Solana 终极研报：像 Apple，但又不同于 Apple

WEEX 唯客博客， 撰文：Jay 编译：深潮TechFlow   随着Solana上meme的火热，Solana在市场上受到越来越多的关注，不少人已经将Solana当作和以太坊一样并列竞争的巨头，本文是对Solana生态的全面解析，从Solana生态的叙事、发展历程、关键技术和生态内的项目多个方面进行讲述。本文会让读者全方位的了解Solana。 全文摘要 Solana 优先考虑简单性和可组合性，以其并行处理、低费用和快速交易速度而脱颖而出，成为集成区块链领域的领先者。 尽管面临挑战，但Solana的生态系统通过实施符合其一贯愿景的各种举措迅速恢复，从而重新夺回了市场份额。 Solana 正在采用基于其独特且对开发人员友好的基础设施的多种创新应用程序，特别是在 DePIN、移动和支付等零售采用领域中处于领先地位。 虽然Solana的愿景经常被与苹果的价值观相比较，即注重软硬件之间的和谐，并侧重于性能和用户体验，但Solana更加强调通过软件体验带来的新体验，而不是通过硬件实现的便利，从而引发了更高的期望。 1.介绍 从历史上看，基础设施市场，可以称为资本工业市场，往往以取胜者通吃或少数几家占主导地位的情形为特征。与此一致，自近9年前以太坊首次出现为智能合约平台以来，区块链领域的一个主要关注点一直是不同虚拟机 (VM) 之间的市场份额。每个时间段对虚拟机趋势和基础设施需求的持续辩论表明，具有各种主题的虚拟机将继续出现和发展，进一步扩大区块链市场的规模。 以 Solana 虚拟机 (SVM) 为代表，Solana在这一背景下无疑是一个发出有意义信息的参与者。Solana通过凸显独特于模块化结构的优势（简单性、实惠性和速度）显著促进了集成区块链的垂直发展，而这一市场似乎注定要被围绕以太坊为中心的模块化区块链生态系统所主导。此外，Solana正在引领去中心化区块链的非链上用户采用区块链的过程，重点关注DePIN（去中心化物理基础设施网络）、移动和支付等领域。 市场上流行着这一句话：“Solana不再是另类，只能在Solana上实现（Only Possible on Solana）”。本文对Solana生态系统快速恢复的市场份额、Solana所表现出的韧性、其独特特性以及我们可以从Solana的方法中学到的东西进行探讨。 2.Solana的不同叙事 2.1 集成区块链的代表 随着以太坊将其路线图转向以Rollup为中心的方法，模块化区块链的概念急剧上升，相关项目开始主导市场份额。模块化区块链的本质是将共识、执行、结算和数据可用性的角色分配给不同的协议，从而通过改善可扩展性和灵活的治理来克服集成区块链的局限性。 然而，复杂性是模块化区块链结构的关键缺陷。考虑到通过各种协议处理单个交易的过程，这种复杂性包括：不断检查兼容性和依赖性、增加的通信成本，以及难以迅速识别和解决未预料到的问题。这样的系统如何能够自信地稳定下来？要想基础设施稳定和可持续，它必须从根本上是简单的。 Solana通过以简单性和可组合性为重点，引领集成区块链派系。自推出以来，Solana已经建立了一个独特的技术堆栈，优先考虑这些价值观，吸引了与以太坊生态系统有所不同的独特应用，并培育了一个不断壮大的社区。 这展示了集成区块链方法在行业中的有效性和重要性，挑战了以实际用例为主导的理想主义和学术氛围，特别是在以太坊为中心的领域。此外，这无疑影响了今天各种集成区块链（如Sui、Aptos、Sei等）的出现，并将继续如此。 2.2 推动产品驱动型创业者的成功 Solana 提倡的简单性和可组合性不仅旨在通过昂贵的硬件来提高表面性能，而且旨在通过优化和简化软件和通信技术来设计一个网络，确保功能与单个节点几乎相当。 这种强调创建开发者友好环境的重要性不言而喻。