专访Solana：高通技术团队打造Web级区块链

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。

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。

（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。

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。      

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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