SEI:主网上线在即 一文深度解析Sei

作者:Steve_4P,fourpillars;翻译:金色财经xiaozou

本文要点:

· 继Terra和FTX事件之后,区块链行业经历了围绕以太坊和rollup网络的市场改革。

· 在这种市场形势下,Sei网络声称自己是一个快速的单体L1链。

· 最终,区块链要想成功,就需要大量用户能够轻松使用,这对可扩展性和链稳定性有较高要求。

· Sei网络开发了Twin Turbo共识机制,以实现世界上最快的最终确定时间,同时保持稳定运行。

· 现在,随着主网发布即将到来,人们对Sei网络能够提供什么样的性能非常感兴趣。

1、区块链行业的最新趋势—Sei

SEI网络的主网发布即将到来,它将成为世界上最快的区块链之一,也是领先的单体区块链。一直推迟主网计划至今的SEI网络于2023年8月1日宣布,SEI将上线全球最大交易所币安的launchpool。此外,币安8月15日将上架Sei网络代币SEI,正式确认SEI网络主网发布已为时不远。在SEI网络主网发布即将到来之际,让我们简要了解一下SEI网络,了解该网络的理念和最新成就。

1.1 Rollup时代

继Terra和FTX事件之后,区块链行业经历了围绕以太坊和rollup网络的市场改革。将自己定位为以太坊竞争对手的Terra和Solana要么倒闭,要么元气大伤,“不再需要新的L1区块链”的观点也随之成为主流观点。这样的市场形势只会进一步让已经很强大的以太坊生态系统更强,随着更多的力量涌入以太坊采用的以rollup为中心的多链生态系统,2022年至2023年这段时间可以顺理成章地被称为“rollup时代”。在此期间,rollup链、L2解决方案和若干模块化区块链受到了极大的关注。下面来看众多rollup中的几个代表性项目:

1.1.1 Optimism和OP Stack

当众所周知Coinbase(与币安并肩的世界上最大的交易所之一)通过OP Stack部署其BASE Chain时,OP Stack受到了极大的关注。

Filecoin虚拟机FVM将于3月14日在主网上线:金色财经报道,据Filecoin官方博客发文称,与以太坊兼容的Filecoin虚拟机FEVM将于3月14日在Filecoin主网启动。

FEVM的增量交付计划的最终版本已经实施,这允许开发人员在FEVM的最终版本上进行构建。最近推出了一个新的测试网络Hyperspace by Factor 8 Solutions ,以允许开发人员在稳定的测试网络上构建和不断迭代他们的项目,该测试网络将在发布后继续可用。Zondax的新Filecoin.sol库现在允许Solidity智能合约无缝调用Filecoin内置参与者的方法,这为存储相关解决方案开辟了更多可能性。[2023/2/20 12:16:43]

OP Stack是一套开源代码,提供建设Optimistic Rollup的能力。使用OP Stack可以非常轻松地创建rollup。它可以被看作是Optimistic Rollup的一种软件开发工具包(SDK)。最近,被称为Chat GPT之父的Sam Altman共同创立的Worldcoin也上线了Optimism主网,表明了他们对OP Stack多链愿景的支持。随着Coinbase和Worldcoin这两家知名公司积极利用Optimism和OP Stack,使用OP Stack建设Optimistic Rollup链的需求不断增长。

1.1.2 ZK Sync和ZK Stack

虽然Optimism是一个建设Optimistic Rollup的rollup,它通过欺诈证明来验证交易,但ZK Sync构建了ZK rollup,它通过有效性证明来验证交易。尽管都是rollup,但它们的做法明显不同。目前,由于长期的技术进步,ZK Sync不仅成为以太坊生态系统中第三大L2 rollup,而且在2023年6月宣布推出类似于Optimism OP Stack的ZK Stack,从而加入了SDK大战。当然,目前还没有值得注意的用例,因为它还没有发布。然而,对于那些希望建设rollup的人来说,现在有了替代OP Stack的另一种选择,这表明rollup市场在未来的竞争会非常激烈。

Aptos官方域名服务Aptos Name在Aptos主网上线:10月19日消息,Aptos Labs团队开发的官方域名服务Aptos Name(ANS)在Aptos主网上线,支持Aptos用户为其Aptos钱包地址使用人类可读的.apt名称。ANS开放3位及以上字符名称的注册,每个域名都将按照年租模式注册,之后将启用更长的注册期限。[2022/10/19 17:32:08]

