Король производительности Блокчейн: секретное оружие Solana

Последний отчет о производительности показывает, что Solana является самой быстрой среди крупных Блокчейнов, с максимальным средним реальным TPS за день, достигшим 1,054. Sui следует за ней с максимальным средним реальным TPS 854, в то время как TPS третьей по рангу торговой платформы составляет менее половины TPS Sui.

Данные показывают, что наиболее производительными Блокчейн Solana и Sui являются неEVM-совместимыми Блокчейнами. Дальнейший анализ показывает, что средний реальный TPS для 8 неEVM-совместимых Блокчейнов составляет 284, в то время как средний TPS для 17 EVM-совместимых Блокчейнов и Ethereum Layer2 составляет всего 74. Это означает, что производительность неEVM-совместимых Блокчейнов в aproximadamente 4 раза выше, чем у EVM-совместимых.

Производственные узкие места EVM-совместимых Блокчейнов

Общие методы повышения TPS в Блокчейн включают: повышение производительности узлов, улучшение базового протокола, увеличение размера блока, оптимизацию протокола согласия и улучшение способа выполнения транзакций.

Для EVM Блокчейн основным вызовом является выполнение транзакций. У EVM есть две основные проблемы с производительностью:

1. 256-битный дизайн: EVM был разработан как 256-битная виртуальная машина для обработки хэш-алгоритма Ethereum. Однако в процессе выполнения необходимо сопоставить 256-битные байты с локальной архитектурой, что приводит к снижению эффективности системы.

2. Отсутствие стандартной библиотеки: в Solidity нет стандартной библиотеки, необходимо реализовать ее самостоятельно, что значительно снижает эффективность выполнения.

С точки зрения оптимизации выполнения, EVM также сталкивается с проблемами, связанными с трудностью статического анализа и незрелостью JIT-компилятора. Поэтому высокопроизводительные публичные блокчейны чаще используют виртуальные машины на основе WASM, eBPF байт-кода или Move байт-кода, а не EVM.

Solana: Король производительности Блокчейн

Solana известна своим механизмом PoH(Proof of History) и низкой задержкой с высокой пропускной способностью, она является одним из самых известных "убийц Эфириума".

Ядром PoH является простой хеш-алгоритм, похожий на проверяемую задерживающую функцию. Он использует SHA-256 для непрерывного выполнения, принимая выходные данные одной итерации в качестве входных данных для следующей. Этот расчет выполняется на одном ядре каждого валидатора. Хотя генерация последовательностей является последовательной и однопоточной, проверка может выполняться параллельно, что позволяет эффективно проверять на многопроцессорных системах.

Процесс консенсуса Solana

Система времени на основе PoH позволяет сети Solana по заранее установленному и прозрачному графику чередовать лидеров. Чередование происходит с фиксированным интервалом времени, каждые 4 слота (slot) за один цикл, каждый слот установлен на 400 миллисекунд. Эта механика обеспечивает каждому валидатору справедливую возможность стать лидером, поддерживая децентрализованность и безопасность сети.

В течение каждого временного интервала слота лидер предлагает новый Блок, проверяет транзакции и рассылает их другим валидаторам. Другие валидаторы голосуют за действительность Блока, и если он получает голоса большинства по весу прав, этот Блок считается подтвержденным.

Преимущества производительности Solana

1. Гольфстрим: Solana не требует публичного пула памяти для хранения пользовательских транзакций. Отправленные пользователем транзакции немедленно перенаправляются к валидатору лидера, обеспечивая быструю смену лидера и предварительное выполнение транзакций.

2. Технология конвейера: Solana разделяет обработку данных блоков на несколько процессов с использованием различных аппаратных компонентов, максимизируя использование оборудования и ускоряя скорость верификации и передачи блоков.

3. Sealevel: Торговый планировщик Solana использует механизм блокировок на чтение и запись для достижения параллельного выполнения транзакций, что повышает эффективность обработки.

4. Турбина: Лидеры уменьшают использование пропускной способности, разбивая пакеты данных и распределяя их между верификаторами в иерархической структуре.

5. TowerBFT: механизм консенсуса для голосования по ответвлениям, который повышает эффективность консенсуса за счет реального времени объединения голосов по ответвлениям.

6. Cloudbreak: База данных, разработанная Solana, которая разбивает структуру данных учетной записи на разделы определенным образом, чтобы максимизировать эффективность SSD.

7. Archiver: Перемещение хранения данных с валидаторов на специализированную сеть узлов, что снижает нагрузку на валидаторов.

Цель дизайна Solana заключается в том, чтобы стать Блокчейном, который масштабируется в зависимости от скорости оборудования. Используя возможности современных компьютеров, такие как CPU, GPU и пропускная способность, Solana теоретически может достигать максимальной скорости в 65 000 TPS.

Именно благодаря высокой производительности и масштабируемости Solana, она стала предпочтительной платформой для обработки высокочастотной торговли и сложных смарт-контрактов. Независимо от того, речь идет о DePIN/AI или Meme-сегменте, Solana демонстрирует огромный потенциал. Хотя в краткосрочной перспективе, возможно, не будет получено одобрение ETF, в крипторынке консенсус Solana становится все более прочным и имеет шансы идти в ногу с Биткойном и Эфириумом.