Pantera 合伙人：在新一波公链热潮中重新认识 Solana

原文作者：Paul Veradittakit，Pantera Capital 创始合伙人

Solana 是一个区块链，旨在成为有史以来性能最高的去中心化网络。该项目由来自谷歌、苹果、高通等高科技公司的员工建立，于 2017 年启动了主网，目前已经发展成为加密货币领域离最前沿的区块链之一，Solana 协议上已经有 400 多个去中心化应用程序。

Solana 区块链的目标是构建一个去中心化且免许可的节点网络，以匹配单个节点的计算性能；该网络目前由约 1000 个节点运营，每秒可以处理 50000 笔交易 (TPS)，远远超过以太坊和比特币的 10-15 TPS，甚至超过支付巨头 Visa 的 1700 TPS。这种无与伦比的效率使 Solana 区块链可以支持高速、可扩展且具有成本效益的交易，同时也使其成为跨垂直领域（如 DeFi 和 NFT）构建高吞吐量加密应用程序的理想区块链。

支撑 Solana 区块链的八项核心创新（资料来源：TheTie）

为了从一组去中心化节点获得单节点性能，Solana 区块链中的状态变化必须有计算限制，而且不能受到节点相互通信延迟的影响。 Solana 通过 8 项关键技术创新实现了这种突破性的效率：

1、历史证明（Proof-of-History）：Solana 区块链的核心功能之一是记录事件（例如交易）发生的顺序，有效地运行一个时间同步记录。比特币和以太坊通过解决工作量证明共识的节点竞争将区块（由一批未处理的交易组成）添加到区块链的头部来实现这一点，但工作量证明需要节点证明他们已经花费了一定的计算量（或时间）来增加区块链。这种设计虽然有效，但每个区块生成的时间大概需要 10 分钟左右，这限制了网络的可扩展性和吞吐量。为了解决排序问题，Solana 区块链使用了一个称为历史证明 (PoH) 的过程，这是一个去中心化时钟，通过递归计算称为可验证延迟函数 (VDF) 的哈希函数 (SHA256) 来操作。VDF 的输出（其实就是下一轮计算的输入）与计算时 Solana 区块链的状态相关联，由于这些值只能通过递归运行 VDF 来计算，因此该过程「证明」了区块链的给定状态在其他状态之前或之后。最终，这使区块链能够增加而无需网络验证者相互交流。

2、Tower Consensus：Solana 区块链使用了一种称为 Tower Consensus 的算法，这是一种类似实用拜占庭容错（PBFT）的修改版本，在其所有节点上就区块链的当前状态达成共识。在 Tower Consensus 中，基于权益证明（Proof-of-Stake）选举会提前选择一个节点作为网络的领导者（提出下一个区块），其中被选中的概率与节点质押的 SOL 代币数量成正比。选定的领导者会将历史证明哈希广播到与自上一个区块以来的交易相对应的网络，网络中的其余节点（验证者）投票决定是否在链上纳入该区块或排除该区块；如果三分之二的节点投票将该区块纳入区块链，则该区块将会被不可逆转地添加到链中。此外，一旦验证者为给定历史证明哈希投票，他们必须满足超时的条件，在这种情况下，他们不会为至少 N 个哈希（不是给定哈希的子哈希）进行投票，这会以指数方式衰减无效区块（分叉）成为区块链头部的概率。根据经验，通过 Tower Consensus，Solana 区块链能够实现 400 毫秒的出块时间。

3、Turbine：网络延迟（节点向彼此广播区块或交易所产生的延迟）是众所周知的去中心化区块链效率瓶颈。 Solana 区块链使用一种称为 Turbine 的独特区块传播技术，该技术将区块划分为数据包，然后将这些数据包散布到一组随机的 peer 节点，这些节点继续在验证器组中传播消息。在拥有 40000 个验证者的 Solana 网络上，Turbine 允许在 400 毫秒内传播新区块。为了解决这种扇形广播过程中的容错问题，每个数据包都会与 Reed-Solomon 纠删码相关联。

4、Gulf Stream：为了处理来自网络客户端（例如钱包）的 inbound 交易，Solana 区块链使用了一种称为 Gulf Stream 的内存池管理方案。由于 Tower Consensus 提前选择了网络领导者，任何从客户端接收交易的验证者都会将交易转发给即将到来的一位领导者，从而减少交易确认时间并使验证者能够提前执行交易。客户端还会参考最近确认的区块哈希来签署交易；如果相关的区块链哈希在「超时」时间内没有得到网络的确认，客户端就可以确认交易无效，就不会在链上执行该交易。

5、Sealevel：Solana 区块链使用了一个独特的并行化交易处理引擎（parallelized transaction processing engine）来增加网络吞吐量，这个引擎被称为 Sealevel （也是一个虚拟机），可以让交易准确地预先指定它们将要读写的数据。Solana 系统还会识别不重叠（影响相同数据字段）的交易，然后并行执行这些交易。一旦 Sealevel 把需要并行处理的交易安排号，节点原生硬件就会使用称为伯克利数据包过滤器 (BPF) 的高性能字节码来执行交易。