除了这两个项目,区块链市场上还充斥着关于rollup、L 2和模块化区块链的种种讨论,因为各种基础设施,如RaaS(rollup即服务),都是为了简化Rollup的创建过程而开发的。那么,现在建设L2是最终的解决方案吗?创建新的L1的努力是否变得毫无意义?至少SEI网络似乎并不这么认为。

1.2 SEI反向押注单体L1链:为什么他们不选择L2?

在任一行业中,当某项技术获得大量关注时,不可避免地会有人才涌向该技术。然而,在盲目接受这些技术之前,也有必要进行批判性思考。Jay认为,构建rollup并不能立即解决区块链技术当前面临的问题,这一观点值得业内人士深思。也许,在某些方面,rollup可能是一个被滥用的术语,用来狡猾地那些被“L1区块链”一词拒之门外的人们。

当然,rollup和L1区块链并非在所有方面都完全相同。但是根据正在构建的应用程序和资产的类型,L1和rollup可能具有相似的属性。由于在Optimistic rollup上发行的所有资产都不受以太坊的保护,如果衡量链成功的标准是“许多用户应该能够毫无不便地使用它”,那么从SEI网络的角度来看,构建L1似乎与构建rollup一样有价值。

据说Sei Labs最初考虑将Sei网络构建为以太坊L2。然而,由于可扩展性的明显限制以及L2 rollup固有的单测序器问题,他们选择了L1。

等等,可扩展性问题怎么解决?引入rollup不是为了解决以太坊面临的固有的可扩展性问题吗?

自动做市商协议MonoX现已于Ethereum 和Ploygon主网上线:10月20日消息,自动做市商协议MonoX现已于Ethereum 和Ploygon主网上线。MonoX Protocol是创新性自动做市商协议,可以使用单一代币创建流动性池,在协议中自动生成与vCASH的虚拟交易对。大大节省额外资金,提升资本效率的同时降低费用并减少非永久性损失。产品最初将在没有代币的情况下推出,在不久的将来MonoX将会进行公开销售,早期采用者将有资格获得追溯空投。MonoX创始人兼CEO Ruyi Ren表示,MonoX 将在DeFi 2.0 的生态构建中发挥关键作用。

MonoX的产品使创新项目和VBT (Value Backed Tokens, 有背书代币) 可以在没有任何资本要求或抵押的情况下进行交易终于成为可能,并且使交易过程十分简便轻松。(Cointelegraph)[2021/10/20 20:44:16]

虽然模块化区块链的支持者将rollup视为可扩展性问题的解决方案,但从Sei Labs的角度来看,rollup仍然是一个模棱两可的选择。毕竟,rollup仍然需要将处理过的数据存储到以太坊的区块中。由于以太坊区块空间并不是无限的,因此它们可以处理的交易数量有明确的上限。

1.2.1 计算Rollup可以处理的最大TPS(每秒交易量)

以太坊区块的目标大小约为1500万gas。要验证以太坊中1 字节数据,需要16 gas。这意味着以太坊每个区块可以验证和处理大约937,500字节数据(1500万/16)。如果我们假设一个非常“简单”的rollup交易在打包提交给以太坊时使用了12字节(该数字因rollup和交易类型不同而不同,但该估算是基于V神对在rollup中执行的ETH转账的计算),那么一个以太坊区块可以处理的rollup交易数量为78,125(937,500/12)。鉴于以太坊的区块时间约为13-15秒,将78125除以13-15秒的结果最大值为6,000 TPS,最小值为5,208 TPS。然而,该计算是基于以太坊的区块空间专门用于rollup的假设。我们不要忘记,以太坊区块链本身也可以作为一个单体区块链运行。像Uniswap和Opensea这样的应用目前在以太坊基础层上运行。这意味着rollup也在与以太坊原生app争夺区块空间。因此,rollup所能达到的TPS上限很可能小于5000。即使引入了Proto Dank Sharding,TPS上限也不会显著增加。虽然Dank Sharding可能会提供显著的增加,但它将需要相当长的时间才能实现。

The Graph在主网上推出公共管理Dapp:金色财经报道,用于查询以太坊等网络的去中心化索引协议The Graph已推出The Graph Explorer去中心化应用程序(Dapp)。The Graph Explorer Dapp和Subgraph Studio允许任何人在以太坊上部署和管理子图,并获得以其原生GRT代币支付的迁移奖励。[2021/7/9 0:37:52]

出于这些原因,Sei选择用自己的共识机制和区块时间建设L1解决方案,而不是依赖于rollup(以及ETH或Celestia)。当然,对于许多用户来说,要获得无缝顺滑的使用体验,网络必须非常快,同时仍然可以确保区块链固有的安全性。那么,Sei究竟是如何建设其网络的,它的速度有多快?

