Глубокое погружение в Solana, высокопроизводительную блокчейн-сеть

Сети Blockchain уже давно предлагаются в качестве новых инновационных платежных рельсов. Однако на протяжении многих лет им не удавалось масштабироваться, чтобы поддерживать безопасные, высокопроизводительные и недорогие транзакции, которые требуют платежные компании и ожидают потребители. В течение последнего года наша команда в Visa внимательно следила за техническими инновациями, лежащими в основе масштабируемости блокчейна, и нас воодушевляет значительный прогресс, достигнутый как в новых сетях "второго уровня" поверх Ethereum, так и в альтернативных блокчейн-сетях, созданных с нуля. Нашей целью было глубокое понимание технических свойств сетей blockchain и эксперименты с тем, как мы можем использовать их для улучшения нашей существующей сети, а также для создания новых продуктов для торговли и перемещения денег.

Хотя мы считаем, что в экосистеме платежей, скорее всего, будет использоваться несколько блокчейн-сетей, мы видим потенциал того, что блокчейн-сеть Solana станет одной из сетей, которая поможет обеспечить основные потоки платежей. Благодаря своей скорости, масштабируемости и низким транзакционным издержкам, эта валюта может стать хорошим кандидатом на создание эффективных блокчейн-расчетов с использованием таких стабильных монет, как USDC. Блокчейн-сеть Solana включает в себя ряд ключевых особенностей и инноваций, которые стоит раскрыть всем, кто интересуется платежными технологиями.

Пропускная способность транзакций в масштабах Visa

Как глобальная платежная сеть Visa способна выполнять более 65 000 транзакций в секунду. Несмотря на то, что Solana не проводит транзакции в масштабах Visa, среднее число транзакций, генерируемых пользователями, составляет 400 в секунду (TPS), а в периоды пикового спроса оно обычно возрастает до более чем 2 000 TPS. Это значительный уровень продемонстрированной пропускной способности, что делает возможным тестирование и пилотирование вариантов использования платежей. Для сравнения, Ethereum обрабатывает в среднем 12 TPS, а Bitcoin - около 7 TPS.

Параллельная обработка транзакций: Основа дизайна Solana - высокая пропускная способность транзакций. Solana может обрабатывать транзакции параллельно, что значительно повышает эффективность сети. Транзакции, затрагивающие отдельные счета, могут выполняться одновременно, что позволяет Solana эффективно поддерживать сценарии платежей и расчетов, когда транзакции происходят в основном между двумя разными сторонами или когда одна сторона выплачивает деньги многим другим сторонам.

В Solana смарт-контракты, называемые программами, также могут выполняться параллельно. Транзакции определяют состояние или учетные записи, с которыми они взаимодействуют, что позволяет валидаторам выполнять неконфликтные транзакции одновременно. В отличие от других цепочек, таких как Ethereum, которые используют однопоточную модель, в Solana применяется многопоточный подход, позволяющий выполнять транзакции параллельно. Проще говоря, если такие блокчейны, как Bitcoin и Ethereum, обрабатывают транзакции последовательно, то архитектура Solana позволяет обрабатывать несколько транзакций одновременно. Такая конструкция помогает предотвратить влияние перегруженности в одной части сети на ее общую производительность.

Низкие и предсказуемые операционные издержки, которые помогают повысить эффективность платежей

Что касается расходов, то комиссии за транзакции Solana не только доступны (обычно менее $0,001), но и предсказуемы. Такой уровень предсказуемости низких затрат делает эту сеть привлекательной для поиска возможностей повышения эффективности и снижения затрат для существующих платежных операций. На рисунке 1 ниже Solana явно выделяется с точки зрения затрат по сравнению с Bitcoin и Ethereum, чьи комиссии могут непредсказуемо колебаться в зависимости от спроса на транзакции, выполняемые в сети. Сеть с непредсказуемыми транзакционными издержками может быть более сложной для платежных компаний в плане управления своими продуктами и может привести к запутыванию потребительского опыта.

