Solana 将 PoH 与 PoS 结合，探索了新的性能提升方案，在实践中已超过 5 万 TPS。

原文标题：《OKEx Research：一文读懂以太坊杀手 Solana》
撰文：OKEx Research

OKEx 在 9 月 30 日上线了 SOL，并且从 9 月 30 日到 10 月 30 日期间举办 SOL 有关活动——做任务赢取 10 万美元奖励。不仅 OKEx，据 CoinMarketCap，13 家平台上线 SOL，备受青睐的 SOL 究竟有何来头？

公链领域存在着一个「不可能三角」——去中心化，安全性，可扩展性三者不可兼得，其中，去中心化和安全性是兵家必争之地，于是可扩展性便成为许多公链的头号目标。而 Solana 的可扩展性可以达到网络级别，即跟上摩尔定律的步伐，理论上标准千兆网络下 TPS 最高 71 万，实践中，Solana 每秒最多处理了超过 50000 笔交易，性能高，且发送 100 万笔交易仅需 10 美元，交易费用低。

Solana 概述

Solana 是号称能达到网络级性能的开源区块链网络，总部位于瑞士的日内瓦，3 位主要创始人是 Anatoly Yakovenko、Greg Fitzgerald 和 Stephen Akridge，都曾就职于高通公司。Solana 名字源于圣地亚哥北部一个名为 Solana Beach 的海滩小镇，3 位创始人还在高通工作时在此生活和冲浪了三年。

下表列举了 Solana 早期的大事件：

表 1：Solana 历史大事件，资料来源：Solana 官网，OKEx Research

Solana 没有用 Layer 2 的解决方案或者 ETH 2.0 的分片技术，而是主要采用工作历史证明（Proof of History）技术达到更高的性能。核心创新如下，在第二部分将主要阐述工作历史证明 PoH。

表 2：Solana 核心技术，资料来源：Solana 官网，OKEx Research

Solana 采用有委托的 PoS 机制，矿工将 SOL 委托给验证节点参与维护网络，获得协议设定的 SOL 奖励。验证节点领导者（Leader）生成 PoH 序列，将用户消息、命令排序，使得其他验证节点（Verifier）可以高效处理，投票出 PoH 状态。

图 1：Solana 工作机制，资料来源：Solana 白皮书，OKEx Research

Solana 网络参与者有 4 类：

• 用户：使用网络服务并支付少量交易费用。
• SOL 持有者 / 矿工：将 SOL 抵押委托给验证节点，和验证节点共担风险，共分收益，抵押者收到的收益和抵押到某验证节点的 SOL 成正比。
• 验证节点：投票 / 验证 PoH 状态，验证区块的有效性。正确投票，获得奖励，反之，损失抵押 SOL。
• 验证节点领导者（Leader）：从验证节点中竞争选出，负责收集交易，创建包含 PoH 的区块，更新网络状态。有权保留部分交易费用，不得超过协议规定的上限。

验证节点的抵押越多，越有可能被选为 Leader。同时为了激励验证节点诚实，验证节点每正确投票一次，信用分（credits）会增加。而每一轮里，获得的奖励和信用分与抵押之积成正比，即信用分越高、抵押越多，分到的奖励越多。

成为验证节点有一定 SOL 和硬件条件要求，并且系统对不工作或者作恶的验证节点设置了 SOL 罚款，主网 β 版将会推出削减功能（Slashing），自动惩罚作恶节点的部分 SOL。

如下图所示，Solana 的矿工主要分布在欧洲、美国，在我国的热度并不高。

图 2: Solana 头部矿工分布，资料来源：Solanabeach，OKEx Research

据 Github 记录，Solana 有 63 个代码库，包括 5 个主要代码库，11 个固定成员。其中，最重要的代码库 solana 前后有 75 人参与编写，自建立后大部分时间每日更新频率超过 50 次，2019 年 2 月更新频率最高。

图 3：Github 上 solana 更新频率随时间分步，资料来源：Solanabeach，OKEx Research

2019 年 11 月，Solana 项目被著名软件安全公司 Kudelski Security 审计。

图 4：Kudleski 对 Solana 的审计结果，资料来源：Solanabeach，OKEx Research

Solana 交易总数超过 41 亿，出块时间为 429 毫秒，区块高度超过 3969 万，全球验证节点有 178 个。市面上 13 家交易所和 14 个钱包已支持 SOL，钱包范围涵盖了移动 App、网页端、软件、命令行钱包。2019 年 7 月获得来自 Multicoin Capital、Foundation Capital、Distributed Global 等的 1800 万美元融资。

Solana 如何大幅提升网络性能

以太坊最新吞吐量数据为 25 TPS，Visa 大约 1500 TPS，而 Solana 约 50000 TPS，致力于成为网络级的公链。不同于 Layer 2 的各种解决方案或是 ETH 2.0 的分片技术，Solana 是如何大幅提升网络性能的呢？

表 3：各公链最新吞吐量数据，资料来源：Solanabeach，OKEx Research

去中心化网络总是存在不同步的情形，如何达到共识是去中心化网络首要解决的问题。在比特币中，节点依靠的是本地时间，每个节点的时间不一样，因此不能用时间戳做判断。Solana 的思路是找到一个可验证的、共享的时间。SHA 256 作为 Solana 的验证延迟函数（Verifiable Delay Function），具有不可逆性，只能单向计算。如下图所示，PoH 中，上一个输出作为 SHA256 的当前输入，需要写进的数据附加在输入里，如此往复，周期性地记录每次 SHA 256 输出和次数，验证节点通过验证和重复这个计算过程得到需要的时间间隔。

图 5 : PoH 机制，资料来源：Solanabeach，OKEx Research

代币经济

Solana 的代币为 SOL，总供给为 4.886 亿个，现价 2.16 美元，市值 1 亿美元。在衡量交易费用时，通常用一个更小的单位 lamports，1000000000 lamports = 1 SOL。

SOL 的通货膨胀率或者 SOL 供应量随时间的变化由协议设定，具体为 Solana 网络设置的初识通货膨胀率为 15%，每年减少之前的 15%，达到长期稳定率（1%-2%）后保持不变。下图为 Solana 官方给出的示例。这种代币发放设计使得早期 SOL 发放迅速，后期 SOL 供给缓慢增多，有利于早期参与者的利益，但是不利于早期的币价稳定。

图 6：SOL 通货膨胀率随时间变化，资料来源：Solana 官网，OKEx Research

图 7：SOL 代币发放随时间变化，资料来源：Solana 官网，OKEx Research

结语

Solana 将 PoH 和 PoS 等结合，走出了自己的性能提升之路，虽然没有达到理论的 71 万 TPS，在实践中已超过 5 万 TPS。网络设计和代码编写历时较长，更新频率保持良好，且经过了 Kudelski Security 两个月的审计。10 月底，Solana 将开启虫洞（Wormhole）骇客马拉松，虫洞计划旨在建立连接 Solana 和以太坊的桥梁，如果成功实施，将是跨链功能的一大进展。

Solana 在我国挖矿热度不高，SOL 代币发放早期太快，不利于币价稳定。还曾发生信任危机，今年 4 月 Solana 团队被发现 SOL 实际流通量与公布流通量不符，团队私自将本该被锁定的 1136 万 SOL 借给做市商，消息一出 SOL 大幅下跌。