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专访 Solana 创始人:区块时间完全可达 80 毫秒,比特币的 10 分钟是犬儒主义
Solana
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专访 Solana 创始人:区块时间完全可达 80 毫秒,比特币的 10 分钟是犬儒主义
链闻 2019-10-14

原文标题:《专访 Solana 创始人:区块时间完全可达 80 毫秒,比特币的 10 分钟是犬儒主义》
原文来源:链闻



比特币 10 分钟的区块时间是「犬儒主义」,我们的目标是光速绕地球一半的时间 80 毫秒。


高性能公链项目 Solana 创建于 2017 年,当时其创始人 Anatoly Yakovenko 在寻求一种让去中心化的节点网络与单个节点的硬件性能匹配的方法,目前还没有主流区块链能够接近于实现这一特性,于是实现这一点成为了 Solana 的目标。


Solana 通过将时间与状态分离,目标是在证明一个信任最小化、无须许可的「世界计算机」是可能会被实现的。


不久前链闻与 Solana 创始人 Anatoly Yakovenko 就包括性能、创新、Web 规模几大关键词继续聊了聊,比起更深入了解 Solana 的技术细节,我们更想让中国社区成员了解 Solana 的团队。

创立 Solana 之前,Anatoly Yakovenko 已在美国高通公司担任核心工程师 13 年之久,虽然带了技术大神的光环,但很多接触过他的人都觉得他有趣且随性。本次采访链闻从创始人的角度挖掘并解读 Solana 意义,了解这支由来自高通、英特尔、谷歌的技术大神组成的 Solana 团队的魅力。



Solana 创始人 Anatoly Yakovenko


太长不看版

·   谈及性能:比特币 10 分钟的区块时间设计有些「犬儒主义」,同时区块生成时具有冲突。通过一致的时间源头,我们可以使得建立在 Solana 上的节点运营者在特定时间传输信息、产生区块,而不会发生冲突。
·   谈及创新:需要说明的是,目前区块链领域的创新都是基于优化传统网络中非常经典的方法。我们称之为「创新」,是因为区块链无许可和信任最小化的性质。认识到基于时间的物理限制使网络中的每个人必须以特定的规则行事,我们才能够添加并优化其他区块链项目未真正关注的部分。
·   谈及 Web 规模:Web 规模这个词来自谷歌,因为其网络涵盖了科技界的全球公司,与 70 亿人打交道,这比任何国家都大。因此对我们来说,网络规模意味着构建可以覆盖全球的东西,实际上我们可以构建一个基于 Solana 应用程序,建立一个可供全球 70 亿人使用的去中心化无许可网络。
·   谈及分片:从我们的角度来看,并不是我们反对分片,只是分片太难了。严格来说,我认为我们已经证明了没有它也可以扩展网络,低费用、高吞吐量、低延迟都无需分片。


以下是采访全文:


链闻:可以简单地白话地向中国的社区成员概括一下,Solana 这个项目在做什么吗?


Anatoly Yakovenko:简而言之,Solana 是没有采用分片的高性能区块链。我们要做的事情是,因为我们拥有的核心创新历史证明机制(PoH),我们可以引入其他项目无法做到的时间体系,该创新使我们可以优化处理延迟和吞吐量(TPS)。

我们的目标是拥有区块链领域最高的吞吐量,同时用户可以享有最低的手续费用。网络的高扩容量降低了每笔交易收取的费用,同时,用户与链上进行交互的低延迟提供了生成区块速度、达成共识的速度,因此用户可以拥有最佳的体验。总之,我们的目标是达成最快、最便宜、最可用的区块链。


链闻:可以简单介绍一下 Solana 团队背景,以及为什么会进入区块链领域吗 ?


Anatoly Yakovenko:我本人在美国高通公司度过了大部分职业生涯,(链闻注:高通公司是美国知名通讯技术公司,高通公司在 CDMA 技术的基础上开发了首个数字蜂巢式通信技术。)

从 2004 开始我从事各种工作,我曾经参与的事物包括从通讯协议的开发到隐藏通讯信号,从这些经历当中我学习到很多。如果你了解 CDMA 技术的手机,那么你应该知道其所用的为原始操作系统,他们所用的源代码可能消耗数十亿个设备。因此作为一个真正的 Linux kernel 内核和开发工程师,我很早就参与了该项目,并构建了一个惊人的平台,曾有超过一万多家公司在此平台构建应用程序,超过 20 亿次应用程序下载在此平台产生。这些都是通过 C 语言编写的,就像在 IOS,安卓系统出现之前,这些探索都是一个酝酿发展的过程。

