Solana (SOL) — это криптовалюта третьего поколения, которая предлагает высокоскоростную сеть, способную распараллеливать смарт-контракты, с незначительной стоимостью операции, без ущерба для безопасности и с отличной масштабируемостью.
Проект Solana Network — это технологический блокчейн проекта, ориентированный на предоставление расширенных функций для DApps и высокоскоростной пропускной способности сети для работы с приложениями с высокой степенью параллелизма.
Фактически, Solana Network является одним из самых серьезных конкурентов Ethereum 2.0, следующей версии Ethereum, за исключением того, что Solana уже является реальным, осязаемым проектом, вполне пригодным для использования в данный момент.
История и происхождение Solana
Зарождение Solana начинается благодаря работе Анатолия Яковенко, разработчика программного обеспечения с большим опытом разработки операционных систем на Qualcomm (Brew OS), распределенных систем на Mesosphere и систем сжатия на Dropbox. Яковенко начал интересоваться возможностями технологии блокчейн и особенно протоколами консенсуса, с которыми у него уже был опыт работы в Мезосфере.
Из этого первоначального интереса возник технический документ Proof of History (PoH) или Test of History, представленный в 2018 году и над которым ведутся работы с 2017 года. Proof of History — это любопытный протокол консенсуса, который использует время для создания безопасной системы хеширования для блокчейна. Эта система работает на основе VDF или функций проверяемой задержки, использующих этот тип построения, в котором время неизбежно отмечает, что транзакция имела место в определенной последовательности ее создания, передачи и проверки. Эта система позволяет строить не только очень безопасные, но и быстрые эффективные на уровне потребления вычислительных ресурсов и энергии сети.
Рождение идеи
Вскоре после представления этой работы Яковенко начал работать с Грегом Фицджеральдом, чтобы воплотить свою идею PoH в осязаемую реальность в рамках блокчейна. Первоначально проект был известен как Loom, но вскоре после этого он изменил свое название на Solana, имя, которое позже будет использоваться для регистрации компании Solana Labs в марте 2018 года.
До этого Яковенко и Фитцджеральд продолжали работать над ранней реализацией PoH на блокчейне и 19 июля 2018 года их работа окупилась. В тот день была запущена первоначальная версия Solana с 50 работающими узлами, с которой они достигли завидной скорости: 65 000 транзакций в секунду. Это было началом новой технологии, в которой были все элементы, чтобы оставить проблему масштабируемости блокчейна в прошлом.
Первая бета-версия Solana
Работа Яковенко продолжалась до тех пор, пока в феврале 2020 года не была запущена первая бета-версия сети, известная как SOL Testnet Tour, которая представляла собой полнофункциональную тестовую сеть сети Solana. На март 2020 года был анонсирован запуск бета-версии основной сети (фактически тестовой сети с более продвинутыми функциями), с базовой поддержкой смарт-контрактов и практически всеми функциями сети, за исключением системы начисления и вознаграждения валидаторов.
Это решение было принято для того, чтобы протестировать первоначальные функции сети в условиях, максимально приближенных к производственным.
Экосистема Solana
Как работает сеть Solana?
Чтобы понять, как работает сеть Solana, мы должны сначала изучить части, составляющие этот протокол. Среди этих частей мы можем выделить следующие:
Консенсусный протокол Solana Proof of History (PoH) является краеугольным камнем Solana, поскольку именно этот протокол обеспечивает возможность обработки операций с высокой скоростью и с полной безопасностью. Proof of History — это протокол консенсуса типа Proof of Stake (PoS), работа которого зависит от использования времени и типа функции, известной как VDF или функция проверяемой задержки.
Для того чтобы валидатор PoH работал в сети, он должен иметь определенный стейкинг, который дает право голоса в сети, но процесс генерации и проверки использует VDF в качестве дополнительного средства безопасности, в отличие от простой лотереи, которая обычно наблюдается в большинстве PoS-алгоритмы.
