缔造链上纳斯达克的开路者:全面解读 Solana 生态、技术、代币与发展 | 北拓研究
2023-05-1118:09
北拓资本
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TL;DR(核心观点)


  • Solana 正在从关联紧密的 FTX 暴雷影响中逐步回温,开发者生态仍然繁荣。
  • PoH 改革通讯范式强势扩容,领跑高性能公链,基本触及了无分片公链可长期维持的 TPS 瓶颈。
  • 超高速和低 gas 牺牲了部分系统可用性(安全性),近期 Solana 积极推出了一系列技术更新,对部分安全问题提供了针对性的修复方案,显示出良好的安全意识、发展性的技术能力和较强的可持续性。
  • Solana 的高吞吐量是与以太坊稳健但低效的特性高度互补的,但其优势正受到众多 L2 解决方案的威胁;维系开发者社群和扩展 Solana 原生生态是巩固其长期竞争力量的重点。

Executive Summary

1.Solana 正在从关联紧密的 FTX 暴雷影响中逐步回温,开发者生态仍然繁荣。

Solana 作为 TPS 最大、gas fee 最低、生态最强大的公链之一,很自然地成为缔造“链上纳斯达克”的强大先锋。这与昔日的加密量化巨头 FTX 的需求不谋而合。过去几年来,SBF 和 FTX 一直高调支持 Solana,尤其是说服了一众以太坊原教旨主义者认可甚至迁移到这条相对还很年轻的公链。在 2020 年发布主网后,Solana 很快就站稳了脚跟,一路高歌猛进,$SOL 一度冲上 $250 的高峰。然而在去年底 FTX 轰然倒塌之后,与其关系紧密的 Solana 也受到重创,$SOL 甚至跌破个位数。哪怕 Solana Foundation 在第一时间发表声明解释这一黑天鹅事件对 Solana 的直接影响有限,在极度的市场恐慌下也是螳臂当车:大量用户流失、头部项目另寻高就、币价萎靡......无数人质疑 Solana 势头不再。在市场的强光注视下,今年 Solana 逐步从 FTX 暴雷的打击中走了出来。近期,Solana 推出了多项技术更新,跑出了一系列爆款项目,也吸引了一批高质量生态迁移。目前 $SOL 币价稳步回温到 $20 以上,市值又回到了前十。尤其亮眼的是 Solana 的开发者生态:FTX 暴雷后一个月(2022 年 12 月),单月仍有超过 2,000 名开发人员在 Solana 上进行开发——在开发人员活动中仅次于以太坊生态系统,比 2021 年同比增长了 83%。

2.PoH 改革通讯范式强势扩容,领跑高性能公链,基本触及了无分片公链可长期维持的 TPS 瓶颈。

Solana 的扩容方案主要基于革命性的 PoH 时间戳机制,从高效利用网络带宽、减少节点间通讯次数、加快节点处理事务的速度三大方面,极大缩短了出块和共识通讯的时间。基于 PoH 的全局时钟设计,Solana 网络得以通过 Turbine 协议完成全节点的通讯同步。相比于以太坊每个节点都必须传递、复查其他节点工作的共识机制,Solana 可以将数据冗余度从以太坊的 O(n²) 减少到 O(log n)。Solana 的吞吐量理论可达 710k,基本触及了无分片公链可长期维持的 TPS 瓶颈;gas fee 保持在 $0.0001 的低点。Solana 优越的网络性能使其至今仍然是各个方面都有垄断性地位的高性能区块链。

3.超高速和低 gas 牺牲了部分系统可用性(安全性),近期 Solana 积极推出了一系列技术更新,对部分安全问题提供了针对性的修复方案,显示出良好的安全意识、发展性的技术能力和较强的可持续性。

需要注意的是,在区块链不可能三角中,作为 trade off,在做到高可扩展性 (scalability) 的同时是很难兼顾安全性 (security) 和去中心化程度 (decentralization) 的。历史上 Solana 曾多次出现过全网络宕机的情况,这不是因为全网的节点同时出现 bug,而是其共识机制设置的缺陷。为了提高出块效率,Solana 采用 leader 轮转的方式让一段时间内的网络最高决策权落入单一节点手中,这使得在大量数据涌向 leader 节点时,容易造成节点崩溃离线。一旦应急失误,便将导致网络宕机。值得欣慰的是,在意识到这一设计缺陷后,Solana Foundation 近期对网络稳定性问题提出了一系列修补强化方案,包括控制节点流量的 QUIC,网络超负荷情况下的流量处理方案 QoS,以及支持优先处理费的 fee market 等等。从中可以看到 Solana 对于网络效力和安全性的维护意识,有助于 Solana 的可持续性发展与可期待的性能升级。

4.Solana 的高吞吐量是与以太坊稳健但低效的特性高度互补的,但其优势正受到众多 L2 解决方案的威胁;维系开发者社群和扩展 Solana 原生生态是巩固其长期竞争力量的重点。