在 2017 年,我加入了 Dropbox 担任软件工程师,我当时在旧金山见证了 ICO 时期的繁荣,那时候的交易手续费用可能达到 60 美金一笔。我曾经早期通过 CPU 挖矿,一直都在关注加密货币。身为一名工程师,我当时的真实想法是:看起来这些项目永远都不会扩容,像是玩玩那样,那真的打扰了。

我在那时意识到构建可编程的加密货币的想法的确是一个能够改变世界的想法,但没有任何项目能够真正将其规模扩展到全世界的用户。我的专长是优化性能,所以我开始更加深入的思考。

某一天晚上,我突然起床了(你懂得咖啡喝多了),我意识到我可以使用一种非常相似的技术来帮助人们进行采矿工作。我可以建立一个表示时间流逝的数据结构,这是一种历史的证明。一旦我们有了时间源,那些所有我们所使用无线网络,包括 LTE、5G、4G 的优化都将成为可能。

是的,因此这个故事真正的起因是这样,我只是想说我对自己的背景非常幸运。我花费了大量时间研究移动蜂窝网络,我可以理解它们如何扩展。因此,我的背景帮助开发 PoH,而且是可能是自共识机制产生之后最好的优化,

我们团队中的大多数实际上是前高通的工程师,我雇用的第一位员工是我前团队的老板,是我合作过的最好的系统架构师。另外,真的很幸运。我最亲密的朋友 Solana 的 CTO Greg Fitzgerald 是一位编译专家,GPU 专家 Stephen Akridge 也是我们的联合创始人之一。因此,我们有一支非常扎实的核心团队,对编译器、操作系统部分(如无线协议)有深入的了解,因此,我认为就打造一个高性能网络来说,我们都在高通公司工作了 12 年以上,Solana 团队经历类似,以朋友相待,我们拥有一个非常契合、称得上完美的团队。


链闻:所以你的背景是偏向硬件的技术,还是类似于区块链这样偏向软件的技术?


Anatoly Yakovenko:对于在嵌入式系统中工作的软件工程师而言,这恰好介于硬件和软件之间。但我们团队的 Steven 是毫无疑问的硬件工程师转嫁,他曾在英特尔工作。除了他之外,团队的其他成员都更多的是偏向软件方面的。


链闻:PoH 历史证明机制 是 Solana 一直以来所说的最大的创新,那么该创新的核心意义在哪里呢?


Anatoly Yakovenko:首先,就比特币来说,比特币的难度和区块时间都是被设计好的,基本上每 10 分钟出块一次。但这个时间设定有点犬儒主义,同时具有产生区块的冲突。这其实是证明历史的难题,用户拥有转账的权利,但无法决定转账的时间,通常人们在开始的时候也很随意,可以接受这个事实。但我们可以看到,人们不会满足于开始时的性能,比如二十世纪初人们发现了无线电并开始建立无线电协议时,当有两个人以相同的频率同时传输时,因为交互会有干扰,所以科学家首先想到的是给大家一个同步的时钟。然后,它们轮流每秒发送一次,或每月发送一次,新的传送器可以错开时间传输,以免发生冲突。

因此,历史证明本质是一个时钟,是一个达成共识之前的同步通用的时钟。有了一致的时间源头,我们可以使得建立在 Solana 上的节点运营者在特定时间传输信息、产生区块,而不会发生冲突。因为这个机制,我们可以减少区块时间。我们很快可以达到 400 毫秒的区块时间,我认为理论上的最大值应该是光速绕过地球一半所花费的时间,大概是 80 毫秒。我们的目标是达到这个理论水平,但这需要很多努力。


链闻:Solana 除了历史证明机制,还有其他什么创新点吗?


Anatoly Yakovenko:我们针对已优化的所有内容发表了七项关键技术的解析文章。

为了创建一个去中心化、无许可,并且可以匹配单个节点性能的网络,Solana 团队开发了以下 7 项关键技术:

• 历史证明 (POH) :共识之前的时序;
• Tower BFT: PBFT 的 PoH 优化版本;
• Turbine :区块传播协议;
• Gulf Stream :快速事务转发协议;
• Pipeline 虚拟机:并行智能合约运行时;
• Cloudbreak :水平缩放的帐户数据库;
• 复制器 (Replicators) :分布式账本存储