开发者可以消除与应用程序构建的堆栈选择相关的所有复杂性，并确保各种智能合约之间的兼容性，优化其资源。低延迟、低费用和并行处理的好处，导致了一个本地化的费用市场，消除了由单个应用程序中的瓶颈可能引起的通信效率低下。 此外，Solana在其简单技术堆栈内提供了一系列内置功能，例如可配置的代币标准库、跨链互操作性和用于代币余额查询的RPC，而无需依赖外部索引器，促进了应用程序之间的有机互动。 通过为开发者提供全面的技术、财务和运营支持计划，Solana为以产品为导向的开发者提供了一个理想的环境，加强了与Solana价值观一致的生态系统。 2.3 突破链下和链上的界限 区块链技术在本质上是不便利的，但其对现实世界的独特价值使得参与和在这一生态系统中建设变得合理。然而，如果没有采用，这一价值就变得毫无意义。Solana比任何其他主网更好地理解了这一点，可能旨在发展实用性，而不是过度受到区块链最初追求的价值观的影响。Solana对其区块链生态系统的愿景是“真正的采用”。 Solana目前专注于三个主要领域：DePIN、移动和支付，这些领域与我们日常生活基础设施密切相关。DePIN利用区块链的去中心化来维护和运营现实世界的基础设施网络，围绕Solana形成了迅速发展的叙事。Solana的低费用和快速处理特别适合资本密集型的现实世界基础设施领域，如计算和存储辅助、电信、地图绘制和数据中心。DePIN和支付的发展将对利用Web3功能构建现实世界基础设施做出重大贡献，反之亦然，将作为将链下用户引入Solana链上环境的主要方式。这些链下用户可以通过像Saga移动设备这样的设备自然地积累链上经验，并利用包括RWA在内的各种链上资产类别。 总之，Solana的生态系统不仅模糊了链下和链上空间之间的界限，而且增强了每个领域的重要性。 3.Solana的戏剧性 在相对较短的时间内，加密行业经历了快速增长，吸引了大量关注。在这一增长过程中经历的波动已成为业界参与者熟悉的现象。然而，Solana面临的波动水平尤其异常——在2021年至2022年区块链繁荣的顶峰期间，得益于FTX，全球第二大加密交易所，及其负责人Sam Bankman-Fried（SBF）的支持，Solana迅速成长为市值排名第四的生态系统，不包括稳定币。然而，FTX的崩溃给Solana生态系统造成了重大打击，导致SOL代币价格从峰值下跌了97%。 尽管面临如此严重的危机，Solana 仍在恢复影响力。在开发者和企业的积极参与下，生态系统变得比以前更加强大。这一系列戏剧性事件之所以可能发生，是因为Solana始终坚持不懈的愿景和强大的执行能力。 3.1 Solana入门 来源：Solana白皮书 “具有光速共识的单片全球同步状态机” Solana的旅程始于2017年末。Anatoly Yakovenko根据在高通公司的经验研究了区块链技术，并确定了现有解决方案的一个重大问题：缺乏所有验证者都可以用于交易时间戳的无信任通用时钟。 因此，Anatoly提出了一种利用SHA-256循环编码时间流逝并通过此数据结构在多个节点之间同步时钟的新方法。与传统的区块链相比，传统的区块链需要节点之间进行大量通信以就交易时间达成一致并排序，拥有全球可验证的时钟允许网络更简单地同步，几乎在交易到达时立即处理交易。 这个想法实现为历史证明（PoH），符合Solana的假设，即如果软件不妨碍硬件，整个网络性能可以随着硬件进步线性增加。如今，Solana能够处理数千笔每秒的交易，区块时间记录在400-500毫秒——远高于现有区块链的性能。 最终，Solana采用这种技术方法的目标是实现两个使命：一个可扩展的平台，可以处理高使用率，并且应用程序之间的可组合性。通过共享全球同步的单一状态的集成区块链设计，开发者可以更轻松地编写程序（即智能合约），从而简化应用程序开发并改善最终用户体验。 