Глибокий аналіз Solana, високопродуктивної блокчейн-мережі

Блокчейн-мережі вже давно пропонуються як нові інноваційні платіжні рейки. Однак протягом багатьох років вони намагалися масштабуватися для підтримки безпечних, високопродуктивних і недорогих транзакцій, яких вимагають платіжні компанії та очікують споживачі. Протягом останнього року наша команда у Visa уважно стежила за технічними інноваціями, що лежать в основі масштабованості блокчейну, і надихається значним прогресом, досягнутим як з новими мережами «2 рівня» на основі Ethereum, так і з альтернативними мережами блокчейнів, побудованими з нуля. вгору. Наша мета полягала в тому, щоб глибоко зрозуміти технічні властивості мереж блокчейнів і поекспериментувати з тим, як ми можемо використовувати їх, щоб допомогти покращити нашу існуючу мережу, а також створити нові продукти для торгівлі та руху грошей.

Хоча ми вважаємо, що платіжна екосистема використовуватиме кілька блокчейн-мереж, ми бачимо потенціал блокчейн-мережі Solana для того, щоб стати однією з мереж, яка може сприяти розвитку основних платіжних потоків. Завдяки своїй швидкості, масштабованості та низьким транзакційним витратам він є перспективним для платежів, що робить його хорошим кандидатом для ефективних розрахункових систем блокчейну за допомогою стабільних монет, таких як USDC. Блокчейн-мережа Solana містить низку ключових функцій і нових інновацій, які варто розпакувати кожному, хто цікавиться платіжними технологіями.

Пропускна здатність транзакцій у масштабі Visa

Як глобальна платіжна мережа Visa може виконувати понад 65 000 транзакцій на секунду. Хоча Solana не виконувала транзакції в такому масштабі, як Visa, Solana в середньому складає 400 транзакцій, створених користувачами, за секунду (TPS), і зазвичай зростає до понад 2000 TPS, створених користувачами, у періоди пікового попиту.¹ Це значний рівень продемонстрованої пропускної здатності, що робить його життєздатним для тестування та пілотування випадків використання платежів. Для порівняння, Ethereum обробляє в середньому 12 TPS, тоді як Bitcoin керує приблизно 7 TPS.

Паралельна обробка транзакцій: Завдяки конструкції високої пропускної здатності Solana може паралельно обробляти транзакції, допомагаючи значно підвищити ефективність мережі. Трансакції, що впливають на окремі рахунки, можна виконувати одночасно, що дозволяє Solana ефективно підтримувати сценарії платежів і розрахунків, коли транзакції відбуваються переважно між двома окремими сторонами або коли одна сторона здійснює виплати багатьом іншим сторонам.

У Solana розумні контракти, які називаються програмами, також можуть виконуватися паралельно. Транзакції визначають стан або облікові записи, з якими вони взаємодіють, що дозволяє валідаторам виконувати неконфліктні транзакції одночасно. На відміну від інших ланцюгів, таких як Ethereum, які використовують однопотокову модель, Solana використовує багатопотоковий підхід для забезпечення паралельного виконання транзакцій. Простіше кажучи, у той час як блокчейни, такі як Bitcoin і Ethereum, обробляють транзакції послідовно, архітектура Solana дозволяє обробляти кілька транзакцій одночасно. Ця конструкція допомагає запобігти перевантаженню в одній частині мережі від впливу на загальну продуктивність мережі.

Низькі та передбачувані транзакційні витрати, які допомагають підвищити ефективність платежів

Що стосується витрат, комісії Solana за транзакції не тільки доступні, зазвичай менше 0,001 долара США, але й передбачувані. Цей рівень недорогої передбачуваності допомагає зробити мережу привабливою для вивчення ефективності та економії коштів для існуючих платіжних операцій. На малюнку 1 нижче Solana чітко виділяється з точки зору витрат порівняно з біткойнами та Ethereum, чиї комісії можуть непередбачувано коливатися залежно від попиту на транзакції для виконання в мережі. Платіжним компаніям може бути важче керувати мережею з непередбачуваними транзакційними витратами в межах своїх продуктів, що може призвести до заплутаного досвіду споживачів.

