Узнайте, почему Solana опережает Bitcoin, Ethereum, Libra, Tendermint и Algorand. Solana – это первый в мире блокчейн веб-масштаба.
Solana – это первый в мире блокчейн веб-масштаба. На текущих итерациях Solana Testnet, сеть из 200 физически отдельных узлов поддерживает устойчивую пропускную способность более 50 000 транзакций в секунду при работе с графическими процессорами. Для достижения этих результатов требуется реализация нескольких оптимизаций и внедрения новых технологий, результатом которых является прорыв во вместительности (емкости) сети, знаменующий новую фазу развития блокчейна.
Ключевым нововведением, лежащим в основе сети Solana, является «Proof of History» (Доказательство Истории) или PoH. Использование «Proof of History» создает историческую запись, которая доказывает, что событие произошло в определенный момент времени. В то время, как другие блокчейны требуют взаимодействия между валидаторами сети для согласования событий во времени, каждый валидатор Solana поддерживает работу своих собственные часов, кодируя ход времени в простой SHA-256, с помощью проверяемой функции задержки с последовательным хешированием (VDF).
Это отличается от текущего стандарта инфраструктуры блокчейна, основывающегося на последовательном производстве блоков, где скорости производства мешает ожидание подтверждения блоков во всей сети. Proof of History представляет собой фундаментальны сдвиг в структуре блокчейнов в отношении скорости и емкости (вместительности).
Вот как работает Proof of History: Структура данных Solana объединяет сообщения в цепочку. Это обеспечивает криптографическое подтверждение относительного порядка и времени каждого сообщения в исторической записи. Это позволяет сети игнорировать локальные часы и постепенно приспосабливаться ко всем потенциальным сетевым задержкам, поскольку структура данных в конечном итоге доставляется и перестраивается. Именно поэтому Solana может раздвинуть границы времени подтверждения, чтобы сеть была настолько же эффективна, как централизованные системы, без ущерба для безопасности или децентрализации.
Тем не менее, «Proof of History» не является обязательным для публичного блокчейна. Существует множество сетей, основанных на «Proof of Stake» или PoS, которые не используют PoH.
Но Proof of History добавляет сети источник объективности. Это позволяет валидаторам вычислять состояние сети из самого реестра. На основании того, какие сообщения валидации присутствуют в реестре, валидатор может определить рабочие (действительные) и нерабочие (недействительные) узлы, и определить, или сеть подала достаточное количество голосов, чтобы реестр быть признан действительным. Сообщения не обязаны своевременно поступать к отдельному валидатору, ведь сам реестр будет в конечном итоге доставлен к каждому из валидаторов. И, поскольку сообщения являются частью реестра, PoH предоставляет криптографическую гарантию того, что сообщения были созданы именно тогда, когда это было заявлено.
Это свойство позволяет нам оптимизировать сеть по нескольким параметрам, особенно в отношении времени блока, что является существенным элементом инфраструктуры блокчейна с точки зрения скорости и эффективности. В дополнение к времени блока, PoH позволяет Solana оптимизировать распространение блоков (log200 (n )), пропускную способность (50K-80K TPS)) и доступный в сети размер хранилища реестра (петабайты).
Время блока.
Именно время блока, а не количество необработанных транзакций в секунду, является параметром, который четко отделяет централизованные системы от децентрализованных блокчейнов. Время ожидания сети Tendermint соответствует 3 секундам, Libra около 10, Algorand около 5. Глобально распределенная тестовая сеть Solana генерирует блоки за 400 миллисекунд, где лидер слота закреплен на 4 блока подряд. К тому времени, когда Libra подтверждают один блок, Solana подтвердил 25 блоков, предложенных 25 различными валидаторами.
Для Visa требуемое время окончательного подтверждения транзакции равно 2,4 секундам. Ни Ethereum, ни Bitcoin, ни Libra даже близко не соответствуют этим требованиям. Solana соответствует.
Существует два способа, которыми классические распределенные системы имеют дело с часами. Сообщения отправляются с отметкой времени, а отметка времени подписывается. Узлы отбрасывают сообщения, которые слишком старые или слишком новые. Этот расчет основан на разнице между отметкой времени и местными часами. Второй способ заключается в том, что у каждого перехода состояния есть локальное время ожидания до его истечения. На Tendermint, например, состояние предварительного коммита имеет один тайм-аут. Следующий производитель блоков может попытаться предложить новый блок, но все узлы сети будут ждать, по меньшей мере, 1 секунду от начала предварительного коммита перехода состояния, прежде чем рассматривать новое предложение.
В обоих подходах, часам производителей блоков, предложившего новый блок, нельзя доверять. Каждый узел принимает меры предосторожности и вызывает задержку в продвижении консенсуса стейт-машины, чтобы удостовериться в точности часов производителя блоков. Хотя эти задержки важны для безопасности сети, они приводят к увеличению времени блока.
Консенсус Накамото ввел третий способ работы с часами. Регулировка сложности в сети Bitcoin заставляет сеть производить блок в среднем примерно раз в 10 минут. Сложность Ethereum устанавливается так, что блок создается в среднем один раз каждые 15 секунд. Разницу между двумя сетями можно измерить по количеству коллизий и по количеству блоков, не являющихся частью самой длинной цепи. Чем короче время блока, тем выше вероятность одновременного создания блока двумя узлами, и 15 секунд являются нижней границей того, как быстро блокчейны, подобные Накамото, могут создавать блоки.
Подход Solana.
С Solana мы представляем четвертый подход, который приводит к созданию сети без задержек. Протокол Solana не зависит от часов локального компьютера или локальных тайм-аутов между переходами состояний за пределами Проверяемой Функции Задержки. Вместо этого VDF гарантирует тот факт, что каждый производитель блоков выжидает достаточное количество времени и что сеть движется вперед. В отличие от Tendermint, следующий производитель блоков должен локально генерировать часть VDF до запланированного слота.
Это означает, что принимающие узлы могут начинать переход состояния сразу после получения сообщения, потому что у них есть криптографическое доказательство того, что производитель блоков соблюдает задержки протокола. Кроме того, сообщения могут поступать не по порядку, и стоимость сетевых задержек постепенно приспосабливается к доставке многих пакетов. После перестроения PoH, вся структура данных гарантирует, что соответствующие задержки между всеми производителями блоков являются правильными.
Результатом этой функциональности стало отсутствие запозданий и молниеносная скорость работы сети, несмотря на отклонения, вызванные блок продюсерами. Proof of History – это мощный механизм, который привносит скорость сети, ранее невиданную в блокчейн технологии. Наряду с такими инновациями, как Tower BFT, Turbine и Replicator, Доказательство Истории делает Solana первым блокчейном веб-масштаба с транзакционной вместительностью, сродни современному Интернету.
Мы приглашаем вас глубже взглянуть на все технологические инновации, которые внедряет команда Solana, и присоединиться к сообществу Solana в Discord или оценить «Подкаст Solana: Нет Шардинга». Для разработчиков это отличный шанс получать информацию о проекте непосредственно от членов команды Solana.
Следите за новостями и интеграциями Solana!
Подключайтесь к нашему сообществу в Телеграм — https://t.me/SolanaRus
Перевод Cryptor