摘要

Solana是集成開源區塊鏈，目標是以光速同步全球信息。該網絡專注於快速交易和高吞吐量，以此鼓勵消費者大規模使用加密貨幣和區塊鏈。Solana針對延遲和吞吐量進行優化，致力於通過新型時間戳機制“歷史記錄(PoH)”、區塊傳播協議Turbine以及並行交易處理等功能來實現。

自2020年3月上線以來，該主網歷經多次網絡升級，進一步提升了該網絡的性能和適應力，其中包括QUIC、權益加權服務質量(QoS)和本地費用市場。

憑藉歷史記錄(PoH)和並行交易，Solana網絡雖建立在去中心化無需許可的全球性區塊鏈上，但性能可與中心化系統相媲美。用戶通過該網絡的原生代幣SOL，即可支付手續費並與智能合約交互。該網絡的另一項創新是代幣擴展(Token Extensions)。這是代幣程序原生內置的一套豐富功能，可實現機密轉賬等複雜操作。 

簡介

可擴展性是區塊鏈技術目前最嚴峻的挑戰之一。在不斷髮展的過程中，這些網絡的交易速度和確認時間往往受到限制。由於Solana搭建在新的架構上，恰好可以打破這些限制，同時不影響安全性或去中心化。 

Solana區塊鏈由Solana Labs的Anatoly Yakovenko於2017年創立，現已成爲全球使用最廣的區塊鏈之一。Solana採用PoH和並行化等多項創新，一臺高效全局狀態機器的每秒交易處理量(TPS)可達到數萬筆。 

Solana如何運作？

Solana屬於第三代權益證明(PoS)區塊鏈。此區塊鏈採用以下多項獨特的創新技術實現了高吞吐量、快速交易以及低手續費： 

  • 並行化：在任意特定時間處理多筆交易的能力。

  • 歷史證明(PoH)：一種無需傳統的時間戳即可驗證時間的方法。

  • 塔式拜占庭容錯 — 實用BFT的PoH優化版本。

  • Turbine：一種可保持網絡同步的區塊傳播協議。

  • 灣流(Gulf Stream) — 無內存池交易轉發協議。

  • Solana虛擬機：並行智能合約運行時系統。

這些特性造就了該網絡的高性能，出塊時間達400毫秒，每秒交易處理量(TPS)可達數萬筆。作爲參照，比特幣的出塊時間約爲10分鐘，而以太坊的出塊時間約爲15秒。

SOL持有人可以質押所持代幣，使其成爲區塊鏈PoS共識機制的一部分。藉助兼容的加密貨幣錢包，您可以將所持代幣質押給處理網絡交易的驗證者。此後，成功的驗證者會與相關代幣質押者共享獎勵。這種獎勵機制激勵驗證者和委託人在行動時以網絡利益爲先。

截至2024年1月，Solana擁有2,145名驗證者，中本聰係數爲31。

歷史證明

對於加密貨幣而言，追蹤交易順序是一項至關重要的任務。爲此，比特幣將交易捆綁到添加單一時間戳的區塊之中。每個節點必須與其他節點一致地驗證這些區塊。但是該過程會導致節點在整個網絡中確認區塊的時間很長。Solana採用了一種新方法 — 歷史證明(PoH)。

Solana的事件和交易均通過SHA256哈希函數進行了哈希處理，該函數會通過某項輸入值產生唯一的且極難預測的輸出值。而Solana則會將交易的輸出值作爲下一次哈希運算的輸入值。此時，交易順序已內置於哈希輸出值之中。

這個哈希運算過程創造了一長串連續不斷的哈希交易鏈。這就使驗證者加入區塊的交易有清晰可覈查的排序，無需使用傳統時間戳。

哈希運算也會耗費一定時間，因此驗證者可以輕鬆驗證經歷的總時長。通過對哈希鏈中的交易進行排序，驗證者在各區塊中處理和傳遞的信息量有所下降。使用最新交易狀態的哈希運算版本可以顯著縮短區塊確認時間。

歷史證明不是一種共識機制，它是一種縮短確認交易順序所需時間的方法。當與權益證明結合使用時，爲區塊選擇下一位驗證者會變得容易很多。節點驗證交易順序所需的時間顯著縮短，網絡可以更迅速地選出新的驗證者。

