Czym jest Solana (SOL) i jak działa?
Czym jest Solana (SOL)?
Solana to publiczny blockchain, na którym deweloperzy mogą tworzyć i uruchamiać programy onchain. Takie programy przypominają smart contracts: to fragmenty kodu działające w blockchainie, które automatycznie wykonują określone ustalenia lub działania.
SOL jest natywnym tokenem Solany. Używa się go między innymi do płacenia za opłaty transakcyjne w sieci. Solana ma własny mainnet, czyli środowisko produkcyjne, w którym sieć działa normalnie. Istnieją też Devnet i Testnet, używane do rozwoju i testów przez walidatorów. Solana Mainnet Beta wystartowała w marcu 2020 roku. Ta nazwa jest nadal używana w odniesieniu do sieci produkcyjnej.
Najważniejsze informacje
- Solana to publiczny blockchain dla programów onchain.
- SOL jest natywnym tokenem i służy do opłacania transakcji.
- Walidatorzy przetwarzają transakcje i głosują nad blokami w modelu proof of stake.
- Proof of History pomaga porządkować zdarzenia w weryfikowalnej kolejności.
- Równoległe przetwarzanie może pomagać, ale nie działa dla wszystkich transakcji jednocześnie.
Jak działa Solana?
Solana korzysta z proof of stake. W tym modelu walidatorzy pomagają utrzymać sieć w działaniu. Walidator to komputer, który przetwarza transakcje, głosuje nad blokami i współuczestniczy w kontroli, jakie dane trafiają do cyfrowej księgi.
Wpływ walidatora zależy od stake przypisanego do tego walidatora. Stake oznacza tutaj SOL przypisany do walidatora, aby wspierać jego udział w sieci. Walidator nie otrzymuje jednak własności ani kontroli nad tym delegowanym SOL.
Walidatorzy zmieniają role. Walidator, który w danym momencie jest leaderem, produkuje bloki i dodaje nowe wpisy do księgi w trakcie slotu. Slot to w skrócie okres, w którym ten walidator pełni tę funkcję.
Do osiągania zgodności Solana używa BFT Tower, czyli metody konsensusu. Konsensus oznacza, że uczestnicy sieci wspólnie ustalają, która wersja księgi jest ważna. Tower BFT wykorzystuje Proof of History jako odniesienie czasowe. Gdy blok otrzyma głosy superwiększości sieci, uznaje się go za potwierdzony.
Transakcja przechodzi przy tym przez kilka etapów. Najpierw trafia do sieci, potem sprawdzany jest podpis. Następnie sieć weryfikuje między innymi płatnika i powiązane konta. Potem wykonywane są instrukcje. Jeśli wszystko się zgadza, zmiany zostają zapisane. Jeśli wykonanie się nie powiedzie, zmiany są cofane, z wyjątkiem ewentualnych obowiązujących opłat.
Solana (SOL) w skrócie
Czym jest Proof of History w Solanie?
Proof of History, często skracane do PoH, to sposób na weryfikowalne zapisywanie kolejności i upływu czasu między zdarzeniami. Można to traktować jak kryptograficzną oś czasu dla sieci.
Technicznie PoH działa na zasadzie sekwencyjnego łańcucha hashy. Hash to cyfrowy wynik obliczenia. W tym łańcuchu każdy nowy hash powstaje z wykorzystaniem wyniku poprzedniego hasha jako danych wejściowych. Dzięki temu tworzy się stała kolejność, której nie da się łatwo zmienić po fakcie bez ponownego przeliczenia reszty.
Do tej sekwencji można też włączać transakcje albo hashe transakcji. Dzięki temu można sprawdzić, gdzie dana transakcja powinna znaleźć się w kolejności. Fragmenty sekwencji można równolegle przeliczać ponownie, aby przeprowadzić taką weryfikację.
Proof of History nie zastępuje proof of stake ani głosów walidatorów. Nie decyduje więc samodzielnie o tym, które bloki zostaną ostatecznie zatwierdzone. Głosy walidatorów ważone stake nadal są potrzebne do osiągnięcia konsensusu. Tower BFT wykorzystuje odniesienie czasowe PoH między innymi do określania timeoutów w procesie konsensusu.
Jak Solana przetwarza transakcje równolegle?
Solana próbuje wykonywać jednocześnie transakcje, które sobie nie przeszkadzają. Służy do tego Sealevel. Główna idea jest prosta: transakcja z góry wskazuje, które konta chce odczytać i które konta może zmienić.
Jeśli dwie transakcje nie mają nakładającego się dostępu do kont, Sealevel może zaplanować i wykonać je równolegle. Oznacza to, że mogą być przetwarzane obok siebie, a nie ściśle jedna po drugiej.
Załóżmy, że dwie transakcje pracują na zupełnie różnych kontach. Wtedy mogą działać niezależnie. Jeśli dwie transakcje chcą zmienić to samo konto, pojawia się konflikt. Takich transakcji nie da się wykonać niezależnie równolegle i trzeba je przetworzyć w bezpiecznej kolejności.