3.2 逆境中的韧性：克服挑战 Solana的发展理念、利用多线程进行并行处理以及始终表现出色的网络性能在形成以务实开发者为中心的社区方面起到了至关重要的作用。当时区块链叙事氛围达到高峰，DeFi和NFT热潮带来的快速交易和低费用需求推动了Solana成为以太坊的真正主网竞争对手。 然而，FTX的崩溃暂时阻止了这种情景。当时，Solana与SBF密切相关，SBF公开支持Solana生态系统，并吸引了像DEX项目Serum和通常在以太坊生态系统中找到的各种项目进入Solana。在SBF的支持下，FTX成长为全球第二大的中心化交易所，从而增加了他在Solana内部的影响力。然而，FTX滥用公司资产和客户存款进行贷款和投资其对冲基金Alameda Research，导致其崩溃。这进而使得严重依赖于FTX的Solana生态系统面临崩溃的风险。 尽管Solana的生态系统似乎摇摇欲坠，但与Solana理念产生共鸣的建设者仍然存在。Solana在这种情况下采取的第一步行动是通过解决技术方面的问题来增强网络的稳定性和对开发者友好的环境，从而恢复社区的信任。 3.2.1 技术方面 Solana网络的结构容易受到垃圾邮件攻击，导致网络频繁宕机。这个问题主要源于网络的设计意图，即为了最大化通信速度，采用了廉价的固定费用系统和预定的领导节点系统。为了解决这些问题，Solana采取了一系列措施来改进，包括引入QUIC（Quick UDP Internet Connections）、基于抵押权重的服务质量（Quality of Service）和本地化费率市场等。 QUIC Solana网络使用自定义UDP协议在RPC和领导节点之间进行通信。这种方法简化了通信过程并加快了传输速度，但由于无法确认数据包传输（即确认）和识别源IP，缺乏可靠性和控制元素，因此无法防止垃圾邮件攻击。UDP的特性适用于需要实时流的连续性的服务，但不适用于要求安全性和稳定性的区块链环境。 为了克服这些问题，Solana决定采用由谷歌开发的QUIC协议。QUIC是一种基于UDP的新通信协议，保持了UDP的优点，同时简化了TCP的连接流和握手过程。因此，QUIC允许Solana实现可靠的通信，仅对丢失数据包的流请求重传，并在不中断的情况下继续传输其余数据包，显著提高了网络效率。 基于抵押权重的服务质量（QoS） 在网络需求超过网络处理能力时，服务质量（QoS）会优先处理某些类型的流量。随着QUIC的引入，关于其使用的讨论出现了——Solana的领导节点之前使用UDP，在处理事务时只考虑到达时间，而不考虑其来源。然而，通过QUIC，Solana的领导节点现在可以识别请求事务的IP，从而允许他们为某些连接指定和限制流量优先级。 流量限制程度与抵押的SOL数量成正比，这是基于抵押权重的服务质量政策的本质。也就是说，验证节点可以传输的最大数据包与抵押在Solana网络上的SOL代币数量成正比，从而增加了超过单个节点事务上限的事务被领导节点丢弃的可能性。这种方法既旨在阻止恶意验证节点引发垃圾邮件攻击，又鼓励了具有高交易需求的验证者抵押更多的SOL代币，增强Solana的安全性和对SOL代币的需求。 本地化费率市场 尽管Solana采用了固定的Gas费政策，保持了恒定的费用优势，但激烈的区块空间竞争可能导致事务失败，或者用户试图确保其事务成功而引发网络垃圾邮件攻击。为解决这个问题，Solana生态系统开始讨论引入费率市场系统。这个系统允许用户为了确保其事务快速处理而向其费用增加溢价，从而阻止垃圾邮件活动并提高网络效率。 更进一步，Solana采用了本地化费率市场方法，将其限制在特定应用或市场，以减小特定操作需求增加区块空间竞争时对整体网络的影响。