В этом смысле VDF PoH работают двумя способами:
- Это позволяет упорядочивать сетевые транзакции в хронологическом порядке, чтобы они выполнялись именно в этой последовательности.
- Он создает криптографическую систему, неразрывно связанную со временем, в течение которого транзакции выполняются, принимаются и проверяются сетью. Это возможно, потому что VDF используют временные параметры TX для выполнения уникальной криптографической функции, обеспечивающей их достоверность.
Эти две точки позволяют VDF в PoH быть очень безопасными, а также очень быстрыми для выполнения. Понимание этого может быть немного сложным, но мы думаем, что этот пример ниже поможет вам.
Пример PoH
Предположим, Мария хочет отправить транзакцию (ТЗ) Игорю, чтобы оплатить ремонт его ноутбука. Мария отправляет ТЗ в определенное время и дату данные, которые включены в метаданные указанного ТЗ. Сеть Solana принимает эту ТЗ и начинает обработку, однако во всей сети есть тысячи операций, каждая из которых имеет определенное время и дату создания. Что Солана делает с PoH, так это берет каждую из этих ТЗ и создает хронологию, упорядочивая их самым точным образом.
Здесь разница в 0,1 секунды может поставить вас впереди или позади многих других транзакций в сети. Это жизненно важно, потому что предотвращает двойную трату Марии на перемещение денег, которые временно не принадлежат ей, или изменение предыдущей передачи. В этот момент, когда сеть заказывает ТЗ для своего следующего блока, валидаторы параллельно применяют серию функций VDF, чтобы пометить указанный блок и начать генерацию следующего блока.
Временное создание первого блока и его маркировка будут необходимы для создания криптографической связи со вторым. В любом случае VDF отвечает за проверку временных меток ТЗ, создание уникального хэша для этого блока вместе с собственной временной меткой и создание не только хронологии транзакций блока, но и временного порядка с собственными блоками сети блокчейн.
То есть ТЗ и блоки организованы во времени до такой степени, что временные различия между ними не превышают 1 секунду, что позволяет читать блокчейн Solana, поскольку временная шкала продолжается секунда за секундой, которая записывается и не может быть изменена. При всем этом ТЗ Марии подтверждается, и Игорь получает свои деньги. Весь этот процесс в Солане занимает примерно одну секунду.
Вышеуказанный пример уже многое говорит нам о PoH и его скорости, а именно о том, что время производства блоков в сети Solana на сегодняшний день является одним из самых быстрых из существующих, всего 400 миллисекунд. Это означает, что Солана способна генерировать два блока в секунду с некоторым временем для построения третьего блока. Таким образом, Solana кажется научной фантастикой для блокчейнеров, но нет, это нечто настолько реальное, что мы можем просто почувствовать это, используя сеть.
Быстрая, эффективная и точная во времени сеть P2P
Однако очень высокая скорость Proof of History и его VDF создает две проблемы:
- Оптимальная передача информации по сети (ТЗ и блоки) — настоящая головная боль.
- Временная точность может создавать расхождения между различными узлами.
Первая проблема — это то, с чем долгое время боролись многие блокчейн-проекты. Это хорошо известная проблема пропускной способности и ее легко понять, потому что чем больше сеть, тем больше информации должно пройти через нее, так как все узлы должны быть синхронизированы. У нас действительно большое количество транзакций, поэтому блоки будут множиться и содержать больше информации. Неустойчивая ситуация и риск нарушения работы сети, особенно в местах с ограниченной пропускной способностью.
Вторая проблема — это то, над чем даже Сатоши Накамото пришлось схитрить, потому что биткоин использует довольно точную систему времени, его узлы на самом деле не имеют такой же синхронизации. Есть небольшие вариации, дельты, которые можно считать незаметными в течение 10 минут после проверки узлов биткоина. Однако в Solana это немыслимо, потому что время проверки 400 мс делает это невозможным.