从网络的性能上看,Solana 低耗高效但去中心化与安全性较为薄弱,而以太坊注重去中心化与网络安全、牺牲效率。两者天生是强互补的。Solana 也因此获得了“以太坊杀手”的名号。但随着 Layer 2 的飞速发展,“以太坊杀手”已不止 Solana 一个。L2 链背负着扩容的使命,在 L1 安全性的荫蔽下竞争着更快的速度、更低的费用、更去中心化的架构,处处挑战着 Solana 的地位。用户、项目和资本都是有限的,Solana 作为不分片的 Layer1,需要和一众 Layer 2 竞争这些重要因素。能在这场公链大战中脱颖而出的,必然要靠足够稳定庞大的开发者社群和繁荣、有增长力的原生生态。可以看到 Solana 近期出现了一些喜人的生态迁移以及相对蓬勃的开发者活动,而这同样是长期可持续的竞争重点。


01.概览


Solana 诞生于 2017 年,2020 年正式发布主网,是一个高速区块链 layer 1 项目,旨在以更低的成本和更高的吞吐量超越比特币和以太坊。Solana 一直以来都秉持一个巨大的愿景:在链上完全重建纽约证券交易所或纳斯达克。在 Solana 之前,还没有一个区块链能够处理接近于传统金融市场的交易量。Solana 的目标之一,就是从传统金融中争夺份额。目前 Solana 为此交出的答卷是,TPS 理论可达最高 710k ( 白皮书 ),超过 visa 的 1.7k。


Solana 寻求解决区块链不可能三角的路径是:通过 proof of history 来确认交易所需的时间;核心竞争优势是速度、吞吐量和成本;为了速度而部分牺牲去中心化。



02.团队


Co-Founder & CEO: Anatoly Yakovenko

曾在 Dropbox 和 Qualcomm 等公司担任软件工程师,也是一位区块链技术专家。他曾参与过 BitTorrent 协议的开发,并创建了 Safecoin 项目,旨在通过区块链技术实现分布式存储和共享。



Co-Founder & COO: Raj Gokal

曾在谷歌、Square 和 Lyft 等公司担任高管,也是一位区块链和互联网领域的创业者。他曾创建过多个初创企业,涉及移动支付、区块链和人工智能等领域。



Greg Fitzgerald & Stephen Akridge

Anatoly 请来的前高通高管、工程师,参与了 Solana 早期的架构和产品实现。他们将公司命名为 Solana,因为 Solana 海滩是 Anatoly、Greg 和 Stephen 在圣地亚哥为高通工作时一起冲浪的地方。


Solana Labs base 在美国加州。



03.融资

Source: Dealroom


July 2019 - A 轮 $2 million


Multicoin Capital领投, Distributed Global, Blocktower Capital, Foundation Capital, Blockchange VC, Slow Ventures, NEO Global Capital, Passport Capital and Rockaway Ventures 跟投。


June 6, 2021 - private token sale $314,159,265 ( 没错,是π)


Andreessen Horowitz (a16z) & Polychain Capital 领投,1kx, Alameda Research, Blockchange Ventures, CMS Holdings, Coinfund, CoinShares, Collab Currency, MGNR (Memetic Capital), Multicoin Capital, ParaFi Capital, Sino Global Capital, Jump Trading, and select individual investors like Boys Noize 跟投。

Source: Packy McCormick


回报率都相当惊人。



04.发展历程


  • 2017 年,发表白皮书。
  • 2018 年,公布测试网。
  • 2020 年,发布主网(现在 Solana 的主网依然在 beta 阶段)。
  • 2020 年 7 月,Solana 迎来了第一个重大转折点:FTX 宣布,它将在 Solana 的基础上建立其 DEX,Serum。这是 SBF 与 Solana 合作的开端。SBF 对链上支持高频交易公链的需求与 Solana 势在打造链上纳斯达克的使命一拍即合。此后,SBF 除了多次公开力挺 Solana,还参与了 Solana 的多轮融资,后续也同样投资了多个基于 Solana 的应用,如离线地图 Maps.me、大宗经纪商 Oxygen、充分发挥 Solana 潜力的 Bonfida、集 AMM/ 挖矿 /IDO 多个功能的 Raydium 等。
  • 2020 年 11 月,Solana 举办第一次 hackathon,有超过 1000 名开发者注册,创建了 60 个项目。
  • 2021 年 2 月,Solana 举办第二次 hackathon,即 Solana x Serum DeFi 黑客马拉松‌,注册人数是第一次的 3 倍(3000 人),提交的项目是第一次的近 2 倍(100 个)。
  • 2021 年 5 月,Solana 举办第三次 hackathon 即 Solana Season。注册人数达 13000 人,提交的项目达 350 个。
  • 2021 年底,超 1000 个 dApps 建立在 Solana 生态上。
  • 2022 年 2 月,Solana 举办 Riptide hackathon。
  • 2023 年 4 月,发布 SAGA 手机;Helium 成功迁移至 Solana。


05.技术实现


5.1 出块原理


引入两个时间单位:


Epoch(纪元)和 Slot(间隔)。每个 Slot 约为 0.4~0.8 秒,相当于一个区块的时间间隔。而每个 Epoch 包含 43.2 万个 Slots,长达 2~4 天。


