SOL:了解Solana:领导者轮换机制

可扩展性是区块链行业的一个持续性挑战。

随着去中心化金融的爆炸式增长,区块链对于可扩展性的要求越来越高。各种区块链正试图通过分片、Layer2和侧链等可扩展性方案来解决此难题。而Solana却采用了更直接的方案——在Layer1提供超快速、安全且抗审查的公链,以此为面向全球的去中心化应用提供高可扩展性的开放基础设施。

归功于独创的PoH(工作历史证明)共识,性能为业内顶尖的Solana正着向世界上第一个Web级的去中心化网络迈进。基于工作历史证明证明,Solana链上的所有节点能够通过算法生成统一的时间戳,降低信任成本,提升效率,同时其所有的验证和处理都以异步的状态进行。

Solana生态系统中有多个角色(领导者、验证者、存档者等)。与DPoS区块链不同,Solana不会在网络参与者之间委派这些角色,而是由Solana节点履行网络的所有角色。

达拉斯独行侠队老板:前SEC执法部门负责人完全不了解加密货币:金色财经报道,达拉斯独行侠队老板、亿万富翁Mark Cuban发推文称,前美国证券交易委员会(SEC)执法部门负责人John Reed Stark“完全不了解加密货币”。Cuban称,加密货币将继续对企业产生比监管机构更积极的影响。此外,他概述了天气保险、转账、数字文件溯源、数字内容市场效率等多项加密用例。据悉,Stark此前在CNBC表示,比特币和其他加密货币都没有任何效用。[2021/6/4 23:10:01]

Solana领导者的任务是生产新区块,它们每四个块(1.6秒)旋转一次。处于领导地位的节点将所有交易放入该节点正在生产的四个区块中。该节点将这些包含事务的块显示给名为Solana Clusters的相关节点组。集群使用数字时间戳作为参考来验证交易,并将记录快速传递给其他节点。

UNICEF基金会要求6月资助的8家公司维持加密捐赠形式,以了解其好处:联合国儿童基金会(UNICEF)Christina Rose Lomazzo接受采访时表示,UNICEF加密货币基金在进行捐助后,大多数收到加密货币资助的组织会立即将其兑换为法币。然而,基金会要求他们近期投资的8家公司将资金维持为加密货币:“这确保了企业了解加密货币的好处,比如可追溯性和交易速度,从而与传统系统做对比。这些初创公司也可以利用该笔加密货币资助向员工支付报酬。”

此前消息,联合国儿童基金会加密货币基金6月宣布向8个项目分别投资125 ETH,以帮助这些项目在六个月内开发、测试原型,扩大技术规模,这八个项目分别为:Afinidata、Avyantra、Cireha、Ideasis、OS City、StaTwig、Somleng和Utopic。据悉,所有被投资企业此前都曾获得了联合国儿童基金会的创新基金高达10万美元的资金,这些项目现在正在接受加密货币,以继续开发它们的开源和数字公共产品。(Cointelegraph)[2020/7/5]

创世配置声明了第一个纪元的第一个领导者。这个领导者最终被安排在前两代,因为领导者计划也在下一个时代的slot 0生成。前两个时期的长度也可以在创世配置中指定。第一个纪元的最小长度必须大于或等于Tower BFT中定义的最大回滚深度。

政策 | 新加坡法案:推出专业人士转业计划 了解区块链等新兴产业:据经济日报消息,新加坡总统哈莉玛日前批准政府拨款法案,标志着新加坡2019年度财政预算案正式生效。在员工自身发展方面,新加坡政府十分重视国民素质教育,创造人才成长的良好环境,推出专业人士转业计划,从而让他们了解区块链等新兴产业,成为复合型人才。[2019/3/20]

在工作历史证明的支持下,领导者会不断轮换,无论网络状况如何,整个网络都无需任何验证者交流,遇到错误也不会停止,而是马上在新的区块高度上开始接下来的行动。这意味着Solana的网络成为了“永动机”。因为领导者和验证者都是可轮换的。

同时,Solana领导者的轮换决策是异步进行的。这一核心创新开辟了其向上堆栈的设计空间。

动态 | 毕马威推出新服务 帮加密货币投资者了解纳税义务:毕马威澳大利亚公司推出了一项解决方案,帮助加密货币投资者了解其纳税义务。在一开始,该项服务“Crypto Tax Estimator”将首先提供给澳大利亚数字资产交易平台Independent Reserve的用户。[2018/11/16]