需要说明的是,目前区块链领域的创新都是基于优化传统网络中非常经典的方法。我们称之为「创新」,是因为区块链无许可和信任最小化的性质。

因为证明历史具有物理限制,认识到基于时间的物理限制使网络中的每个人必须以特定的规则行事,我们才能够添加并优化其他区块链项目未真正关注的部分。所以我们要做的一件事就是建立了一个高吞吐量的区块产生机制。

我们将区块生产者生成的数据拆分为小块,在 Solana 上,存储的数据从验证者下载到称为复制器 (Replicator) 的节点网络。复制器不参与共识。状态历史被分割成许多部分,并执行纠删代码。这就是我们可以解放内存限制的情况下在执行 1GBPS 传输速度的原因,甚至可以更快。

对 TPS 产生重大影响的另一项创新是我们如何基于现代构建现在的应用程序的接口来设计交易格式以与智能合约进行的交互。以太坊的工作方式是编写一个以太坊交易,然后将其发送到链中并与智能合约交互。但因为智能合约需要做的事情是不可预测且动态的,无法提前知道每个合约交互的下一步操作,这就迫使交易执行必须是顺序执行且不可并行执行。

而我们设计交易格式将规定提起决定好的,通过读取内存的部分来识别所有可以并行运行的事务,并使用所有可用的计算能力同时并行执行所有这些事务。甚至网络中的每一个普通节点,比如你的电脑中使用的 GPU 卡,比如 Intel-4004、Nvidia 2080。我们设计这种让普通用户可以参与的网络节点的目的在于实现硬件扩展。

我们知道 GPU 及芯片的性能平均每两年都会增长一倍。我们也同时能够每两年基于硬件性能提高一倍网络性能,而无需更改软件。是的,这是我们的目标。我们很多的设计都是为了实现这一点:更容易使用硬件。


链闻:Solana 通常会自称为 Web 规模(Web-scale)的网络项目,我们如何理解 Web 规模呢?以及 Web 规模在实际上有什么意义呢?


Anatoly Yakovenko:解释 Web 规模,那么 Google 吗?因为我们就像 90 年代和 2000 年代初,在美国人们谈论企业规模的问题,而 Google 说:不,我们是网络规模!这个词来自谷歌。因为其网络涵盖了科技界的全球公司,所以它与 70 亿人打交道,这比任何国家都大。因此对我们来说,网络规模意味着构建可以覆盖全球的东西,实际上我们可以构建一个基于 Solana 应用程序,建立一个可供全球 70 亿人使用的去中心化无许可网络。


链闻:Solana 近期的测试和研发进度如何?


Anatoly Yakovenko:最近的进展一直很不错。如果您关注 Cosmos,那么会注意到 Cosmos 在主网启动之前发起了 Game of Stakes 竞赛。我们在首尔将启动类似活动。你可以作为验证者参加网络,很多优秀的节点运营商将会参加,例如 Cosmos 的顶级运营商 Certus One、Chorus One、Stake Facilities,包括像 HashQuark、Wetez、Stake.fish 这样的中国优秀的节点运营商。

令人激动的事情是将这个社区聚集在一起,并以这种开放去中心化的方式启动网络。然后,现在我们专注于在主网上线之前对其进行测试。当网络发生问题时,我们将调试,确定最终的稳定性。目前我们的最新版本非常稳定。


链闻:可以看到 Solana 的官方播客取名为 No Sharding,为什么会取名这个名字,你们对分片(Sharding)的态度是什么呢?


Anatoly Yakovenko:我认为分片只是一个非常困难的计算机科学问题。目前为止,没有人真正解决这个问题。没有哪个数据库可以真正算得上是分片,甚至 Vitalik 也无法解决这个问题,这真的非常非常难。

说实话,我认为我们将看到几种不同的分片解决方案,对网络的几个性质的取舍关系非常不同。是的,我们将看看哪一个真正为使用增加了价值。

所以从我们的角度来看,并不是我们反对分片,只是分片太难了。严格来说,我认为网络不需要扩展。好的,我认为我们已经证明了没有它也可以扩展网络,低费用、高吞吐量和低延迟都无需分片。

我认为分片发挥作用的地方是建立另一种类型的网络,这也许对数据可用性以及用户如何交互做出了不同的假设。分片的有趣之处在于,不同的分片可能具有不同的经济性,并且应用程序可以在这些分片之间轻松迁移。所以可以执行不同的实验,而这些实验无法在单个状态机上的单个分片中运行。好吧,我们将看看以后会发生什么,我的朋友许多人都在像 Near Protocol 类似的项目中从事分片工作,他们离我们办公室只有一个街区。他们非常聪明,在解决这个问题上非常努力。



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