这种逻辑的实现是因为每个Solana事务事先指定了要修改的特定帐户的状态部分，而且事务可以并行处理。例如，即使由于需求高涨而造成特定NFT铸造的Gas费暴涨，也不会影响与铸造无关的其他账户的费率市场，例如代币转账。目前，本地化费率市场适用于特定应用、市场和AMM池，将每个区块中每个程序的最大计算单位（CU）限制为在由于过多事务引起的费用竞争激烈的“热点”中的25%。 对本地化费率市场的讨论仍在继续，包括费率结构，截至撰写本文时的费率政策如下。 除此之外，SIMD-003讨论了引入动态基础费以进一步防止垃圾邮件问题，而SIMD-0096建议向领导节点支付全部优先费，包括应燃烧的50%。 3.2.2 生态系统与运营方面 除了这些技术努力之外，Solana吸引市场兴趣并重新获得信任的能力归功于积极接触其技术堆栈能够得到很好利用的领域，并培育以开发者为中心的社区。 加强社区情感 Solana社区通过基金会、黑客马拉松和超级团队赚钱等各种平台积极为热衷于为生态系统做贡献的开发者提供必要的资源和支持。它的运营原则是“使开发者受益对于可持续的生态系统发展至关重要”。 作为其中的一部分，一个名为BONK的meme代币，由LamportDAO社区创建，空投了其总配额的5%给留在Solana生态系统中希望重建Solana生态系统的开发者。这个meme币帮助统一了社区，随着开发者重建生态系统，迷因代币获得了关注，并在某一时点记录了超过其最低价15680%的价格上涨。BONK代币价格的上涨引发了对Solana及其生态系统的兴趣的良性循环，最终导致向Saga移动设备用户空投3000万BONK代币的提案，进一步提高了市场对BONK和Solana生态系统的兴趣。 反过来，诸如Jito（MEV解决方案客户端和质押平台）、Pyth Network（预言机网络）和Jupiter（去中心化交易所）等协议也宣布了空投策略，刺激了市场对Solana的兴趣。生态系统内的其他协议，包括Tensor、marginfi、Zeta、Parcl，宣布了积分政策，通过在Solana生态系统参与者中聚集对空投的期望，为生态系统的活力做出了贡献。 这些案例是一个文化尊重社区结合优秀产品设计如何为生态系统注入新活力的重要例子。 Web2基础设施的方法 随着2021-22年区块链热潮的消退，市场留下的一个重要问题是，“为什么使用区块链？”因此，每个主网开始进一步巩固自己的身份，并讨论实际采用的措施。在这个背景下，吸引市场对Solana产生重大兴趣的另一个因素是其迅速执行各种实践举措，实际上将现实世界基础设施与链上世界联系起来，而不仅仅是思考这些问题。 这些举措中最突出的是DePIN和Mobile。正如介绍中所解释的，DePIN利用区块链技术的去中心化特性来维护和运营真实基础设施。Solana正在独特地开拓DePIN领域，创造其叙事。这不仅旨在提出可以用Web3的语法替代/补充真实世界基础设施的用例，还要构建一个漏斗，将链下用户引入Web3世界，让他们体验Web3。配备应用商店和各种功能，为这些用户提供Solana生态系统的聚合体验的物理环境是Solana推出的Saga系列移动设备，2022年首次推出的Saga系列最初销售不佳，但随着BONK代币的新闻和Solana生态系统的活力传播，到12月份已售罄，并且预订的第二批系列于2025年上半年推出，截至2月13日已超过10万个。 第二个领域是支付。确实，基于P2P的区块链加密资产支付经常被提及为可以有意义地解决传统金融系统的中介问题、高费用和慢交易时间的用例。Solana将自己定位为最适合加密资产支付的区块链，具有多线程并行处理、快速处理速度和低交易成本。它正在积极加强这一领域的举措，使区块链交易像信用卡支付一样直观和简单 ，Circle的USDC长期以来宣布与Solana正式合作，2022年2月宣布的开源Solana Pay使各种应用程序能够构建加密资产支付功能。