O Rei da Performance em Blockchain: a Arma Secreta da Solana

Um relatório de desempenho recente mostra que a Solana é a blockchain de maior velocidade, com um TPS real diário médio máximo de 1.054. A Sui vem logo a seguir, com um TPS real diário médio máximo de 854, enquanto a terceira plataforma de negociação tem um TPS que não chega a metade do da Sui.

Os dados mostram que as blockchains Solana e Sui, que têm o melhor desempenho, são ambas não compatíveis com EVM. Uma análise mais aprofundada revela que a média de TPS real das 8 blockchains não compatíveis com EVM é de 284, enquanto a média de TPS das 17 blockchains compatíveis com EVM e Layer2 do Ethereum é apenas de 74. Isso significa que o desempenho das blockchains não compatíveis com EVM é cerca de 4 vezes superior ao das blockchains compatíveis com EVM.

Gargalos de desempenho em blockchains compatíveis com EVM

Métodos comuns para aumentar o TPS de uma Blockchain incluem: melhorar o desempenho dos nós, aprimorar o protocolo subjacente, aumentar o bloco, otimizar o protocolo de consenso e melhorar a execução de transações.

Para blockchains EVM, o maior desafio está na execução de transações. A EVM apresenta principalmente dois problemas de desempenho:

1. Design de 256 bits: O EVM foi projetado como uma máquina virtual de 256 bits para lidar com o algoritmo de hash do Ethereum. No entanto, durante a execução real, é necessário mapear bytes de 256 bits para a arquitetura local, resultando em eficiência do sistema reduzida.

2. Falta de biblioteca padrão: Não há biblioteca padrão em Solidity, é necessário implementá-la por conta própria, o que reduz significativamente a eficiência de execução.

Do ponto de vista da otimização da execução, o EVM ainda enfrenta problemas de difícil análise estática e a imaturidade do compilador JIT. Portanto, as blockchains públicas de alto desempenho adotam mais frequentemente máquinas virtuais baseadas em WASM, eBPF ou bytecode Move, em vez do EVM.

Solana: O Rei da Performance do Blockchain

A Solana é conhecida pelo seu mecanismo PoH(Proof of History) e pela sua baixa latência e alta capacidade de processamento, sendo um dos mais famosos "matadores de Ethereum".

O núcleo do PoH é um algoritmo de hash simples semelhante a uma função de atraso verificável. Ele utiliza SHA-256 em execução contínua, usando a saída de uma iteração como entrada para a próxima. Este cálculo é realizado em um único núcleo de cada validador. Embora a geração de sequências seja sequencial e de thread única, a validação pode ser realizada em paralelo, permitindo uma validação eficiente em sistemas multicore.

Processo de consenso Solana

A cronometragem baseada em PoH permite que a rede Solana troque de líderes de forma programada e transparente. A troca ocorre em intervalos de tempo fixos, a cada 4 slots (slot) para um ciclo, com cada slot definido para 400 milissegundos. Este mecanismo garante que cada validador tenha uma oportunidade justa de se tornar líder, mantendo a descentralização e a segurança da rede.

Durante o período de tempo de cada slot, o líder propõe um novo bloco, valida as transações e transmite para outros validadores. Outros validadores votam na validade do bloco e, se receber a votação da maioria do peso de participação, o bloco é considerado confirmado.

Vantagens de desempenho do Solana

1. Gulf Stream: Solana não precisa de um pool de memória pública para armazenar transações de usuários. As transações enviadas pelos usuários são imediatamente encaminhadas para os validadores do líder, permitindo uma rápida troca de líder e pré-execução de transações.

2. Tecnologia de Pipeline: Solana divide o processamento de dados de bloco em vários processos com diferentes componentes de hardware, maximizando a utilização do hardware e acelerando a velocidade de validação e transmissão de blocos.

3. Sealevel: O programador de transações da Solana utiliza um mecanismo de bloqueio de leitura/escrita para implementar a execução paralela de transações, aumentando a eficiência de processamento.

4. Turbine: Os líderes reduzem o uso de largura de banda ao dividir pacotes de dados e distribuí-los a validadores em uma estrutura hierárquica.

5. TowerBFT: um mecanismo de consenso para votação de bifurcações, que melhora a eficiência do consenso através da fusão em tempo real dos votos de bifurcação.

6. Cloudbreak: Um banco de dados desenvolvido pela Solana, que particiona a estrutura de dados da conta de maneira específica para maximizar a eficiência do SSD.

7. Archiver: Transferir o armazenamento de dados dos validadores para uma rede de nós especializada, aliviando a carga dos validadores.

O objetivo de design da Solana é tornar-se um Blockchain que se expande com a velocidade do hardware. Ao tirar pleno proveito das capacidades de CPU, GPU e largura de banda dos computadores modernos, a Solana pode teoricamente atingir uma velocidade máxima de 65.000 TPS.

É precisamente devido ao alto desempenho e escalabilidade da Solana que se tornou a plataforma preferida para processar negociações de alta frequência e contratos inteligentes complexos. Quer seja na área de DePIN/AI ou de memes, a Solana demonstra um enorme potencial. Embora a aprovação de ETFs possa não ocorrer a curto prazo, o consenso em torno da Solana no mercado de criptomoedas está a tornar-se cada vez mais sólido, com a expectativa de que possa acompanhar o Bitcoin e o Ethereum.