞時期，由於 gas 限制和智能合約需求，用戶可能需要等待數分鐘才能確認交易。Solana 的目標是每個時間段約為 400 毫秒，實際上可以在 500 至 600 毫秒之間。

Solana 上的絕大多數應用 使用 “樂觀確認”來實現最終性 。樂觀確認是 Solana 區塊鏈上使用的一種機制，可以在所有驗證者（或負責生成區塊的實體）投票之前實現最終性。通過樂觀確認，如果代表超過三分之二委托股份的驗證者對一個區塊進行了投票，並且沒有任何被樂觀確認的區塊被回滾或未能最終化，那么該區塊可以被認為是最終化的。

這種機制使得 Solana 比許多其他區塊鏈更快地實現最終性。快速完成交易可以提供更好的支付體驗。相比之下，比特幣可能需要多達 60 分鐘才能創建六個額外的區塊，才能認為交易是安全和最終的。下圖體現不同鏈的區塊生成時間。

可用性：大量的節點和多個驗證器客戶端

一個支付網絡只有在用戶需要進行支付時始終可用才能發揮作用。對於區塊鏈網絡而言，可用性最好通過共同運行網絡以供消費者發起交易的獨立參與者或節點數量來衡量。

截至 2023 年 7 月，Solana 網絡擁有令人印象深刻的 1, 893 個活躍驗證者——負責生成和投票區塊的實體。 此外，還有 925 個稱為 RPC 的節點，它們可能不會自己創建區塊，但會維護交易的本地記錄。

在區塊鏈網絡中擁有大量的節點可以增強其韌性和冗余性。如果一些節點遇到問題或離线，只要有足夠數量的節點保持運行，網絡仍然可以正常工作而不會丟失數據。Solana 社區還注重節點地理位置和基礎設施提供者的多樣性，以使網絡更能應對自然災害或提供者訪問政策的變化等事件。Solana 網絡在 40 多個不同的國家擁有節點，並擁有數百個獨特的托管安排和不同的位置。這有助於確保網絡的平穩可靠運行，即使面臨技術挑战也是如此。

驗證器客戶端是一種軟件工具，使節點運營者能夠在權益證明區塊鏈上充當驗證者。驗證器客戶端的多樣性提高了網絡的韌性。雖然一個客戶端可能存在錯誤或漏洞，但另一個客戶端可能沒有。這最終降低了單一軟件缺陷癱瘓網絡的可能性。

Solana 最初只使用 Solana Labs 提供的一個驗證器客戶端。2022 年 8 月，Jito Labs 推出了第二個主網驗證器客戶端 Jito-Solana。此後不久，Jump Crypto 推出了 Firedancer（處於測試階段），它是一個獨立的 C++驗證器客戶端。Firedancer 因其潛在的帶來顯著性能提升而脫穎而出，這一點可以通過實時演示實現了 60 萬 TPS 來證明。擁有不同的驗證器客戶端的目標是保持網絡的穩定性。 除以太坊外，Solana 是僅有多個完全獨立的驗證器客戶端的鏈之一。

滿足現代需求

Solana 的獨特技術優勢，包括並行處理的高吞吐量、本地化費用市場的低成本和大量節點和多個節點客戶端的高韌性，共同創建了一個具有吸引力的支付可擴展區塊鏈平臺的價值主張。這些是我們決定將我們的穩定幣結算試點項目擴展到 Solana 網絡的原因之一。在 Solana 上試點我們的穩定幣結算功能時，我們計劃測試 Solana 是否有能力滿足現代企業財務運營的需求。