在 Solana 的验证体系中,主要需要关注两个角色:


Leader(出块者)和Validator(验证者)。两者实际上都是质押了 SOL 代币的全节点,只是在不同的 Slot(出块周期)内,Leader 会由不同的全节点来充当,而没有当选 Leader 的全节点会成为 Validator。

Source: Solana White Paper


在每个新的 Epoch 周期开始时,Solana 网络会按照各节点的质押权重进行抽选,组成一个出块者 Leader 轮换名单,“钦定”了未来不同时刻的出块者。在整个 Epoch(2~4 天)内,出块者会按照名单指定的次序进行轮换,每过 4 个 Slots,Leader 节点就会进行一次变更(意味着 Leader 每次大概有 1.6 秒~3.2 秒时间掌握网络的“最高话语权”)。


领导者(leader):


  • 负责生产新区块,每四个块(1.6 秒)轮转一次。处于领导地位的节点将所有交易放入该节点正在生产的四个区块中。该节点将这些包含事务的块显示给名为 Solana Clusters 的相关节点组。集群使用数字时间戳作为参考来验证交易,并将记录快速传递给其他节点。
  • 为了规避恶意领导者的风险,领导者会不断轮换,无论网络状况如何,整个网络都无需任何验证者交流,遇到错误也不会停止,而是马上在新的区块高度上开始接下来的行动。
  • Leader集中汇总所有 Validator 发出的投票,再把这些投票打包在一起(写进交易序列里),一次性推送到网络中。
  • 每个领导者都被分配在一个插槽的插槽顺序列表“领导者时间表 (leader schedule)”中,对照这个列表,每个验证者都能使用相同的算法选择预期的领导者。当验证者收到一个新的签名分类帐条目时,可以确定条目是由预期的领导者生成的。( 相当于提前公开了未来的出块节点,Solana 网络实质获得了确定而可信的新区块数据源,为共识过程提供了巨大便利。)


普通验证者 (validator):


  • 负责把接受到的交易(如没有被直接发给 leader)直接转发给 leader(Gulf stream)
  • 负责把接受到的交易(如没有被直接发给 leader)直接转发给 leader(Gulf stream)2022 年 2 月,Solana 举办 Riptide hackathon。
  • 等待 Leader 把排好的交易序列发送给 Validator 验证节点
  • Validator 按照交易序列(区块)给定的顺序执行交易,产生相应的状态信息 State(执行交易会改变节点的状态,比如改变某些账户的余额)
  • 每发送 N 个交易序列,Leader 会定期公开本地的状态 State,Validator 会将其与自己的 State 作对比,给出 肯定 / 否定 的投票。

Source: Solana White Paper


5.2 Turbine 数据传输协议


Solana 采用了一种高效的数据传输协议,称为 Turbine,可以提高数据传输速度和网络效率。简单地说,可以理解成一个涟漪式扩散的过程:leader 会把交易序列切 (shred) 成 X 个不同的碎片,分别发送给质押资产最多的 X 个 Validator (neighborhood assignment),再由他们传播给其他 Validator。Validator 群体会自行交换收到的碎片,在本地拼凑完整的交易序列(区块)。交易序列被切分的碎片数越多,节点群体扩散碎片、拼凑交易序列的速度越快,数据同步效率也会显著提升。

Source: Solana White Paper


和其他公链比较,其他公链中,出块者会向 X 个邻居节点发送相同的区块,相当于把一个区块复制 X 份发出去(因为一般来说区块不可分割),而非分发 X 个不同的碎片(小区块),这种做法产生的数据冗余和带宽浪费很严重。而 Solana 以交易序列 Sequence 替代区块式结构,结合类似 BT 种子的 Turbine 协议,可以实现高速的数据分发,极大提升了吞吐量 TPS。


在 Turbine 协议下,节点按照其质押资产的权重,被划分为不同的层级(优先级),质押资产多的 Validator 率先收到 Leader 发出的数据,之后由这些节点传递给下一层。在这种机制下,占全网质押资产 2/3 权重的节点群体,会最先收录 Leader 发出的交易序列,加快账本(区块)的确认速度。Solana 官方曾表示,在 Turbine 传输协议下,网络有 4 万个节点时,可以在 0.5 秒内把一个交易序列同步给所有节点。


5.3 Proof of History (PoH)


简单概括:先出块,后共识。


Proof of History 是 Solana 的核心创新点。这是一个全局可用、免许可的时间戳。PoH 其实并不是在共识层面上的改变,共识上仍旧采用的是 POS 的机制和 PBFT(实用拜占庭容错),PoH 主要解决的是在高吞吐量的情况下交易时间戳在链上的确认问题。


因为 Turbine 协议允许 Leader 将交易序列切碎,把不同的碎片发布出去。这种做法要有一个保障:交易序列被切碎后,要容易被拼凑复原。PoH 就是提供了一个方便对事件排序并重新拼凑出本来序列的机制。


