Cos’è Solana (SOL) e come funziona?

Cos’è Solana (SOL)?

Solana è una blockchain pubblica su cui gli sviluppatori possono creare ed eseguire programmi onchain. Questi programmi sono simili agli smart contract: pezzi di codice che girano sulla blockchain ed eseguono automaticamente determinati accordi o azioni.

SOL è il token nativo di Solana. Lo usi, tra le altre cose, per pagare i costi di transazione sulla rete. Solana ha una propria mainnet, cioè l’ambiente di produzione in cui la rete funziona normalmente. Inoltre ci sono Devnet e Testnet, usati per lo sviluppo e i test dai validator. Solana Mainnet Beta è andata online a marzo 2020. Questo nome viene ancora usato per la rete di produzione.

In breve

• Solana è una blockchain pubblica per programmi onchain.
• SOL è il token nativo e viene usato per i costi di transazione.
• I validator elaborano le transazioni e votano sui blocchi tramite proof of stake.
• Proof of History aiuta a mettere gli eventi in un ordine verificabile.
• L’elaborazione parallela può aiutare, ma non funziona per tutte le transazioni allo stesso tempo.

Come funziona Solana?

Solana usa il proof of stake. In questo sistema, i validator aiutano a mantenere la rete operativa. Un validator è un computer che elabora le transazioni, vota sui blocchi e controlla insieme agli altri quali dati finiscono nel registro digitale.

L’influenza di un validator dipende dallo stake delegato a quel validator. Qui stake significa: SOL collegati a un validator per sostenere la sua partecipazione alla rete. Il validator non ottiene però la proprietà o il controllo di quel SOL delegato.

I validator si alternano nei ruoli. Il validator che in quel momento è leader produce i blocchi e aggiunge nuove voci al registro durante uno slot. In breve, uno slot è il periodo in cui quel validator ha questo compito.

Per raggiungere il consenso, Solana usa Tower BFT, un metodo di consenso. Consenso significa che i partecipanti alla rete decidono insieme quale versione del registro è valida. Tower BFT usa Proof of History come riferimento temporale. Quando un blocco riceve i voti di una supermaggioranza della rete, viene considerato confermato.

Una transazione passa attraverso più fasi. Prima arriva, poi viene verificata la firma. Dopo, la rete controlla tra le altre cose il pagatore e gli account coinvolti. Poi vengono eseguite le istruzioni. Se tutto è corretto, le modifiche vengono registrate. Se l’esecuzione non riesce, le modifiche vengono annullate, a parte eventuali costi applicabili.

Panoramica di Solana (SOL)

Cos’è Proof of History su Solana?

Proof of History, spesso abbreviato in PoH, è un modo per registrare in modo verificabile l’ordine e il passare del tempo tra gli eventi. Puoi vederlo come una timeline crittografica per la rete.

Tecnicamente, PoH funziona con una catena sequenziale di hash. Un hash è il risultato digitale di un calcolo. In questa catena, ogni nuovo hash viene creato usando come input il risultato dell’hash precedente. Così si ottiene un ordine fisso che non può essere cambiato facilmente in seguito senza ricalcolare tutto il resto.

Anche le transazioni, o gli hash delle transazioni, possono essere inseriti in questa sequenza. In questo modo si può verificare dove una transazione si colloca nell’ordine. I segmenti della sequenza possono essere ricalcolati in parallelo per eseguire questo controllo.

Proof of History non sostituisce il proof of stake o i voti dei validator. Quindi non decide da solo quali blocchi vengono approvati in modo definitivo. I voti dei validator ponderati in base allo stake restano necessari per il consenso. Tower BFT usa il riferimento temporale di PoH, tra le altre cose, per determinare i timeout nel processo di consenso.

Come Solana elabora le transazioni in parallelo?

Solana cerca di eseguire contemporaneamente le transazioni che non si ostacolano a vicenda. Questo avviene con Sealevel. L’idea principale è semplice: una transazione indica in anticipo quali account vuole leggere e quali account può modificare.

Quando due transazioni non hanno accesso sovrapposto agli account, Sealevel può pianificarle ed eseguirle in parallelo. Questo significa che possono essere elaborate una accanto all’altra invece che in modo rigoroso una dopo l’altra.

Immagina che due transazioni lavorino con account completamente diversi. In quel caso possono funzionare in modo indipendente. Se due transazioni vogliono modificare lo stesso account, nasce un conflitto. Quelle transazioni non possono essere eseguite in parallelo in modo indipendente e devono essere elaborate in un ordine sicuro.