低成本

Solana費用極低，每筆交易平均花費$0.00025。費用低廉大大降低了入門Web3的門檻，因爲其他鏈上的燃料費顯著增加了單次購買的成本。

能源效率

由於Solana的節點驗證交易耗時和資源消耗更少，並且無需像工作量證明(PoW)網絡一樣挖礦，該網絡已成爲最節能的區塊鏈之一。

Solana基金會是致力於保護和支持Solana網絡的非營利組織，會定期發佈Solana能耗影響的第三方審計，以及Solana與其他區塊鏈項目和家用能耗平均用量的對比。2023年發佈的最新報告顯示，每筆交易的能源消耗量降幅爲25%，從0.879千焦降到了0.658千焦。

什麼是Solana (SOL)？

SOL是Solana的原生效用代幣，Solana網絡將其作爲通貨緊縮模式的一部分進行銷燬。在轉賬或與智能合約交互時，用戶需要以SOL支付手續費。SOL持有者也可以成爲網絡驗證者。與以太坊相同，Solana支持開發者構建智能合約並基於區塊鏈創建項目。

SOL使用SPL協議；SPL是Solana區塊鏈的代幣標準，類似於以太坊中的ERC20。SOL代幣有兩大主要用例：

  1. 1.支付使用網絡或智能合約時產生的交易費用。

  2. 作爲權益證明共識機制的一部分，充當質押代幣。

基於Solana構建的去中心化應用程序(DApp)創建了SOL和使用SPL標準構建的其他代幣的新用例。

Solana生態系統

自2020年推出主網測試版以來，Solana生態系統得到了巨大的發展。截至2024年1月，參與Solana項目的開發人員超過2,500人，Solana網絡上的活躍錢包超過100萬個。 

傳統經濟巨頭紛紛宣佈入局Solana。其中包括Discord（用戶個人主頁可鏈接Solana錢包）和ASICS（用戶可使用Solana Pay支付系統購買限量版鞋子設計）。

Solana憑藉快速交易和高吞吐量已成爲多個Web3用例的首選網絡。

  • 去中心化物理基礎設施網絡(DePIN)：採用代幣獎勵機制的現實世界網絡，例如去中心化映射協議Hivemapper正是因爲能以極快速度處理交易而成爲可能。

  • 新一代NFT：Solana生態系統推行新的非同質化代代幣系統，充分利用網絡的可擴展性來創造新的用例。來自Coral的可執行NFT (xNFT)是可啓動程序的NFT，實現了完全存在於錢包中的網絡和應用程序堆棧。壓縮NFT (cNFT)使用默克爾樹來大幅降低鏈上存儲數據的成本，將鑄造一百萬枚NFT的成本從數百萬美元降至數百美元。

  • 支付系統：Solana Pay協議爲流暢、無需許可的支付結構生態系統提供了動力，企業幾秒內即可完成支付。 

  • 遊戲和娛樂：以最短滯後時間處理海量交易，爲遊戲、娛樂和元宇宙功能開闢Web3用例。

  • DeFi：Solana的高吞吐量和低手續費成爲了打造自動化做市商和去中心化交易平臺等的可行基礎。

Solana未來將如何發展？

Solana基金會Breakpoint 2023會議介紹了未來幾個月乃至幾年內即將開展的一些項目，包括：

  • Firedancer：Jump Crypto正在開發新的Solana核心開源軟件，包括第二個驗證者客戶端。截至11月，該客戶端在測試環境中的TPS可達120萬筆。此舉將進一步擴大Solana的吞吐量。

  • 代幣擴展：2024年啓動的一項全新代幣計劃。藉助該計劃，開發人員無需額外編寫代碼，即可添加各種新功能，例如機密轉賬和將獲得許可的收款人列入白名單等。

結語

2020年出現在區塊鏈領域後，Solana逐漸成長爲一個強大的、可持續的生態系統，目前已成爲項目和用戶的熱門選擇，且有望進一步發展。

延伸閱讀

  • 什麼是權益證明(PoS)？

  • 什麼是Solana (SOL)？

  • 三大人氣加密貨幣橋及工作原理