解释一下:PoH 是一个递归哈希,序列一旦被公布,其测序是具备连续性和唯一性的,因为验证者总是可以将 XN-1带入 SHA256 进行 hash,比对 XN。即,没有 N-1 作为前置事件,便得不到事件 N。

Source: Solana White Paper


validator 收到的数据包的示意如上图,只要标记出每笔交易在 PoH 序列里的序号(Counter),并给出紧挨着它的 X 值(Last Valid Hash),验证者就可以解析出该数据包之前的完整 PoH 序列。


验证序列的耗时应为:


Leader 会时刻不停的执行 SHA256 哈希计算,把 PoH 序列不断向前推进,这个序列记录了 N 次哈希计算的结果,对应着 N 次计算过程,包含了时间推移。Solana 把计算的次数当做独特的计时方式,叫做 Tick(滴答),类比钟表指针前进时的滴答声。每个 Tick 应该包含 1.25 万次哈希计算,1 个 Slot 周期包含 64 次 Tick,每 160 次 Tick 对应现实中 1 秒。在原始的参数设定中,默认 200 万次哈希计算对应现实中 1 秒,每个 Slot 出块周期为 400 ms,也就是说每个 Slot 产生的 PoH 序列包含 80 万次哈希计算。但实际上这些参数都是可以动态调整的。


对于 leader 而言,PoH 让他们衡量何时 / 怎样出块;对 validator 而言,PoH 让他们验证 leader 给出的排序。PoH 是一个,在每个节点独立运行、但又全局统一的时钟 ( 用 Anatony 的话说“全网一致的时间推进”)。只要节点都收到相同的交易序列,那么他们解析出的 PoH 序列,及对应的时间推进都是一致的。这就创造了一个“全网一致的时间推进”。


一个 metaphor 可以是,有个人拿着秒表盯着 Solana 全网,每当他收到一笔交易,他就按照秒表的读数,记下时间。收到若干笔交易后,这些交易对应记录的秒数肯定有先后区分,这就给交易排了序,还可以知道两笔交易之间相隔多久。


如果有节点尝试在网络中发布掺水的序列,替换 Leader 发布的版本,比如把一个序列中的第二个 hash X2 替换为 X2’ ,序列变为 X1,X2’,X3......Xn,显然其他人只要对比 X3 和 SHA256(X2’), 就可以发现两者对不上号,序列造假了。所以,造假者必须把 X2’之后的 X 全部替换才行,但这样做成本很高,尤其在 X 的个数很庞大的情况下,造假将非常浪费时间。最好的办法就是不去造假,收到了 Leader 发出的序列后原方不动的转发给别的节点。


同时,PoH 机制也方便统计各节点给出投票的时间点。Solana 白皮书中提出,Validator 应该在 Leader 每次发布 State 状态信息后的 0.5 秒内提供投票。0.5 秒对应着 100 万次哈希,而 Leader 发布 State 后,后面的序列里连续 100 万次哈希计算都没有收录进某节点的投票,大家就可以得知这个节点在偷懒,没有在规定时间内履行投票的义务,届时系统可以执行相应的惩罚措施(Tower BFT)。Solana 要求 Validator 尽快给出投票,目的在于让网络快速达成共识,快速敲定交易序列,具备更高的效率。


PoH 通过对区块链事件进行时间序列化,让网络节点能够更高效地协同工作。这种方法降低了对时间同步的依赖,从而提高了系统的性能。

Source: Solana White Paper



06.评价验证体系


i.最重要的一点:在其他所有区块链中,验证者必须通过通信才能做出决策,可是在 Solana 中,领导者的轮换决策是异步调用的。Solana 提前公开每个周期 Slot 的出块者 Leader,大幅减少了共识过程的工作量。在其他 POS 公链中,由于缺乏单一的、可信的出块节点,网络的共识通讯效率极低,产生的时间复杂度往往比 Solana 高出几个数量级(2/3*N^2),这成为了多数公链在 TPS 上的瓶颈。相比于其他区块链网络需要通过随机扩散(相当于 1v1 通信)并额外产生 proof(甚至需要 ZK)的做法,Solana 这种多个节点听命于一个轮转式“中心”的做法,是更类似 Nasdaq 的实际运转方式。


ii.安全性隐患:


  • 由于每个 Epoch 内(2~4 天)的出块者名单是提前(几秒)公开的,Solana 的共识协议与原始的 Tendermint 算法并无本质区别,实际都没有赋予出块者以不可预测性,所有人都能预知未来某个时间点由谁来出块,这就会在 可用性 / 安全性上产生诸多隐患。Leader 易遭遇有预谋的 DDOS 攻击,提高故障率,若连续几个 Leader 出现故障,则网络容易宕机;且用户可提前贿赂 Leader。
  • 另外,基于 gulf stream 的交易提交方式,让每一个普通节点无需运行大容量的交易池,这在提升 tps 的同时牺牲了普通节点作为第一道防线拦截垃圾交易的作用,容易导致 Leader 节点宕机。
    iii.天花板有限、牺牲去中心化:Solana 每秒 500~1000 笔的交易处理能力已达到无分片 * 公链的巅峰。如果 Solana 未来不断的提升去中心化程度,允许更多的节点参与共识投票(目前有近 2000 个 Validator),则 Leader 发布的交易序列中必将包含更多的投票讯息,会持续压缩与用户交易相关的 TPS 空间。这标志着 Solana 在不分片的前提下,基本难以取得更高的 TPS(虽然目前的 TPS 天花板应该已经够用了)。

