Solana
发布时间：2021-09-22 16:37:59
Solana是一个高性能公链，Solana 公链最早于2017年开始研发，致力于提高公链延展性，同时保证去中心化和安全性。自2020年 DeFi 崛起后，FTX 选择 Solana 作为支撑其去中心化金融生态搭建的底层公链，而其它成熟的项目也不断集成 Solana，如公链 Terra、预言机 Chainlink、大宗经济协议 Oxygen Protocol、数据检索工具 The Graph 等。
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项目简介
用于安全和可扩展的去中心化应用程序和市场的Web规模区块链。
项目愿景
支持所有快速增长和高频的区块链应用，以及让世界金融系统惠普平民百姓。
市场需求
以太坊网络日渐拥堵，不少技术使用了区块链拓展的主流方案——分片和layer2。但如果公链分片之后，可组合性是个必须面对的问题。而没有分片的Solana则不存在这种担忧。
项目解决方案
Solana扩展解决方案的核心是一个名为“历史证明”(PoH)的分散式时钟，该时钟旨在解决分布式网络中没有单个可信任时间源的时间问题。通过使用可验证的延迟功能，PoH允许每个节点使用SHA256计算在本地生成时间戳。这样就无需在整个网络上广播时间戳，从而提高了整体网络效率。
项目实现机制
Solana的PoH并不是共识机制，也不是抵抗女巫攻击的机制。它本质上是针对区块链时钟问题的解决方案。当前区块链的时钟按照区块滴答来行进，比如比特币，其时间滴答大约每十分钟一次，每次滴答更新一次区块，区块的更新代表全局状态的更新。也就是说，在比特币的PoW机制中，时间和状态是耦合的，保持同步的行进。中本聪通过将PoW、难度调整以及最长链规则结合一起，实现了在无须许可环境下的全局共识。不过，这种全局共识也存在吞吐量的限制，因为吞吐量取决于区块大小和区块时间。区块越大，区块时间越短，吞吐量越大。但区块越大不利于节点的去中心化，减少区块时间则会增加链分叉的概率。为提高吞吐量，Solana提出了将时间和状态解耦的方案，如何实现这一点?需要全局可用的时钟。有了全局时钟，状态更新可按照异步方式进行;有了全局一致的时钟和交易时间戳，可以实现交易在网络间的持续流动。Solana的PoH机制就是为网络中的所有节点产生全局可用的时间链。有了独立的时间链，验证的领导者在收到时间戳后会尽快广播给委员会。时间戳有规范顺序，不是区块生产者任意确定的顺序，这样，Solana中的验证者可以实时向其他节点发送状态更新。节点持续收到新的交易，交易有发送者签名过的PoH哈希，并将其转发给邻居节点。 Solana的验证者通过SHA-256顺序哈希的VDF(可验证延迟函数)来解决时钟问题。每个Solana的验证者使用VDF来维持其自己的时钟，可以为周期(epoch)提前安排领导者。通过PoH，Solana的验证领导者可以实现持续轮换，且其轮换的决定是异步进行的。Solana网络也可以轮换验证者，且其轮换可在验证者之间无须相互交谈就可实现。而通常的区块链则需要验证者之间进行交谈才能作出轮换决定。这种设计给予Solana更大的可扩展性空间。除了PoH，Solana在共识机制、区块广播、账本存储等方面也进行了优化。
代币使用场景
SOL是Solana区块链的原生资产。它用于：抵押：Solana正在通过抵押SOL令牌来实现通货膨胀奖励，以换取网络的供电和支持。交易费用：用户可以使用SOL令牌支付简单的令牌交易和网络上的智能合约执行费用。治理：SOL令牌将在将来用于治理投票。
采用算法
去中心化网络总是存在不同步的情形，如何达到共识是去中心化网络首要解决的问题。Solana的思路是找到一个可验证的、共享的时间。SHA 256作为Solana的验证延迟函数(Verifiable Delay Function)，具有不可逆性，只能单向计算。PoH中，上一个输出作为SHA256的当前输入，需要写进的数据附加在输入里，如此往复，周期性地记录每次SHA 256输出和次数，验证节点通过验证和重复这个计算过程得到需要的时间间隔。
技术特点
工作历史证明PoH：达成共识前的时钟。验证事件的时间顺序