6、Pipelining：Solana 区块链上的交易会通过一系列称为交易处理单元 (TPU) 的步骤进行处理，包括：内核级别的数据获取、GPU 级别的签名验证、CPU 级别的银行业务、以及内核级别的再次写回。由于每个连续步骤涉及不同的硬件层，Solana 区块链可以同时处理 50000 个交易；当交易处理单元把下一个区块广播给验证者时，它就会开始读取下一批数据包并验证其签名。

7、Cloudbreak：跟踪账户状态所需的内存是区块链规模和效率的主要瓶颈；许多区块链节点普遍使用的本地数据库 LevelDB 最高可处理 5000 TPS。 Solana 使用一种称为 Cloudbreak 的定制设计状态架构，该架构针对 SSD 的 RAID 0 配置中的并发读取和写入进行了优化。重要的是，该架构使验证者能够提前执行交易，从而减少交易确认的延迟。

8、Archivers （存档器）：由于区块链网络的内存占用增长极快，因此数据存储是区块链可扩展性的关键瓶颈。 Solana 不是让每个验证器来存储整个区块链，而是将数据从验证器卸载到 Archiver （存档器）节点，这些节点不参与共识并具有存储区块链状态历史片段的显式功能。网络定期要求存档器证明他们正在按要求存储数据，这可以由验证器 GPU 高效地批量完成。

Solana 区块链以其原生代币 SOL 为基础，这是一种激励交易处理和区块链诚实验证的机制。当客户端向网络提交交易时，他们必须在 SOL 中包含交易费用，以补偿验证者为包括交易和防止网络垃圾信息所做的计算工作。当验证者成功挖掘新区块时，他们会收到通过新铸造的 SOL 代币来支付的区块奖励，激励他们继续诚实地验证网络。

在创世之初，Solana 区块链发行了 5 亿枚 SOL 代币。尽管在向验证者支付区块奖励时代币供应量会膨胀，但 Solana 同时通过部分销毁用户支付的交易费用来减少代币供应量。这个也会与其他代币销毁交易一起执行，继而确保 SOL 的总供应量保持在大约 5 亿枚左右。

两周前，SOL 代币的价格首次突破 100 美元，较 30 天前上涨了约 230%，后续甚至一度突破 200 美元。该代币目前价格约 180 美元，流通供应量为 2.9 亿，是市值第六大的加密货币。

2021 年八月 SOL 代币价格走势 (数据来源：CoinMarketCap)

Solana 与以太坊和其他面向智能合约的区块链的核心区别在于：Solana 区块链的可扩展性和交易处理效率（400 毫秒出块时间和 50000 TPS）高得离谱。实际上，交易处理速度和网络可扩展性一直是去中心化应用程序开发人员在以太坊区块链上遇到的最大问题之一，这会产生极高的 Gas 费用和极慢的交易确认。Solana 区块链效率很高，因此该平台可以支持构建任何需要高吞吐量处理和超过计算能力的去中心化应用程序，这对于许多需要大量计算带宽的游戏或 DeFi 和 NFT 等领域尤为重要，在这些领域中，计算复杂性和交易吞吐量会导致 Gas 价格上涨。Solana 的链上 Gas 费用是确定性的，每笔交易的费用为千分之几美分，相比之下，在撰写本文时，以太坊的平均交易费用约为 6.14 美元。

在这种高效率的推动下，Solana 生态系统市值迅速飙升，总锁仓量也增长极快。

以下是一些 Solana 生态系统中最令人兴奋的项目——

1、Project Serum 是一个用于现货和衍生品交易的非托管去中心化交易所 (DEX)，它实施链上中央限价订单簿 (CLOB)，具有亚秒级结算和极低的费用，维护链上中央限价订单簿需要快速共识和高效的网络状态更改，而 Solana 的架构刚好完美契合。目前，Serum 日交易量约为 1 亿美元，锁仓量约为 6.13 亿美元。

2、Raydium 是一个去中心化交易所，它使用自动化做市商 (AMM) 为链上中央限价订单簿提供流动性。Raydium 与 Serum 之间有合作，因此可以告知用户他们是否可以：

另外，流动性提供者 (LP) 也可以通过质押 RAY 代币赚取收益，目前 Raydium 日交易量约为 4.63 亿美元，锁仓量约为 16 亿美元。

3、Saber 是 Solana 区块链上的跨链稳定币和同类包裹资产交易所，该项目使用自动化做市商来促进本地稳定币和资产（USDC、USDT、SOL 等）即时交易，同时也支持来自其他区块链的稳定币和资产（DAI、UST、BTC、LUNA）的即时交易。目前 Sabre 拥有约 18 亿美元的锁仓量。

