La reina del rendimiento de la Cadena de bloques: el arma secreta de Solana

Un informe de rendimiento reciente muestra que Solana es la cadena de bloques más rápida entre las grandes, con un máximo de TPS real diario de 1,054. Sui le sigue de cerca, con un máximo de TPS real diario de 854, mientras que el TPS de una plataforma de intercambio en tercer lugar es menos de la mitad del de Sui.

Los datos indican que las cadenas de bloques más destacadas, Solana y Sui, son no compatibles con EVM. Un análisis más profundo revela que el TPS real promedio de 8 cadenas de bloques no compatibles con EVM es de 284, mientras que el TPS promedio de 17 cadenas de bloques compatibles con EVM y Ethereum Layer 2 es de solo 74. Esto significa que el rendimiento de las cadenas de bloques no compatibles con EVM es aproximadamente 4 veces mayor que el de las cadenas de bloques compatibles con EVM.

Cuellos de botella en el rendimiento de las cadenas de bloques compatibles con EVM

Los métodos comunes para aumentar el TPS en una cadena de bloques incluyen: mejorar el rendimiento de los nodos, mejorar el protocolo subyacente, ampliar los bloques, optimizar el protocolo de consenso y mejorar la forma de ejecutar las transacciones.

Para las cadenas de bloques EVM, el mayor desafío radica en la ejecución de transacciones. EVM presenta principalmente dos problemas de rendimiento:

1. Diseño de 256 bits: EVM fue diseñado como una máquina virtual de 256 bits para manejar el algoritmo hash de Ethereum. Sin embargo, en la práctica, es necesario mapear bytes de 256 bits a la arquitectura local, lo que provoca una baja eficiencia del sistema.

2. Falta de biblioteca estándar: No hay biblioteca estándar en Solidity, debe implementarse por sí mismo, lo que reduce considerablemente la eficiencia de ejecución.

Desde la perspectiva de la optimización de la ejecución, EVM aún enfrenta problemas de difícil análisis estático y la inmadurez del compilador JIT. Por lo tanto, las cadenas de bloques de alto rendimiento adoptan más a menudo máquinas virtuales basadas en WASM, bytecode eBPF o bytecode Move, en lugar de EVM.

Solana: Rey del rendimiento de la Cadena de bloques

Solana es conocida por su mecanismo de PoH(Prueba de Historia) y por su baja latencia y alta capacidad de procesamiento, siendo uno de los más famosos "asesinos de Ethereum".

El núcleo de PoH es un algoritmo hash simple similar a una función de retraso verificable. Utiliza SHA-256 en funcionamiento continuo, tomando la salida de una iteración como la entrada para la siguiente. Este cálculo se realiza en un solo núcleo de cada validador. Aunque la generación de secuencias es secuencial y de un solo hilo, la validación puede llevarse a cabo en paralelo, lo que permite una validación eficiente en sistemas multinúcleo.

Proceso de consenso de Solana

El temporizador basado en PoH permite que la red Solana rote líderes de manera programada y transparente. La rotación se lleva a cabo en intervalos de tiempo fijos, cada 4 bloques (slot) constituyendo un ciclo, y cada bloque se establece en 400 milisegundos. Este mecanismo asegura que cada validador tenga una oportunidad justa de convertirse en líder, manteniendo la descentralización y la seguridad de la red.

En cada intervalo de tiempo de los slots, el líder propone un nuevo bloque, verifica las transacciones y lo transmite a otros validadores. Los otros validadores votan sobre la validez del bloque, y si obtienen la mayoría de los votos en términos de peso de participación, el bloque se considera confirmado.

Ventajas de rendimiento de Solana

1. Gulf Stream: Solana no necesita un pool de memoria público para guardar las transacciones de los usuarios. Las transacciones enviadas por los usuarios se reenvían inmediatamente a los validadores del líder, logrando una rápida transición de líderes y una preejecución de transacciones.

2. Tecnología de línea de producción: Solana divide el procesamiento de datos de bloques en múltiples procesos de diferentes componentes de hardware, maximizando la utilización del hardware y acelerando la velocidad de validación y transmisión de bloques.

3. Sealevel: El programador de transacciones de Solana utiliza un mecanismo de bloqueo de lectura/escritura para lograr la ejecución paralela de las transacciones, mejorando la eficiencia de procesamiento.

4. Turbine: Los líderes reducen el uso de ancho de banda al dividir y distribuir paquetes de datos a los validadores en una estructura jerárquica.

5. TowerBFT: un mecanismo de consenso para votaciones de bifurcación, que mejora la eficiencia del consenso mediante la fusión en tiempo real de votaciones de bifurcación.

6. Cloudbreak: Base de datos desarrollada por Solana, que particiona la estructura de datos de la cuenta de una manera específica, maximizando la eficiencia del SSD.

7. Archiver: Mueve el almacenamiento de datos de los validadores a una red de nodos especializada, aliviando la carga de los validadores.

El objetivo de diseño de Solana es convertirse en una Cadena de bloques que se expande con la velocidad del hardware. Al aprovechar al máximo la capacidad de CPU, GPU y ancho de banda de las computadoras modernas, Solana puede alcanzar teóricamente una velocidad máxima de 65,000 TPS.

Es precisamente por el alto rendimiento y la escalabilidad de Solana que se convierte en la plataforma preferida para manejar transacciones de alta frecuencia y contratos inteligentes complejos. Ya sea en el ámbito DePIN/IA o en el sector de memes, Solana muestra un gran potencial. Aunque es posible que no obtenga la aprobación del ETF en el corto plazo, el consenso sobre Solana en el mercado de criptomonedas se está fortaleciendo, y se espera que compita al mismo nivel que Bitcoin y Ethereum.