基站拜占庭容错(Tower BFT)：实用BFT(PBFT)的PoH优化版本。拜占庭容错(BFT)是一种缓解分布式系统中不良行为的方法
涡轮机(Turbine)：区块传播协议海湾流(Gulf Stream)：无内存交易转发协议
海平面(Sealevel)：并行智能合约管道(Pipeline)：用于验证的交易处理单位，可以优化利用硬件，大幅提高性能
云散(Cloudbreak)：水平拓展的账户数据库
档案(Archivers)：分布式账本存储。Archiver节点存储交易状态历史记录碎片，用于Poh优化后的PoRep(Proof of Replication)证明存储状态
虫洞(Wormhole)协议：连接以太坊的桥，它支持ETH和ERC-20代币
激励机制
Solana使用权益证明(POS)来达成共识，并且它具有许多其他基于POS代币的相同特征。但他们以一种稍微不同的方式实现了他们的POS。 Solana从那些已被连接的节点中选择了一个验证器(即，把一个代币投进去)。然后，验证器的投票和选择将由一直处于最长或最多绑定节点的节点来确定。 Solana依赖于快速确认;如果一个节点在指定的时间内没有响应，它被标记为失效并从投票中移除，如果该节点当时是验证器，则举行新的选举以选择新的验证器。如果一个超级多数节点(三分之二节点)在该超时内投票，则该分支被认为是有效的。裁剪是使权益无效的行为，它防止验证器进行欺诈或试图验证多个节点，因为保税代币将丢失。一个主要的区别是次级选举节点的概念。一旦被选中，辅助节点就可以在网络中断或其他故障的情况下接管主要角色。
项目事件
2020年10月：推出了虫洞协议(Wormhole)，可让Solana和以太坊上的资产可以跨链转移。
2020年3月：当Solana主网启用时，Bison Trails将支持使用SOL令牌。
2020年3月：Chainlink将与Solana合作构建快速的oracle系统。
2020年3月：Akash将实施Solana的智能合约以对其云服务进行供应和结算。
2020年3月：Solana将与美国财富200强公司Dish Network合作，为令牌化5G网络提供区块链层。
2019年10月：它在全球23个地区的200个分布式节点上进行了网络可扩展性测试。
2019年第二季度：发布智能合约引擎
2019年第二季度：Libra开发的Move虚拟机的实现，发布多区域，多云测试网
2019年第一季度：发布链上程序
2018年第三季度：发布付款SDK，发布智能合约SDK
2018年第二季度：发布多节点专用测试网
2018年第一季度：发布单节点专用测试网
2017年第四季度:发行白皮书
竞争对手异同
NEAR使用“夜影协议”的分片技术而Solana不走分片之路，网络采用了基于PoH时钟机制，还优化了共识机制、数据广播、并行交易处理、用单独节点网络进行状态数据存储等，其目就是为了在保证一定程度去中心化和安全的情况下，实现高吞吐量、低延迟和低费用，从而可以满足大部分场景的用户需求。
市场观点
Solana将PoH和PoS等结合，走出了自己的性能提升之路，虽然没有达到理论的71万TPS，在实践中已超过5万TPS。网络设计和代码编写历时较长，更新频率保持良好，且经过了Kudelski Security两个月的审计。10月底，Solana将开启虫洞(Wormhole)骇客马拉松，虫洞计划旨在建立连接Solana和以太坊的桥梁，如果成功实施，将是跨链功能的一大进展。
项目风险
Solana在我国挖矿热度不高，SOL代币发放早期太快，不利于币价稳定。还曾发生信任危机，今年4月Solana团队被发现SOL实际流通量与公布流通量不符，团队私自将本该被锁定的1136万SOL借给做市商，消息一出SOL大幅下跌。
价值判断SOL作为Solana平台的治理代币，主要用于抵押。而交易费用成了其价格的支撑。SOL的出现不是为了成为以太坊杀手，而是帮助以太坊扩充他的生态圈，让DeFi更加重要。而SOL的虫洞协议可以让以太坊与SOL之间有更多的联系，实现更大的拓展，有利于提升他的价值。安全性的提升也有助于更多DEFI项目在SOL上开发。
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