Рисунок 1. Средняя комиссия за транзакцию в USD

Средняя комиссия за транзакцию в USD Описание изображения

Достижение предсказуемости затрат с помощью локализованных рынков гонораров: Локализованный рынок сборов Solana уникален среди блокчейнов. Эта инновация тесно связана с возможностями параллельной обработки данных в Solana, где транзакции, которые не пересекаются друг с другом, выполняются в отдельных потоках, подобно автомобилям, движущимся по разным дорогам. Перегруженность сети - важная причина, по которой другие сети блокчейн могут столкнуться с увеличением сборов, что впоследствии может негативно сказаться на всей системе. Популярность выпуска NFT может увеличить перегрузку сети, делая P2P-транзакцию потребителя, которая может происходить в то же время, более дорогой или даже экономически нецелесообразной.

Рисунок 2. Сравнение рынков гонораров: Solana по сравнению с Ethereum и другими газовыми сетями

Сравнение рынков платежей: Описание изображения Solana против Ethereum и других газовых сетей

Подход Solana помогает гарантировать, что перегрузка на одном счете (например, баланс USDC Алисы) не повлияет на другие (например, баланс USDC Боба). Если один счет становится загруженным из-за высокого спроса на определенный актив, например, NFT, увеличиваются только комиссии по этому конкретному счету. Комиссии по другим счетам, не затронутым этим скоплением, остаются неизменными. Это приводит к появлению рынка гонораров, который реагирует на спрос, основанный на использовании конкретных случаев. Когда спрос на определенный актив резко возрастает, стоимость сделки по нему временно увеличивается. При этом затраты на другие операции в цепочке не затрагиваются. Позволяя вычислениям, использующим различные состояния, выполняться параллельно, Solana может создавать рынки вознаграждений, основанные на областях "соперничества состояний", а не иметь единый глобальный рынок вознаграждений.

Завершение сделки, которого ожидают потребители

Окончательность транзакций измеряет, насколько быстро пользователи могут ожидать подтверждения своих действий в сети блокчейн. Для платежей время подтверждения транзакции так же важно, как и пропускная способность сети. Например, средний показатель Ethereum составляет около 12 TPS; однако из-за ограничений на газ и требований смарт-контрактов в периоды перегруженности пользователи могут потратить несколько минут на ожидание подтверждения транзакций. Solana нацелена на время работы слота в 400 миллисекунд, хотя на практике оно может варьироваться от 500 до 600 миллисекунд.²

Подавляющее большинство приложений на Solana используют "оптимистичное подтверждение" для окончательного завершения.

Оптимистичное подтверждение - это механизм, используемый в блокчейне Solana для достижения окончательного результата, не дожидаясь, пока все валидаторы - или организации, ответственные за создание блоков, - проголосуют за блок. При оптимистичном подтверждении блок может считаться завершенным, если за него проголосовали валидаторы, представляющие более двух третей делегированных валидаторов, и ни один блок, который был оптимистично подтвержден, никогда не был откачен или не завершен. Этот механизм позволяет Solana достичь окончательного результата за гораздо более короткое время, чем многим другим блокчейнам. Быстрая скорость завершения транзакции может обеспечить лучший опыт проведения платежей. Для сравнения, Биткойну может потребоваться до 60 минут на создание шести дополнительных блоков, прежде чем транзакции будут считаться безопасными и окончательными.

Таблица 1: Время подтверждения блокчейна в блоках и секундах/минутах

* Количество блоков, которое Вы ожидаете, прежде чем считать перевод действительным, называется "числом подтверждения", которое обычно различно для разных цепочек. API Circle используют номера подтверждений, указанные в таблице для каждой поддерживаемой цепочки.

Источник: Visa | Данные: Круг по состоянию на 31 августа 2023 г.