* 分片 (sharding):分片指的是将区块链网络中的任务分摊给不同的节点进行处理的一种水平扩容方式。在这样的网络中并不是所有的节点共同参与一笔记账,而是有很多个小组,每个小组单独记账,通过这种并行处理的方式来提升整个网络的性能。


iv.硬件要求高、不利于去中心化:Solana 的 Validator 节点硬件要求:CPU 12 或 24 核,内存至少 128 GB,硬盘 2T SSD,网络带宽至少达到 300 MB/s,一般为 1GB/s。根据部分说法,一个 Solana 节点的硬件成本,相当于几百个转型 POS 后的以太坊节点。由于节点运行成本过高,Solana 网络的运行工作很大程度上成为了鲸鱼和专业机构、企业的专利。


( 前 33 个 validator 已经占 33.9% 的质押权了,根据 BFT,理论上只要这 33 个 validator 联合起来作恶,就可以拉垮整个 Solana)

Source: Solana Validator Monitor



07.dApps 速览


Solana 生态图谱:

Source: Messari


7.1 DeFi

Source: Messari


Source: Twitter @inSitesh


  • Serum:Serum 是一个去中心化的交易所,前 FTX 支持合作,它基于 Solana 协议构建,提供中心链上订单簿和机器配对,帮助用户从引导流动性和配对服务中获得利润。Serum 是目前 Solana 生态系统中最受欢迎的应用程序之一,它的每秒处理能力达到了 65,000 笔交易。
  • Wormhole:Wormhole 是一个 Solana 和其他区块链之间的跨链协议,它能够让用户在不同的区块链之间转移资产。2022 年 2 月 3 日,wormhole 上发生重大黑客攻击,被盗取约合 3.26 亿美元资产。
  • Solend: Solend 是一种基于算法的去中心化协议,用于在 Solana 上借贷。借贷已证明自己是 DeFi 生态系统中的关键。然而,目前的产品速度缓慢且价格昂贵。在 Solana 上,Solend 可以扩展到速度提高 100 倍,成本降低 100 倍。Solend 旨在成为 Solana 上最易于使用和最安全的解决方案。

7.2 NFT


  • Magic Eden: Magic Eden 是为 Solana Network 打造的一个新的 NFT 平台,方便 NFT 的买卖和铸造。NFT 交易与以太坊非常相似,只是用户将有 0% 的上币费和 2% 的交易费,这降低了新的和有经验的 NFT 买家和创作者的进入壁垒。SOL 代币是支付费用的方式。


在 FTX 暴雷后,Solana 上的顶级 NFT 项目之一 DeGods 宣布将迁移到以太坊,而该团队的第二个项目 Y00ts 也将迁移到 Polygon。


7.3 GameFi


Solana 上的游戏可以实现高速、低延迟的游戏体验,并且可以处理大量的交易。高吞吐量和低成本是构建 GameFi 应用程序的重要因素,这使得基于 Solana 的 GameFi 应用程序可以实现高速、低延迟和低成本的游戏体验。


  • Star Atlas:

Star Atlas 将是一个以太空为主题的大型多人线上元宇宙,是区块链上第一批 AAA 游戏体验之一。他希望能吸引主流观众,所有观众都需要持有基于 Solana 的 ATLAS 或 POLIS 代币才能玩。


除了仅仅是游戏,Star Atlas 还在为玩家创造财务激励。'游戏中的每一项资产都应该是 NFT,从船只到船员到组件到虚拟土地到这些土地的结构,所有的东西都是如此。' 这将意味着,玩家可以在游戏中使用代币,也可以在开放的交易所将他们的资产兑换成其他加密货币或法定货币。


7.4 SocialFi


  • Audius:

Audius 是一个去中心化的音乐流媒体平台。创建该项目是为了避免音乐行业内的低效率问题,例如模糊的权利、所有权和其他第三方干扰。


Audius 通过调整利益相关者的利益来做到这一点:


艺术家可以在平台的分类账上发布他们的内容,提供与 Spotify 和 Google Play 音乐相当的音乐质量。


粉丝可以通过在 Audius 上抵押 AUDIO 代币来免费收听并支持他们最喜欢的艺术家。

节点可以帮助维护内容可用性或通过元数据索引增加用户查询。


7.5 开发者生态

Source: Electric Capital


根据 Electric Capital 的 2022 年开发者报告,到 2022 年,每月有超过 2,000 名开发人员在 Solana 上进行开发——在开发人员活动中仅次于以太坊生态系统,比 2021 年增长了 83%。自 2018 年以来,整个 Solana 生态系统的全职开发人员增长了 16 倍。

