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专访Solana:高通技术团队打造Web级区块链
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专访Solana:高通技术团队打造Web级区块链
区块律动BlockBeats 2019-07-30

本文系区块律动BlockBeats“简易挖矿”系列文章,不构成任何投资建议,仅供家庭矿工简易挖矿参考。

一直以来,高性能公链都是加密世界经久不衰的话题。为了解决比特币和以太坊现有的可扩展性和易用性瓶颈,极客们想到了各种各样的方法。这里面,有DPoS超级节点制的EOS/TRX、有纯PoS的Algorand、有Fast path+Slow chain的ThunderCore,还有以分片、侧链、状态通道、truebit等技术为核心的扩容项目。

而Solana则显得有些与众不同。Solana是一种采用PoH(历史证明)+PoS全新架构的高性能公链,并结合快速的PoRep(复制证明)和Avalanche(雪崩协议)等技术,从而在理论上达到标准千兆网络71万TPS,实现PB级别的数据存储,Solana也自称是全球首个Web级区块链系统,其性能可以让传统网络App运行在区块链上。

据区块律动BlockBeats了解,Solana在7月30日之前已经拿到了包括 NGC Ventures、BlockWall、Rockway、Chain Fund、Long Crypto Group、Kosmos、Reciprocal等多家VC机构的投资。

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不分片的区块链扩容方法

PoH即Proof of History是一种特殊的VDF,更是Solana的最大创新。PoH通过序列计算,提供在两个事件间时间流逝的验证。PoH序列中,每一个哈希输出无法反推出上一个输入值,而每一个输出值又是下一个函数的输入,并记录当前输出和调用次数。同时,外部计算机会并行计算、验证输出,检查序列段。所以,将数据(例如一张照片的哈希值)添加到该序列中,就能够做到证明该数据是在序列中某次哈希之前创建的。

简单来说,PoH能够证明两个事件发生的顺序。

那PoH有什么作用呢?提高可扩展性。因为PoH提供这种将事件编码的“时钟”,实际上分离了区块链中的时间和状态。网络节点可以信任它们在PoH广播中接收事件的时间,而不必与网络中的所有其他节点通信,减少通信开销。举一个不太恰当但便于理解的例子,办公室里如果没有时钟,你可能要问很多人来确定现在是几点达成共识;如果有时钟,你去看一眼是几点就行了。

那运用了PoH的Solana实际性能表现如何呢?根据Solana在今年6月Twitter上发布的测试网数据,区块律动Blockbeats整理汇总了当前市场部分PoS项目的TPS、市值数据对比。我们发现即使是牺牲了部分去中心特性的EOS/TRX,其峰值TPS依然没有达到最初宣传的数万、乃至数百万的量级,然而低调的Solana却在测试网络中给出了47万峰值TPS、8.6万平均TPS这一在当前市场堪称完美的答卷。

虽然TPS从来不是评判区块链项目的唯一标准,只是最容易量化和观察的指标,区块律动Blockbeats也对Solana主网上线后能否保持高性能数据严重怀疑,但是单就Solana现在测试网十万级的TPS数据以及创新的项目理念来说,绝对称得上是优秀。

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(注:数据截取自2019年7月22日)

在采访Solana的过程中,区块律动BlockBeats就Solana测试网TPS的优异表现提出疑问时,社区负责人Dominic表示“Solana并不希望成为像波场一样的赌博平台,而是会和有诚信、有真正用户的Dapp合作,一同探索DeFi类有意义的应用场景落地。Solana的PoH所带来的高吞吐性以及leader在块内不可能重新组织交易的特性,使得Solana特别适合DEX的发展。”

对此,Solana的CEO Anatoly还表示“交易手续费将覆盖掉硬件的成本,Solana的目标要让软件摆脱硬件的束缚。”

除了十万级的测试网TPS外,PB级的数据存储能力是Solana的另一大亮点。据官方的计算,Solana网络满负荷运行时,每年将产生1GB / s * 365天= 4PB的数据。如果网络中的每个节点都需要存储所有数据,则会因限制网络节点资格产生中心化风险。这就要引出PoREP,即Proof of Replication复制证明,在计算机存储领域是PoS(空间证明)和PoR(可检索证明)的结合,在区块链领域最早被Filecoin提出引用,其基本思想是使用CBC对数据集进行加密,然后对加密数据集进行哈希处理。

PoREP使得整个网络中的所有节点都不必存储完整的分类帐,同时还能够证明数据已经被复制到专用的物理存储器上。Solana完全借鉴了Filecoin的PoREP算法底层,同时针对其易受攻击的缺点进行了自主改进。也就是说,通过PoREP对存储数据的简化和定位,以及PoH对PoREP成功部署的快速验证,Solana目标实现PB级的数据存储能力。

Validator和Replicator,两种节点

那么这些活谁来干呢?在Solana网络生态系统中,有两个举足轻重的角色,分别是Validator和Replicator。

Validator是Solana链中PoS共识的验证者,负责验证PoH序列段和提交到PoH流中的PoREP有效性,简单理解就是我们老生常谈的“Staking节点”,在Solana中也有一套stake-weighted轮调机制选举Validator-leader。根据Solana官方文档,当流通代币的锁定率达66%时,Staking收益率约10%。

Replicator是Solana链中的存储参与者,不参与PoS共识。每个Replicator从consensus Validator下载各自的数据。Replicator将被要求必须完成PoREP,以证明他们正在特定频率上存储数据。最终,Replicator会获得约3%的通胀回报。