Podpisy transakcji są też sprawdzane równolegle w partiach. W obrębie jednej transakcji instrukcje są jednak wykonywane po kolei. Jeśli po drodze coś pójdzie nie tak, sieć cofa zmiany tej transakcji, z wyjątkiem obowiązujących opłat.
Równoległe przetwarzanie nie oznacza więc, że wszystkie transakcje w bloku zawsze działają jednocześnie. Współdzielone zapisywalne konta ograniczają, ile równoległości jest możliwe.
Kto założył Solanę?
Anatoly Yakovenko i Raj Gokal są współzałożycielami Solany. Yakovenko opracował pierwotną koncepcję Proof of History i opublikował jej pierwszy opis techniczny w 2017 roku.
Raj Gokal dołączył do wczesnego projektu w grudniu 2017 roku. Greg Fitzgerald i Stephen Akridge byli pierwszymi współpracownikami technicznymi. Pomogli przełożyć pomysły techniczne na prototyp i implementację sieci.
Solana Labs została założona w 2018 roku wokół rozwoju sieci.
Jakie są zalety Solany?
Solana łączy konsensus ważony stake z weryfikowalnym odniesieniem czasowym dzięki Proof of History. Dzięki temu walidatorzy nie muszą tak często uzgadniać między sobą kolejności zdarzeń.
Sealevel umożliwia równoległe wykonywanie transakcji, które nie współdzielą dostępu do kont. Taka konstrukcja może pomagać w przetwarzaniu niezależnych zadań obok siebie. To, ile równoległości jest możliwe w praktyce, zależy jednak od samych transakcji i używanych kont.
Programy Solany mogą w ramach tej samej transakcji wywoływać inne programy. Dzięki temu aplikacje onchain mogą współpracować ze sobą i korzystać ze swoich elementów składowych.
Opłaty transakcyjne płaci się w SOL. Każda transakcja ma podstawową opłatę i może dodatkowo zawierać opcjonalną opłatę priorytetową. Taka opłata priorytetowa pozwala użytkownikowi zapłacić leaderowi więcej, aby transakcja została szybciej zaplanowana.
Posiadacze SOL mogą delegować swój stake do jednego lub kilku walidatorów. Zachowują przy tym własność i kontrolę nad swoimi delegowanymi tokenami.
Jakie są wady Solany?
Solana miała w przeszłości okresy, w których mainnet nie potwierdzał nowych bloków i walidatorzy musieli przeprowadzić skoordynowany restart. 14 września 2021 roku sieć była niedostępna przez 17 godzin po zalewie transakcji, który doprowadził do problemów z pamięcią i awarii walidatorów.
30 września 2022 roku produkcja bloków ponownie została zatrzymana. Błąd w implementacji konsensusu uniemożliwił wtedy odzyskanie fork, po czym produkcja bloków została wznowiona po skoordynowanym restarcie. Są to historyczne incydenty i nie dowodzą, że sieć obecnie nie działa, ale pokazują, że problemy z dostępnością już się zdarzały.
Uruchomienie walidatora wymaga stosunkowo wydajnego sprzętu. Obecnie dla walidatora zaleca się co najmniej 12 rdzeni CPU, 256 GB RAM, pamięć NVMe oraz symetryczne łącze internetowe o przepustowości co najmniej 1 Gbit/s. Takie wymagania mogą utrudniać udział jako walidator podmiotom, które nie dysponują takimi zasobami. Zalecenia mogą też zmieniać się wraz z przyszłymi wersjami oprogramowania.
Ponieważ głosy są ważone stake, walidatorzy z większą delegowaną stawką mają większy wpływ na wynik konsensusu. Dodatkowo slashing nie został obecnie wdrożony jako mechanizm w protokole. Slashing to system, w którym stake może zostać obcięty, jeśli walidator nie przestrzega określonych zasad.
Również opłaty i nagrody nie są stałe. Opłaty transakcyjne mogą zależeć między innymi od wybranego priorytetu i wykorzystania sieci. Nagrody za staking zależą między innymi od prowizji walidatora, uptime'u i całkowitej ilości delegowanego stake. Nagrody dla walidatorów i delegujących są częściowo finansowane z emisji protokołu i opłat transakcyjnych.
Podsumowanie
Solana to publiczny blockchain dla programów onchain, a SOL jest natywnym tokenem używanym między innymi do opłacania transakcji. Walidatorzy przetwarzają transakcje i osiągają zgodność co do bloków dzięki Proof of Stake i Tower BFT.
Proof of History stanowi przy tym weryfikowalne odniesienie czasowe. Sealevel może wykonywać transakcje równolegle, gdy nie mają one konfliktującego dostępu do kont. Nie oznacza to, że każda transakcja może być automatycznie przetwarzana jednocześnie.
Ważne kwestie to historyczne awarie sieci, stosunkowo wymagający sprzęt dla walidatorów oraz fakt, że wpływ w konsensusie zależy od delegowanego stake. Jeśli chcesz zrozumieć Solanę, warto przede wszystkim zapamiętać, jak walidatorzy, Proof of History i równoległe przetwarzanie łączą się w jednej sieci.