Source: Messari


部署在 Solana 上的程序一直比较稳定,并没有显著受到市场震动的影响。



08.近期发展


8.1 技术更新


在 Solana 2022 年底发布的报告中,Solana 对现存的部分问题进行了技术变革,这些变革的目的是解决当前的网络稳定性问题,在不提高手续费的前提下实现收入的增加,以及扩大用户群体等:


- QUIC:


Solana 过去采用 UDP (使用者资料包协定)在 RPC 节点和目前负责验证的主节点之间传递交易。由于 UDP(使用者资料包协定)是非可靠传递协定,不处理数据的流量控制和收妥确认(Receipt acknowledgment),因此在网路拥堵的情况下,主节点无法处理输入的庞大通信量,这就有可能会导致某一些数据包因此丢失。


为了对网路流量进行控制,Solana 的交易输入协议正在 QUIC 通讯协定的基础上重新构建。QUIC 是一个由 Google 建立的协议,为像 UDP 一样的快速异步通讯所设计,但像 TCP 一样具有会话(Session)和流量控制功能。一旦被采用,将会有更多选项来适应和优化数据输入。


QUIC 正在 Solana 测试网进行测试,主网 Beta 版预计即将推出。采用后 UDP 将被禁用。


Solana 网络上的交易目前限制为最大 1,232 字节。此限制限制了程序相互组合的能力。随着 QUIC 的实施,增加交易规模的可能性触手可及。

Source: Chorus One


- Stake-weighted Quality-of-Service (QoS):


目前 Solana 网路以“先到先得”的方式未加区别地处理交易,不考虑来源。然而,验证节点网路频宽有一个固定容量,为了有效使用它,质押加权(Stake-weighted)是必须的。


质押加权是在流量超出网路负荷时,优先处理某些流量类型的做法。鉴于 Solana 是一个 PoS(权益证明)网路,将质押加权的效用扩展到交易的服务质量是一种自然的选择。在这种模式下,一个拥有 0.5% 权益(质押代币权重)的节点将有权把至少 0.5% 的数据包传送给验证节点,而网路的其他部分和剩余权益的任何组合都不能完全将其排除。质押加权 QoS 正与 QUIC 并行发展。


- Fee market:


费用市场实施的第一个部分是支持优先费用。以前,网络以先到先得的方式处理交易,这并没有让用户有任何方式来表达交易执行的紧迫性。优先费用改变了这一点,它让用户能够自行决定在执行交易并将其包含在区块中时收取额外费用。优先费用是根据交易预计需要的计算资源量计算的。例如,与表达相同紧急程度的 NFT Mint 相比,简单的代币转移需要的总优先费较低。自 2022 年 7 月起,优先费用已在主网测试版上运行。未来的版本将为费用市场添加额外的功能。其中包括新的 RPC 方法,该方法将帮助用户和应用程序确定可能包含在下一个区块中所需的最低额外费用、竞争激烈的账户的更高费用以及区块调度的改进。手续费市场将在 QUIC 被完全采用和 UDP 被禁用后实施。


- Coinbase 桥


Coinbase 的 L2 发布了对 Solana 的桥,同时 Coinbase 钱包添加了对 Solana 的多链支持。


- Move 语言兼容


Solana Labs VM 团队在 Solana 的 Move 编译器方面取得了进展。开发人员能够编译 Move 代码并将其链接到 Solana VM 二进制文件中。一旦完全实施,它可能会吸引开发人员使用 Solana 的 LLVM 兼容智能合约语言库。


8.2 硬件


- Saga 手机


Solana 将于 5 月 8 日发售 Saga 手机,是和 OSOM 联合开发的专为 WEB3.0 用户量身定制的移动终端,内置专业的加密货币钱包功能,以及会内置可以供 Web3 程序开发的 “Solana Mobile Stack (SMS),目前为安卓系统,手机的售价约为 1000 美元左右,上市时间约为 2023 年初。Solana 手机中将会内置 Web3 dApp(去中心化应用)商店;以及内部集成的 Solana Pay,主要是可以促进二维码链上支付,还会配有移动钱包适配器,帮助用户可以用它把私钥储存在手机深处的 Seed Vault。


8.3 生态迁移


- Helium


Helium 是最大的去中心化无线网络提供商,结合区块链的奖励方式,热点由设备拥有着自行部署并维护,为附近的物联网设备提供信号覆盖。


4 月 18 日,Helium 网络将从其自主的 L1 迁移到 Solana 区块链。这次迁移是一项巨大的壮举,这次过渡得益于 Solana 的多种工具,包括:


  • 预言机:Pyth Network 将 HNT 价格带到链上,用于燃烧和铸造均衡机制,而 Switchboard 则用于测量硬件设备统计数据,以确定奖励分配。
  • Clockwork 用于自动化网络上代币的流动。
  • Helius Labs 提供 RPC 服务、数据索引和 API。
  • Squads Protocol 用于财政管理,sec3dev 用于程序审计。