4、Oxygen 是一个去中心化的货币市场，主要为 Solana 的链上借贷提供支持服务。用户可以通过多种方式利用他们的抵押品借出和借入资产。此外，Oxygen 还支持交叉抵押，允许用户用他们的整个投资组合抵押贷款，降低清算风险，同时基于订单簿交易所可以使他们获得更加公平的借贷利率。目前，Oxygen 的锁仓量约为 640 万美元。

5、Phantom 在 Solana 区块链上提供钱包服务，支持持有 Solana 代币和 NFT，用户可以在钱包中本地质押 SOL 代币，还可以通过内置的去中心化交易所在钱包中进行本地代币交换。用户只需使用 Phantom 浏览器扩展程序插入 Solana 上的 Web3 DApp，就像在以太坊上使用 MetaMask 一样便捷。

6、Synthetify 是一个支持合成资产交易的去中心化交易所。合成资产由 SNY 代币支持，用户在全球债务池进行质押，这个全球债务池充当用户交易的对手方，并用从资产交换中赚取的费用奖励利益相关者，相关资产价格由发布到 Solana 区块链的预言机决定。

1、Star Atlas 正在推出一个以未来空间为背景的大型多人元宇宙，游戏内资产表示为 NFT，赋予玩家对其游戏状态的独特所有权。该游戏还推出了用于游戏内操作的代币（例如购买皮肤或在治理中投票）并与 Serum DEX 链接以支持资本高效的游戏内置经济。在游戏中无缝使用代币需要大量的计算带宽，而 Solana 的架构刚好完美契合。

2、Stardust 正在构建一套应用程序接口来支持游戏开发者在游戏中使用区块链资产、Stardust 提供无摩擦、低费用的 NFT 创建服务，大幅简化链上玩家管理功能和法定货币支付服务，而且还能与 Solana 生态系统中其他项目进行各种集成。

3、Aurory 正在创建一个数字元宇宙，以为「边玩边赚」游戏模式提供支持。游戏中的角色（称为 Aurorians）是 NFT，代表游戏中的身份，可授予访问某些游戏内置功能权限（例如皮肤或体验），玩家还可以交易角色来赚取利润或访问不同的游戏状态。

4、DefiLand 正在构建一个以农业为主题的元宇宙，以将 DeFi 游戏化以加速大规模采用。游戏内体验将对应于核心 DeFi 行动，包括代币兑换、流动性提供、质押和收益耕作、治理等。

1、Solanart 是一个 NFT 市场，允许任何人以极低的 Gas 费用买卖基于 Solana 区块链的 NFT。目前累计交易量已经超过 100 万枚 SOL，日均交易量超过 1.85 万枚 SOL，该 NFT 市场上最受欢迎的 NFT 系列包括：Degen Ape Academy、SolPunks 和 Bold Badgers Squad。

2、Audius 是一个去中心化流媒体平台，使用基于 Solana 原生代币促进艺术家和听众之间的直接付款交易，其商业模式绕过了唱片公司或 Spotify 和 Apple Music 等分销商，这些传统音乐分销商不仅效率极低，而且还会掠夺创作者收入。艺术家可以将收藏品作为 NFT 发布，以提高粉丝的参与度，目前该平台拥有超过 100000 名艺术家，包括 Skrillex、deadmau5 和 ODESZA，并且最近宣布与 TikTok 建立合作伙伴关系。 （延伸阅读 《音乐创作者收入菲薄，而 Audius 吸引了 4 万名创作者与 25 万听众直接交易》）。

3、Metaplex 正在为创作者构建类似 Shopify 的使用体验，以通过简化的拖放界面启动他们自己的 NFT 线上商铺。得益于 Solana 架构，该服务只需支付极低的铸造费用（通常不到 1 美元），创作者的链上利润和版税也可以被无缝分割，此外他们还提供了多种拍卖形式，旨在帮助创作者与粉丝建立更牢固关系。

Solana 生态系统每天增长速度都很快，在 此处 查看更多项目，或是在 此处 了解 Solana 最近的 Season Hackathon 的获胜者。

尽管最近以太坊进行了伦敦升级，但开发者依然对其速度和可扩展性存在明显担忧，这可能会严重限制以太坊生态系统的未来发展。随着网络变得越来越饱和，高昂的 Gas 费用和缓慢的交易时间也让许多用户和 DApp 开发人员感到沮丧，导致加密市场对更具可扩展性、计算效率更高的 Layer 1 架构的需求越来越大。

Solana 网络的出块时间只有 400 毫秒，网络处理容量可达 50000 TPS，使其成为很多需要处理大量用户和高交易吞吐量的 DApp 首选。与其他区块链相比，Solana 区块链带来的这些计算上的改进可以实现一系列独特的用例，比如：

加密社区对 Solana 未来支持 DApps 的能力充满信心，这种信心已经反映在了 SOL 原生代币了，该代币价格一度突破 200 美元。随着加密技术向多链领域发展，Solana 正在成为一个无与伦比的平台，完全适用于那些需要低延迟和高可扩展性的 DApp。

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编译者/作者：链闻

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