Фігура 1. Середня комісія за транзакцію в доларах США

Середня комісія за транзакцію в доларах США опис зображення

Досягнення передбачуваності витрат через локалізовані ринки комісій: Локалізований ринок комісій Solana є унікальним серед блокчейнів. Це нововведення тісно пов’язане з можливостями паралельної обробки Solana, де транзакції, які не накладаються одна на одну, виконуються в окремих потоках, подібно до того, як транспортні засоби рухаються різними дорогами. Перевантаженість мережі є важливою причиною, чому інші блокчейн-мережі можуть стикатися з підвищеними комісіями, що потім може негативно вплинути на всю систему. Популярність випуску NFT може збільшити перевантаження мережі, що зробить P2P-транзакцію споживача, яка може відбуватися одночасно, дорожчою або навіть економічно недоцільною.

Рисунок 2. Порівняння ринків комісій: Solana проти Ethereum та інших газових мереж

Порівняння ринків комісій: Solana проти Ethereum та інших газових мереж, опис зображення

Підхід Solana допомагає гарантувати, що перевантаження в одному обліковому записі (наприклад, баланс USDC Аліси) не впливає на інші (наприклад, баланс USDC Боба). Якщо один обліковий запис стає зайнятим через високий попит на певний актив, наприклад NFT, збільшаться лише комісії на цьому конкретному обліковому записі. Комісії на інших рахунках, на які не впливає це перевантаження, залишаються стабільними. Це призводить до появи ринку комісії, який реагує на попит на основі випадків використання. Коли виникає сплеск попиту на певний актив, вартість транзакції для цього тимчасово зростає. При цьому витрати на інші транзакції в ланцюжку залишаються незмінними. Дозволяючи обчисленням з використанням різних станів виконуватися паралельно, Solana може створювати ринки комісій на основі областей «конкуренції між державами», а не єдиний глобальний ринок комісій.

Завершеність транзакції, яку очікують споживачі

Завершеність транзакції визначає, як швидко користувачі можуть очікувати підтвердження своїх дій у мережі блокчейн. Для платежів час до підтвердження транзакції так само важливий, як і пропускна здатність мережі. Наприклад, Ethereum становить у середньому близько 12 TPS; однак через ліміти газу та вимоги смарт-контрактів під час перевантажень користувачі можуть чекати кілька хвилин, перш ніж транзакції будуть підтверджені. Solana націлений на 400 мілісекунд, хоча на практиці він може коливатися від 500 до 600 мілісекунд.²

Переважна більшість програм на Solana використовує «оптимістичне підтвердження» для своєї остаточності.

Оптимістичне підтвердження — це механізм, який використовується в блокчейні Solana для досягнення остаточності, не чекаючи, поки всі валідатори — або організації, відповідальні за створення блоків — проголосують за блок. З оптимістичним підтвердженням блок можна вважати завершеним, якщо за нього проголосували валідатори, які представляють більше ніж дві третини делегованих валідаторів ставок, і жоден блок, який був оптимістично підтверджений, ніколи не був відкочений або не вдалося завершити. Цей механізм дозволяє Solana досягти завершеності за набагато коротший час, ніж багато інших блокчейнів. Швидка швидкість завершення транзакції може забезпечити кращий досвід оплати. Для порівняння, біткойну може знадобитися до 60 хвилин для створення шести додаткових блоків, перш ніж транзакції вважаються безпечними та остаточними.

Таблиця 1: Час підтвердження блокчейну в блоках і секундах/хвилинах

*Кількість блоків, які ви чекаєте, перш ніж вважати переказ дійсним, називається «числом підтвердження», який зазвичай відрізняється для різних мереж. API Circle використовують номери підтвердження, зазначені в таблиці для кожного підтримуваного ланцюга.