Итак, какое решение предлагает Солана для обеих проблем?
Турбина, передача информации по сети Solana
Turbine — это имя, под которым известна система распространения данных Solana Network. Этот протокол является производным от протокола Gossip. Его задачей является доставка информации узлам, входящим в сеть. Работа Turbine довольно проста, потому что она анализирует информацию из блоков, чтобы ее можно было отправить на все узлы намного быстрее.
То есть Turbine следит за тем, чтобы сначала отправлялись метаданные блока, а затем внутренняя информация блока. Это ускоряет передачу, потому что с точки зрения проверки все важное находится в метаданных. Таким образом, Turbine оптимально передает сетевую информацию на все свои узлы. Что-то похожее на то, что сейчас делает сеть биткоина со своими компактными блоками.
GulfStream, кеш для транзакций
GulfStream — это название протокола, отвечающего за хранение и определение приоритетов транзакций в сети Solana. По сути, GulfStream — это расширенный мемпул, который отвечает за передачу транзакций валидаторам для облегчения их заказа и проверки.
Solana — это сеть с параллельной работой. То есть его валидаторы способны работать над проверкой одного блока и в то же время подготавливать почву для следующего. Для этого GulfStream организует доставку транзакций таким образом, чтобы поддерживать эту параллельную операцию. И в то же время он поддерживает время, необходимое для поддержания графика проверки системы. Проще говоря, GulfStream — это детерминированный протокол хранения блоков, упорядочения и распараллеливания, который отвечает за большую часть процесса проверки транзакций.
Кроме того, GulfStream гарантирует, что валидаторы блока синхронизируют свои часы для поддержания сети во времени. Когда блок создается, он синхронизирует следующий кворум проверки со временем предыдущего и текущего блока, таким образом постоянно поддерживая временную синхронизацию сети.
Смарт-контракты и децентрализованные приложения
Solana Network способна развертывать смарт-контракты и DApps. Фактически, это ее основная цель, поскольку это сеть, созданная для запуска децентрализованных приложений массового использования. Однако Solana не пошла по пути, по которому пошли многие проекты в этом отношении. Вместо этого Solana создала совершенно новую инфраструктуру, чтобы предлагать смарт-контракты с уникальными возможностями в своей сети.
Во-первых, смарт-контракты Solana могут быть написаны на двух популярных языках: C и Rust. Оба являются хорошо известными языками программирования общего назначения. На самом деле, у них есть обширные библиотеки для разработки и скорость, которой едва ли могут достичь многие другие языки.
Однако основная причина выбора этих языков гораздо важнее: добиться распараллеливания смарт-контрактов. Мы говорим о том, как смарт-контракты могут использовать весь потенциал оборудования валидатора для быстрого выполнения. Все это благодаря тому, что они менее затратны на вычислительном уровне и более эффективны.
Для этого Solana создала Sealevel, уровень выполнения смарт-контрактов, который позволяет читать, выполнять и записывать инструкции параллельно. Результат очевиден: смарт-контракты Solana работают намного быстрее, чем у любой другой сети. И все это благодаря распараллеливанию этой сети. На самом деле, эта система масштабируется не только с точки зрения роста сети, но и с точки зрения аппаратной мощности. Это связано с тем, что самое современное оборудование сможет выполнять эти смарт-контракты намного быстрее.
Растущее сообщество
В настоящее время существует большое количество проектов, посвященных развитию Solana и использующих ее сеть. И это неудивительно, учитывая блестящую технологию, которую она продемонстрировала. Уже существует более 400 проектов, которые используют Solana в своей разработке. Некоторые из этих проектов широко известны: Serum, Exodus, Moonpay, Anchor, Fantom, The Graph, Band Protocol, Bit2Me, крупные NFT проекты.
И это только начало, Solana продолжает свое неудержимое развитие и в будущем ее эволюция может внести важные улучшения в действительно впечатляющую блокчейн технологию.
Как заработать Solana