Solana Pay的插件已集成到 Shopify、Citcon、Checkout.com等平台，Visa宣布将Solana纳入其稳定币支付基础设施。 客户多样性和验证者去中心化的举措 此外，基于验证者客户端多样性有助于提高网络稳定性和安全性的原则，Solana正致力于通过各种验证者客户端的举措来改善韧性，客户端的多样性可以最大程度地减小单个软件缺陷对整个网络的影响，因为一个客户端中存在的错误或漏洞可能在另一个客户端中找不到。 Solana最初是由Solana Labs推出的单一客户端开始的，但随着2022年8月由Jito Labs开发的第二个客户端Jito-Solana的发布，Solana开始实现客户端多样性，并达到了由Jump Crypto开发的基于C/C++的独立验证客户端Firedancer的测试版本。 此外，一种名为Tinydancer的轻量级客户端，可以以低成本进行事务验证，也引起了相当大的关注，尤其是因为它减少了对高硬件规格的需求，从而降低了运行Solana节点所需的典型硬件规格 – 优化硬件规格以增强Solana网络的性能是必要的，但根据Vitalik的Endgame帖子，降低节点运行规格以使更多人生产区块并不利于网络的可扩展性、质量和稳定性。 运行 Solana 节点的推荐规格如下： 12核CPU，最低主频2.8GHz 128/256GB RAM（RPC 节点可能需要更多用于自定义数据库索引） 2-4 个至少 1TB 的 NVME 驱动器 10 Gbps 网络 以太坊提出的PBS（Proposer—Builder Separation）结构也是基于这样的背景。 尽管需要高规格的硬件，但托管着约2900个Solana节点的数据中心分布非常广泛，中本聪系数（指可能导致链运行问题的验证器数量）仍保持在 20 左右。尽管地理上集中在美国周围，但根据摩尔定律对软件和硬件的持续优化以及基于去中心化相关标准的委托程序的运作，表明Solana正在逐渐实现去中心化。 总之，作为除以太坊之外几个具有多个独立验证者客户端的链之一，Solana正在继续努力实现去中心化，并寻求网络的持续稳定性。 Solana一直在巩固其内部基础，并积极扩展业务。这个过程为吸引机构投资者提供了足够的元素，ARK投资的首席执行官Cathie Wood公开表达了对Solana愿景的积极展望，而Grayscale的Solana信托产品则飙升了869%。实质上，Solana通过一致的愿景和迅速的执行，证明了其恢复看似处于危机中的生态系统的潜力。 4.Solana的多个支柱 在本节中，我们深入探讨了Solana技术栈的各个要素，这些要素坚定支持着其坚定的愿景，并推动了其生态系统的复苏。 4.1 可组合性与效率的技术栈 4.1.1 编程语言 Solana旨在在表面上降低费用和区块时间，同时在技术上优化软件以适应硬件。这一使命需要谨慎选择程序（即智能合约）的编程语言，因此选择了Rust，Rust以其并发性、内存安全性、低级控制和强大的类型系统而闻名，该系统可防止类型错误，并确保代码安全可预测。 然而，Solana最终的目标是创建一个环境，所有LLVM（低级虚拟机）兼容的编程语言都可以互换使用。因此，虽然Solana的首选编程语言基本上是Rust，但LLVM允许使用其他语言（如C或C++）编写的代码被转换为在Solana上可执行的机器代码。 对于与Solana网络的客户端通信，开发人员可以利用基于JSON RPC API的各种SDK，使用Java、C#、Python、Go或Kotlin等语言。 LLVM是一组模块化编译器和工具链技术，可使高性能、高质量的代码能够在各种硬件平台上得到有效优化，这使其成为技术熟练的开发人员首选的…