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有趣的是,Solana受Cosmos测试网活动Game of Steak活动启发,同样推出了激励性测试网活动Tour de Sol(TDS),目前已经在官网开启了验证人招募活动。

区块律动Blockbeats发现,在当前中期市场,传统扩容方案炒作公链性能的故事越来越讲不下去,太多共识层的修修补补看不到质变,分片成熟非一日之寒,Layer 2应用又尚未落地。而一级市场涌现出了一批思想观毒辣、方法论独到的公链,例如结合PoH+PoS的Solana、采用树图结构的Conflux、创新DAG逻辑钟的Radix、使用PoST的Chia/Spacemesh等等,他们未必会走到成功最后,却一定值得重点关注。      

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对话Solana团队

区块律动BlockBeats:Solana选择PoH而非分片作为Layer-1拓展方案,这种类似于时间戳的方案是否存在安全风险?

Solana Dominic:时间戳是主观的,而不是客观的。在像区块链这样的对抗性系统中,网络中的节点不能信任消息中出现的外部时间源或任何时间戳。因此,我们不使用时间戳,而是顺序哈希链。要创建哈希链,每个哈希都需要计算能力和计算时间。所以,我们不是以秒来衡量时间,而是以生成单个哈希所需的持续时间来度量时间,并保证它不能被操纵。 

区块律动BlockBeats:相比于分片技术,Solana的优势是什么?

Solana Dominic:分片带来了许多复杂的问题:跨片延迟、增加系统的可攻击面和脆弱性、开发者和用户跨片体验的不确定性。关于分片应用程序工作的不确定性,更多信息在这里:(https://medium.com/ethereum-magicians/q-a-on-eth-2-0-ab1d5d5d3ac133)Eth2.0开发人员确认,他们根本还没有考虑过应用程序或用户流。

区块律动BlockBeats:Solana测试网TPS惊艳的数据印象深刻,但是如何保证主网上线后高TPS数据是真实可用且可持续的,不是像波场或EOS那样Dapp刷量?

Solana Dominic:非常好的问题。我唯一想说的是,我们将与有诚信和真正用户的dApps/品牌合作。而不会像仅仅专注于赌博应用,付钱刷量的波场。我们绝对不希望成为像波场那样的赌博平台。但是DeFi和DEX的用例是非常有趣的。

区块律动BlockBeats:区块链需要更多的合法和实际用例,这是十分重要的。我能说终结性(或称区块成熟确认)速度快是Solana机制适合DeFi的原因吗?

Solana Dominic:额,在这一块我并不能说终结性是我们的优势。事实上,在DeFi我们的优势是:高吞吐量、低区块时间(400ms)导致的终端用户良好的可用性和响应性、公平安排交易、降低前端风险。创造一个对DeFi有吸引力的项目,关键不仅在于你是否拥有一个强大的区块链系统,你还需要很多周边的基础设施,例如稳定币、杠杆产品,或是法币出入金通道、跨链等等。

区块律动BlockBeats:Replicator是普通矿工的福利吗?他们的预期回报是多少?我阅读了你们的博客,上面说Replicator因他们的努力而将获得大约3%的通货膨胀。有更多的任何细节吗?

Solana Dominic:相比之下,Validator得到的通货膨胀大约在12%-15%。Validator为我们确保了网络上更多价值的安全。除此之外,Validator的硬件要求更高。另一方面,Replicator是最小的工作量,提供更少的安全性和非常低的硬件要求,这就是为什么它的回报更低。现在很难估计3%的通货膨胀究竟是多少,所以我暂时还无法给出一个确切的金额。严格意义上说,这和挖矿不同。Replicator仅仅是在硬盘上储存账本,它们更像是一个存档节点。

区块律动BlockBeats:矿工的表述并不准确,因为Replicator并不参与到共识过程,对吗?

Solana Dominic:正确。Replicator只是在提交他们正在将账本存储给Validator的证明。

区块律动BlockBeats:Anatoly,你好,我们想问一些关于Solana高TPS的事情,高TPS等于高手续费,这能覆盖矿工的成本吗?

Solana Anatoly:交易费能够覆盖掉硬件的成本,我们的目标是让软件摆脱硬件的束缚。80 ktps是100 Mbps网络。如果满了,我们可以切换到1 Gbps。对于1 Gbps的水平,每笔交易0.00001美金的手续费意味着全网2亿美金的收入,所以我们其实希望每个人都来“滥用”网络。

区块律动BlockBeats:我认为“交易费能够覆盖掉硬件的成本”建立在高交易量的基础上,所以Solana如果被广泛使用是可持续的,我能这么理解吗?

Solana Anatoly:是的,这是我们的目标。交易费可以低到近乎免费,但总量足够高到以一个良性的利润覆盖硬件成本。

区块律动BlockBeats:最后一个问题是,为什么使用Rust开发?

Solana Anatoly:我们几乎都是C语言开发者。Rust像C语言一样是一个非常高效的语言,但是有较强的安全保证,这是一个较新颖的语言。对于分布式系统开发,这是一个很棒的语言。

区块律动BlockBeats提醒投资者:数字加密货币资产属于高风险投资产品,即便有顶级风投投资、有投资人宣称“必涨”等,也可能出现砸盘、归零等风险。Solana这类项目也存在这样的风险,我们仅推荐有能力的投资者利用自己限制的电脑运行Replicator节点来挖矿。

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