作为 Helium 网络迁移到 Solana 的一部分,网络上近 100 万个热点将被铸造为 NFT,这标志着迄今为止 Solana 上最大的 NFT 铸造。为实现这一目标,Helium 正在利用 Solana 的 NFT 压缩技术,该技术利用 Merkle 树减少链上存储的数据量。数据结构的 Merkle 根存储在链上,并作为数据的指纹,可用于验证链下数据。使用 NFT 压缩大大降低了铸造 Helium NFT 的成本,预计成本约为 110 美元,与没有压缩技术的 25.4 万美元相比,节省了大量成本。


8.4 碳排放报告


Solana 在加密行业专注于遏制碳足迹的时候推出了其碳排放 dashboard。从 2022 年 4 月 1 日到 2023 年 3 月 31 日,Solana 在一年内排放了大约 10,651 吨二氧化碳,消耗了超过 26,000 兆瓦时的电力,约等于 8 架飞机从伦敦到纽约的碳足迹。单次 Solana 交易的碳足迹比一次谷歌搜索还少。 

Source: Solana Website



09.去中心化探讨


Solana 的流动性 leader 制度是提高其吞吐量和控制 gas fee 的重要设计,但是这也引来了人们对其去中心化的担忧。不仅在于该 leader 可以有几秒钟对于网络的掌控权,还在于整体验证节点的分布。


- 验证节点的分布:

下图是按自治系统(ASN)统计的节点分布情况,如果前三个数据中心联合起来,即可超 33.3%。

Source: Solana Website


下图是按国家的分布,可见美国、德国、荷兰为验证节点的主要集中地。

Source: Solana Website


还有广为诟病的企业级硬件要求,也不利于真正的去中心化。


- 宕机问题

Source: Messari


2021 年 9 月 14 日,Solana 因为性能上的问题,首次迎来宕机事故,时间长达 17 小时,SOL 代币价格随之快速下跌 15%;2022 年 1 月,Solana 再次出现宕机,时长足有 30 小时;之后的 5 月,Solana 先后宕机 2 次,6 月初又宕机 1 次。根据 Solana 官方的说法,其主网至少经历了 8 次性能下降或是宕机事故。这引来了大众对于其去中心化程度和安全性的深刻顾虑。


但是客观来看,历史上的多次宕机事故,大抵都类似 DDoS 攻击(distributed denial-of-service attack),即通过使用多个来源的流量,让流量超出系统的处理范围,从而使真实用户无法及时获得所需的网络服务或资源。显然 Solana 已经在近期的技术更新中注意到这个问题并且用 fee market, QUIC 等方式补救了。



10.公链横向对比

Source: Official Websites, North Beta International


- 开发者人数仅次于 ETH


- TVL 并不突出,但 DeFi Velocity 领跑


单看 TVL,Solana 平平。但 TVL 并不能概括完整的叙事。首先,Solana 的顶级交易生成器是衍生品 DEX,特别是 Drift 和 Zeta Markets。但除非受到激励,否则链上衍生品平台往往不会吸引大量的 TVL,无论在哪个生态系统中都是瑞兹。在衍生品之外,Solana 的主要用途还受到其他非 TVL 主导的用例的推动,例如 NFT 等。


但是有另外一些维度可以来衡量 DeFi 活跃程度,例如 Kamino Finance 提出的 DeFi Velocity。该指标值 = 24 小时 DEX 交易量 / 区块链锁仓量,数值越高,代表 DeFi 生态系统越活跃,资本正在被快速投入使用。下图是 2023 年 1 月各主要可比链的 DeFi Velocity 数据,Solana 为 0.25 ,至少是其他网络的两倍,表明 Solana 的 DeFi 生态系统比其竞争对手更活跃(尽管单笔规模较小)。

Source: Kamino Finance


具体来说,按活跃地址数,Solana 原生 dApp 前三名是 Serum, Mango Markets, Raydium。

Source: Nansen


按交易数,Solana 原生 dApp 前三名是 Zeta Markets, Drift Protocol, Raydium.

Source: Nansen



11.SOL Tokenomics

Source: Coingecko


- 供给:

创世 500 million SOL, 当前流通中总供应量 393 million,预计到 2030 年总供给量会到 700 milliion。


- 通胀设计:

初始通货膨胀率:8%

通货膨胀率:−15%

长期通胀率:1.5%


SOL 的代币机制设定其初始通货膨胀率为 15%,之后每年减少之前的 15%,达到长期稳定率(1%-2%)后保持不变。这种代币机制使得早期 SOL 供给快速增长,后期 SOL 供给趋于稳定。


- 历史价格:

Source: Coingecko


21 年牛市的时候冲到过 $250。近期自 FTX 暴雷打击后有所回温。


- 代币分配:

SOL 的分配中只有 2.6%, 给到了 public sale. founding sale & seed sale 占到了 46%。

Source: Coingecko


- 解锁方案

绝大多数的 SOL 都持在 VC/ 团队手中,有必要密切关注 SOL 的解锁方案。

Source: Solana Compass


上图给出了超 250k SOL 的解锁 schedule,近期的大型解锁事件不甚显著。最显著的抛压将在 2025 年 3 月发生,主要来自不复存在的 Alameda Research(破产保护),合约 6.43 亿美元。