Anche le firme delle transazioni vengono verificate in parallelo in batch. All’interno di una singola transazione, invece, le istruzioni vengono eseguite in sequenza. Se qualcosa va storto durante il processo, la rete annulla le modifiche di quella transazione, a parte gli eventuali costi applicabili.

L’elaborazione parallela quindi non significa che tutte le transazioni in un blocco vengano sempre eseguite nello stesso momento. Gli account scrivibili condivisi limitano quanta parallelizzazione è possibile.

Chi ha fondato Solana?

Anatoly Yakovenko e Raj Gokal sono i cofondatori di Solana. Yakovenko ha sviluppato il concetto originale di Proof of History e ha pubblicato la prima descrizione tecnica nel 2017.

Raj Gokal si è unito al progetto iniziale nel dicembre 2017. Greg Fitzgerald e Stephen Akridge sono stati tra i primi collaboratori tecnici. Hanno aiutato a trasformare le idee tecniche in un prototipo e in un’implementazione della rete.

Solana Labs è stata fondata nel 2018 attorno allo sviluppo della rete.

Quali sono i vantaggi di Solana?

Solana combina un consenso ponderato in base allo stake con un riferimento temporale verificabile tramite Proof of History. Così i validator non devono coordinarsi continuamente tra loro sull’ordine degli eventi.

Sealevel permette l’esecuzione parallela delle transazioni che non condividono accesso agli account. Questo design può aiutare a elaborare in parallelo lavori indipendenti. Quanta parallelizzazione sia possibile nella pratica dipende però dalle transazioni stesse e dagli account usati.

I programmi Solana possono chiamare altri programmi all’interno della stessa transazione. In questo modo le applicazioni onchain possono collaborare tra loro e usare i blocchi costitutivi l’una dell’altra.

I costi di transazione si pagano in SOL. Ogni transazione ha una tariffa base e può anche includere una tariffa di priorità opzionale. Con una tariffa di priorità, un utente può pagare un leader in più per far inserire una transazione più velocemente.

I possessori di SOL possono delegare il loro stake a uno o più validator. In questo caso mantengono la proprietà e il controllo dei token delegati.

Quali sono gli svantaggi di Solana?

Solana ha avuto in passato periodi in cui la mainnet non confermava nuovi blocchi e i validator avevano bisogno di un riavvio coordinato. Il 14 settembre 2021 la rete è rimasta ferma per 17 ore dopo un’ondata di transazioni che ha causato problemi di memoria e crash dei validator.

Il 30 settembre 2022 la produzione dei blocchi si è fermata di nuovo. Un errore nell’implementazione del consenso impedì allora il recupero da un fork, dopo di che la produzione dei blocchi riprese con un riavvio coordinato. Si tratta di incidenti storici e non dimostrano che la rete oggi non funzioni, ma mostrano che in passato ci sono stati problemi di disponibilità.

Far girare un validator richiede hardware relativamente potente. Al momento, per un validator sono consigliati almeno 12 core CPU, 256 GB di RAM, storage NVMe e una connessione internet simmetrica di almeno 1 Gbit/s. Requisiti del genere possono rendere più difficile partecipare come validator per chi non dispone di queste risorse. Inoltre, le raccomandazioni possono cambiare con le future versioni del software.

Poiché i voti sono ponderati in base allo stake, i validator con più stake delegato hanno più influenza sul risultato del consenso. Inoltre, lo slashing al momento non è implementato come meccanismo in-protocollo. Lo slashing è un sistema in cui lo stake può essere ridotto se un validator non rispetta certe regole.

Anche costi e ricompense non sono fissi. I costi di transazione possono variare, tra le altre cose, in base alla priorità scelta e all’uso della rete. Le ricompense di staking dipendono, tra le altre cose, dalla commissione del validator, dall’uptime e dalla quantità totale di stake delegato. Le ricompense dei validator e dei delegatori sono finanziate in parte dall’emissione del protocollo e dalle commissioni di transazione.

Conclusione

Solana è una blockchain pubblica per programmi onchain, con SOL come token nativo usato tra le altre cose per i costi di transazione. I validator elaborano le transazioni e, tramite Proof of Stake e Tower BFT, raggiungono il consenso sui blocchi.

Proof of History fornisce un riferimento temporale verificabile. Sealevel può eseguire le transazioni in parallelo quando non hanno accessi in conflitto agli account. Questo non significa che ogni transazione possa essere elaborata automaticamente nello stesso momento.

Tra gli aspetti importanti ci sono i problemi storici di rete, l’hardware relativamente pesante richiesto per i validator e il fatto che l’influenza nel consenso dipende dallo stake delegato. Se vuoi capire Solana, la cosa principale da ricordare è come validator, Proof of History ed elaborazione parallela si combinano nella stessa rete.