Джерело: Visa | Дані: Коло станом на 31.08.2023

Доступність: велика кількість вузлів і кілька клієнтів валідатора

Платіжна мережа може бути ефективною, лише якщо вона завжди доступна для ініціювання та виконання транзакції в той самий момент, коли користувачеві потрібно здійснити платіж. Для блокчейн-мереж доступність найкраще вимірюється кількістю незалежних учасників або вузлів, які спільно керують мережею, щоб зробити її доступною для споживачів для ініціювання транзакцій. Станом на липень 2023 року мережа Solana може похвалитися вражаючими 1893 активними валідаторами — організаціями, відповідальними за створення блоків і голосування за них. Крім того, є ще 925 вузлів, які називаються вузлами RPC, які можуть не створювати блоки самі, але підтримувати локальний запис транзакцій.³ Велика кількість вузлів у мережі блокчейн підвищує її стійкість і резервування. Якщо деякі вузли стикаються з проблемами або виходять з мережі, мережа все ще може функціонувати без втрати даних, доки достатня кількість вузлів залишається в робочому стані. Спільнота Solana також звертає увагу на різноманітність географії вузлів та постачальників інфраструктури, щоб зробити мережу більш надійною проти таких подій, як стихійні лиха або зміни політики доступу постачальником. Мережа Solana має вузли в більш ніж 40 різних країнах і сотні унікальних домовленостей про хостинг у різних місцях.⁴ Це допомагає забезпечити безперебійну та надійну роботу навіть в умовах технічних проблем.

Клієнти валідатора — це програмні інструменти, які дозволяють операторам вузлів діяти як валідатори в блокчейні з підтвердженням частки. Різноманітність клієнтів валідатора підвищує стійкість мережі. Хоча один клієнт може мати помилки або вразливості, інший може ні. Це врешті-решт зменшує ймовірність того, що одна помилка програмного забезпечення пошкодить мережу. Solana спочатку працювала з одним клієнтом валідатора від Solana Labs. У серпні 2022 року Jito Labs представила другий для Mainnet, Jito-Solana. Незабаром після цього Jump Crypto представила Firedancer (на стадії тестування), незалежний клієнт валідатора C++. Firedancer виділяється своїм потенціалом для значного підвищення продуктивності, про що свідчить демонстрація в прямому ефірі, яка досягла 600 тис. TPS.⁵ Метою наявності різних клієнтів перевірки є підтримання стабільності мережі. За межами Ethereum Solana є однією з небагатьох мереж, яка має кілька повністю незалежних клієнтів-валідаторів.

Відповідає сучасним вимогам

Унікальні технологічні переваги Solana, включаючи високу пропускну здатність із паралельною обробкою, низьку вартість із локалізованими ринками комісії та високу відмовостійкість із значною кількістю вузлів і кількома клієнтами вузлів, разом створюють масштабовану блокчейн-платформу з переконливою пропозицією цінності для платежів. Ось деякі з причин, чому ми вирішили розширити наш пілотний проект розрахунків стейблкойнами, щоб включити транзакції через мережу Solana. Під час тестування нашої функції розрахунків стейблкойнами на Solana ми плануємо перевірити, чи здатна Solana відповідати вимогам сучасних корпоративних казначейських операцій.

Ця стаття є частиною серії про розвиток екосистеми Blockchain. Зверніться до Visa Crypto Thought Leadership, щоб отримати більше інформації про споживачів, передових практик та інноваційних підходів до блокчейну завдяки нашим дослідженням. Щоб дізнатися більше про нашу участь у крипто-екосистемі та продукти, які ми зараз створюємо, зв’яжіться з GDLVisaCryptoResearch@visa.com

Виноски

Провідник блокчейнів Solana. Числа включають реальну TPS, за винятком TPS для голосування.

Blockchain Explorer, Solana Explorer.

Кількість вузлів.

Метрики Solana Validator.

Анонс Firedancer від Jump Crypto.

Відмова від відповідальності:

1. Цю статтю передруковано з [КЕРІВНИЦТВО ДУМКІВ VISA CRYPTO]. Усі авторські права належать оригінальному автору [Мустафа Бедавала, Арджуна Віджеєкун]. Якщо є заперечення щодо цього передруку, будь ласка, зв’яжіться з командою Gate Learn, і вони негайно розглянуть це.
2. Відмова від відповідальності: погляди та думки, висловлені в цій статті, належать виключно автору та не є жодною інвестиційною порадою.
3. Переклади статті на інші мови виконує команда Gate Learn. Якщо не зазначено вище, копіювання, розповсюдження або плагіат перекладених статей заборонено.