- 价值分析:

SOL 的价值累积与 ETH 类似,主要来自于以下几个方面:


交易费用:gas fee 很低但还是有。为了通过基于协议的奖励和交易费用创造可持续的经济,每个交易费用的固定部分(现在为 50%)被销毁,剩下的费用交给处理交易的当前 leader。


价值存储:SOL 被锁定起来作为 DeFi 交易的抵押品,例如,你可以拿出 SOL 来担保贷款或为 DEX 提供流动性。


资本性资产:SOL 在几个方面充当了资本资产,拥有 SOL 就像拥有 Solana 公司的股权一样,一旦质押,SOL 就赋予其所有者以验证者身份为网络工作的权利(或将他们的份额委托给验证者并分享奖励),并有权收取网络产生的费用。


可以从 staking 的角度简单衡量 SOL 以及 Solana 网络的价值。


普通用户可以通过像 Phantom 这样的钱包把持有的 SOL 质押给其中一个验证者。验证者通过小额交易费,更多是通胀来赚取保障网络的钱。Solana 铸造代币作为对验证者的奖励。他们拥有的越份额多,“领导”的次数就越多,收入也越多。为了吸引更多的 staking,验证者向权益持有者提供收益。


有一种观点认为,对于 PoS 网络,构建在链上的价值要小于网络中承载的价值,否则验证节点就有可能攻击网络,从而获得区块链上的资产。从理论上讲,staking 的量越大,网络就越安全,因为这样验证者作恶可能性越小。


随着更多有价值的项目被建立在 Solana 之上,质押的 SOL 的价值也需要相应的上升。即:吸引更多的开发者,吸引更多的用户,每个人都同意 staking 的价值就会相应增加。


随着新项目在 Solana 上的建立,更多的人需要购买更多的 SOL 来使用它们。由于越来越多的 SOL 代币将被质押和锁定在 DeFi 协议中,这种不断增长的需求,SOL 代币的供应量就会减少——更多的需求,更少的代币,更高的价格。因此,对于 Solana 而言,构建在 Solana 上的生态越繁荣、价值越大,Solana 网络的价值越大,$SOL 的价值越大。



12.总结


Solana 是一个全面的、不分片的高速链,PoH 的天才设计构建了一个“全链时钟”,从而创造性地让区块链同步变得便宜高效。和它创立时的愿景一样,它仍然是目前最适合作为链上 Nasdaq 的存在。


在区块链不可能三角中,Solana 无疑做到了可拓展性,安全性和去中心化程度虽不突出但也尚可,且最近的技术更新对于安全性和稳定性做出了若干改良。这种特性是和以太坊非常互补的。


在关系紧密的 FTX 倒下后,Solana 不可避免地受到了波及,但是今年以来一直在稳定回温。最重要的是,Solana 的开发者生态并没有受到太大打击:2022 年 12 月,Solana 的活跃开发者是所有公链生态里面仅次于以太坊的,有 2082 个,和 2021 年同期相比增加了 83%。而对于一个智能合约平台,其实最重要的是开发者生态是否有机而自发,以及用户是否有社区认同感。高频、低耗的区块链,永远是各种类型的 dApp 争相追捧的。


但是另一方面,以太坊仍然是无争议的巨人,生态和开发者碾压 Solana。而基于以太坊的 layer2 也在弥补主链上关于速度和费用的不足,并且凭借更好的生态和安全性野蛮生长,对 Solana 形成了有效威胁。Solana 必须要继续保持蓬勃增长的开发者社群和更强大包容的生态,才能在百链之争中谋得稳固地位。


当然,更安全、更广义的跨链未来是另一个变量了。


Reference(向下滑动)

DeFi velocity: https://blog.kamino.finance/january-data-report-part-2-velocity/

Developer report: https://www.developerreport.com/developer-report

Ecosystem research: https://messari.io/report/Solana-ecosystem-overview?referrer=all-research

Jito mev dashboard: https://jito-labs.medium.com/introducing-the-first-Solana-mev-dashboard-213c3304eb5b

Network upgrade: https://Solana.com/news/Solana-network-upgrades

PoH explanation: https://www.panewslab.com/zh/articledetails/q0bo64oj.html

Private sale: https://Solana.com/news/Solana-labs-completes-a-314-15m-private-token-sale-led-by-andreessen-horowitz-and-polychain-capital

Revenue share: https://tokenterminal.com/terminal/projects/Solana/revenue-share

Solana beach: https://Solanabeach.io/validators

Solana documentation: https://docs.Solana.com/history

Solana events: https://Solana.com/events

Solana foundation post on FTX: https://Solana.com/news/Solana-facts-ftx-bankruptcy

Solana funding: https://app.dealroom.co/companies/solana

Solana overview: https://www.aicoin.com/article/294239.html

Solana tokenomics: https://Solanacompass.com/tokenomics#historic

Solana white paper: https://Solana.com/Solana-whitepaper.pdf

Solscan: https://solscan.io/

Validator health report:https://Solana.com/news/validator-health-report-march-2023





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