领导者是被精确选择的,但一次只有一个领导者的弊端也同时存在。

恶意领导者可以审查投票和交易。由于审查无法与网络丢弃数据包区分开来,集群不能简单地选择一个节点来无限期地担任领导者。相反,集群通过“轮换”机制来规避恶意领导者的风险。

前文介绍,领导者的产生和认证都是异步进行的。在整个系统中,每个领导者都被分配在一个插槽的插槽顺序列表“领导者时间表”中,对照这个列表,每个验证者都能使用相同的算法选择预期的领导者。当验证者收到一个新的签名分类帐条目时,可以确定条目是由预期的领导者生成的。

声音 | 刘胜:认识区块链要了解币、链、网三个层次:金色财经现场报道,今日,2018可信区块链峰会在北京召开。联动优势科技有限公司首席架构师刘胜分享了区块链标准化中的思考,他认为认识区块链需要了解三个层次:币(典型的元信息)、链(数据结构+应用)、网(软件定义网络),围绕着高度防篡改,行业联盟链是当前重点的研究方向,随着技术的进步将会有大规模商用。[2018/10/10]

因此,如果想保证系统判断的流畅性,“领导者时间表”的调度必须在它分配的槽位之前早早地被计算出来,这样它用来计算调度的分类帐状态才能最终确定。

那么“领导者时间表”又是怎样产生的呢?

1.  定期使用PoH刻度高度(一个单调递增的计数器)来播种一个稳定的伪随机算法;

2. 在该高度,对所有具有领导身份的抵押账户进行抽样,这些账户在集群配置的滴答数内进行了投票。该样本称为活动集;

3.  按权益权重对活动集进行排序;

4.  使用随机种子选择按权益加权的节点以创建权益加权排序;

5.  此排序在集群配置的滴答数后生效。

该持续时间称为领导者计划偏移量。Solana将偏移量设置为槽的持续时间,直到下一个纪元。

也就是说,一个epoch的leaderschedule是从上一个epoch开始时的账本状态计算出来的。一个epoch的偏移量是相当任意的,并假设足够长,以便所有验证者都将在生成下一个时间表之前完成其分类帐状态。集群可以选择缩短偏移量,以缩短权益变更和领导者时间表更新之间的时间。

由于这样的异步性,在下一个时期之前,提交给根分叉的任何新信息都不会处于活动状态。直到新的领导者诞生,并生产第一个跨越纪元边界的区块。

如果分区的持续时间不超过一个纪元,这种交流也不会中断,而是按照如下方式继续运作:

1.  验证者在投票时不断更新自己的根叉。

2.  每次槽高度越过一个纪元边界时,验证者都会更新其领导者时间表。

例如: 纪元持续时间为100个时隙。根分叉从在槽高度99计算的分叉更新为在槽高度102计算的分叉。由于故障,槽高度为100、101的分叉被跳过。新的领导者调度是在槽高度102使用fork计算的。它从槽200开始一直有效,直到它再次更新。

在这个跳跃式的解决方案中不会存在不一致的现象,因为当其根通过102时,与集群投票的每个验证者都跳过了100和101。所有验证者,无论投票模式如何,都将提交给102或102的后代的根。

在不增加网络吞吐量的情况下,Solana验证者可以管理10万笔交易的内存池大小。这意味着,在网络吞吐量为5万TPS的情况下,10万笔交易的内存池在几秒钟内就能执行。

验证者们将转发(forwarding)推送到网络边缘,这被称之为海湾流(Gulf Stream)。由于每个验证者都知道未来领导者的顺序,验证者可以提前将交易转发给预期的领导者。这使得验证者可以提前执行交易,减少确认时间,更快地切换领导者,并减少未确认交易池对验证者的内存压力,让Solana每秒可处理5万笔交易。

Solana的核心创新是工作历史证明(PoH),它使得Solana的网络可以认证无需许可的时间来源,可以在达成共识之前工作,从而大大提升了可扩展性和流动性。

而领导者轮换机制更是其中“先一步”理念的重要体现:先一步制定“领导者时间表”、先一步将交易和信息推送至新的领导者、绕过错误和故障先一步处理正确的信息……由于无需信任的异步处理,让Solana在处理速度方面快人一步。

凭借独特的共识和各种机制,如今Solana已经在加密世界拥有了巨大的影响力,其生态系统的采用率还会增长到何种程度,我们拭目以待。

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