Доступность: Большое количество узлов и множество клиентов валидаторов

Сеть платежей может быть эффективной только в том случае, если она всегда готова инициировать и выполнить транзакцию в тот самый момент, когда пользователю необходимо совершить платеж. Для сетей blockchain доступность лучше всего измерять количеством независимых участников или узлов, которые совместно управляют сетью, чтобы потребители могли инициировать транзакции. По состоянию на июль 2023 года сеть Solana насчитывает 1 893 активных валидатора - организаций, ответственных за производство блоков и голосование по ним. Кроме того, существует еще 925 узлов, называемых узлами RPC, которые не могут сами создавать блоки, но ведут локальную запись транзакций.³ Большое количество узлов в сети блокчейн повышает ее устойчивость и избыточность. Если некоторые узлы столкнутся с проблемами или выйдут из строя, сеть все равно сможет функционировать без потери данных, если только достаточное количество узлов останется в рабочем состоянии. Сообщество Solana также уделяет внимание разнообразию географии узлов и поставщиков инфраструктуры, чтобы сделать сеть более устойчивой к таким событиям, как стихийные бедствия или изменение политики доступа со стороны провайдера. Сеть Solana имеет узлы в более чем 40 различных странах и сотни уникальных хостингов и различных местоположений.⁴ Это помогает обеспечить бесперебойную и надежную работу, даже при возникновении технических проблем.

Клиенты валидаторов - это программные инструменты, которые позволяют операторам узлов выступать в роли валидаторов на блокчейне с доказательством доли. Разнообразие клиентов валидаторов повышает устойчивость сети. В то время как в одном клиенте могут быть ошибки или уязвимости, в другом их может не быть. Это в конечном итоге снижает вероятность того, что один-единственный программный дефект выведет сеть из строя. Изначально Solana работала с одним клиентом валидатора от Solana Labs. В августе 2022 года компания Jito Labs представила второй вариант для Mainnet - Jito-Solana. Вскоре после этого компания Jump Crypto представила Firedancer (на стадии тестирования), независимый клиент валидатора на C++. Firedancer выделяется тем, что может значительно повысить производительность, что подтверждается демонстрацией в реальном времени, которая достигла 600 тыс. TPS.⁵ Цель наличия разных клиентов валидаторов - сохранить стабильность сети. За пределами Ethereum, Solana - одна из единственных цепочек с несколькими, полностью независимыми клиентами-валидаторами.

Отвечая современным требованиям

Уникальные технологические преимущества Solana, включая высокую пропускную способность с параллельной обработкой, низкую стоимость с локализованными рынками комиссий и высокую отказоустойчивость со значительным количеством узлов и множеством клиентов-узлов, вместе создают масштабируемую блокчейн-платформу с убедительным ценностным предложением для платежей. Вот некоторые из причин, по которым мы решили расширить наш пилотный проект по расчетам со стабильными монетами, включив в него транзакции через сеть Solana. По мере того, как мы будем тестировать нашу функциональность расчетов в стабильных монетах на Solana, мы планируем проверить, насколько Solana способна удовлетворить требования современных корпоративных казначейских операций.

Эта статья является частью серии статей о развитии экосистемы Blockchain. Зайдите на сайт Visa Crypto Thought Leadership, чтобы узнать больше о потребительских идеях, лучших практиках и инновационных подходах к блокчейну, которые мы используем в своих исследованиях. Чтобы узнать больше о нашем участии в криптовалютной экосистеме и продуктах, которые мы сейчас создаем, напишите на GDLVisaCryptoResearch@visa.com.

Сноски

Проводник блокчейна Solana. Цифры включают реальные TPS, исключая TPS с правом голоса.

Исследователь блокчейна, Solana Explorer.

Количество узлов.

Метрики Solana Validator.

Анонс Firedancer от Jump Crypto.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана из[VISA CRYPTO THOUGHT LEADERSHIP]. Все авторские права принадлежат авторам[Mustafa Bedawala, Arjuna Wijeyekoon]. Если у Вас есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они незамедлительно рассмотрят их.
2. Предупреждение об ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору и не являются инвестиционным советом.
3. Перевод статьи на другие языки осуществляется командой Gate Learn. Если не указано, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.