2、Sei网络概况

SEI网络通常被视为专门用于交易的L1区块链,但它实际上是一个通用区块链。虽然SEI有自己的“订单匹配引擎”,但将SEI网络描述为具有强化的交易基础设施的通用区块链更为准确。这是因为交易资产被认为是区块链技术的基本特征之一。此外,除了内部强化的交易基础设施外,SEI还拥有惊人的速度,在“最终确定时间”方面超过了许多其他区块链。因此,更重要的是研究SEI用来实现这种速度的共识机制。

2.1 Twin-Turbo共识机制:是什么让Sei速度这么快?

Twin Turbo共识机制可以理解为一种配备了两个涡轮的共识机制,即SEI网络所强调的智能区块传播(Intelligent Block Propagation)和Optimistic区块处理(Optimistic Block Processing)。它们扮演着什么角色?它们是如何提高SEI的速度的?

2.1.1 智能区块传播

在传统的区块链中,区块传播包括两个步骤:

(1)当用户发起交易时,节点接收并验证交易,将其添加到其内存池中,并将此交易传播到其他节点。

岑志科:主网上线后Filecoin币价不及预期的话,有利于更多矿机接入:金色财经报道,在8月11日举办的《家里有矿 | 布局Filecoin挖矿需要具备哪些条件?》的直播节目中,针对“主网上线后,如果币价不如预期,对Filecoin网络的发展会有什么影响?”的问题,矿无界科技联合创始人岑志科表示,Filecoin主网上线之后,按照Filecoin设定的这个经济模型来讲,包括现在目前Filecoin矿机销售市场出现的这个矿机量,它的币价会有比较好的一个走向的,万一Filecoin币价达不到理想中的预期情况,有利于更多的矿机接入。[2020/8/11]

(2)经过验证的交易由leader(PoW中的挖掘节点,BFT中的区块提议者)包含在一个区块中。然后,这个区块在整个网络中传播。只有当所有节点都接收此区块后,交易才能被视为被成功处理。

然而,这种传统方法效率低下,因为相同的交易被传输两次:第一次是在交易传播期间,然后在区块传播期间被再次传输。这将导致网络带宽的浪费。

为了解决这个问题,SEI网络引入了一种机制,在该机制下,区块提议者传播一个包含交易哈希值和一个引用完整区块的区块ID的提案,而不是实际的交易数据。哈希值是通过哈希函数处理的原始交易数据的汇总,占用空间比较小。

区块提议者首先将区块提议传播到网络中,然后逐渐将完整的区块进行一部分一部分传播。

形成区块,而不必等待完整区块的到来。如果有任何交易丢失,它们会等到整个区块到达后再处理交易。

SEI使用这种区块传播过程成功地将网络性能提高了约40%。(此外,SEI通过智能区块传播将最终确定时间降低到210ms,下文会提及。)

2.1.2 Optimistic区块处理

在SEI的Optimistic处理之前,必须先建立对区块的共识,然后才能处理区块。然而,SEI一旦接收到一个区块就开始处理,同时处理Prevote和Precommit。这种结构可能看起来有潜在风险,但由于在区块处理期间也执行Prevote和Precommit进程,如果在此过程中认为区块无效,则可以简单地弃用区块并重新启动进程。因此,这并不是一个大问题。SEI网络并没有省略传统的共识过程,而是将这些过程并行处理。

SEI通过Optimistic区块处理成功地将网络性能提高了约33%。

2.2 交易并行处理

SEI还与Twin Turbo共识机制一起执行交易并行处理,这里重要的是找出哪些交易可以并行处理。并非所有交易都可以并行处理,因为很显然存在相互影响的交易。最终,为了实现安全的交易并行处理,找到具有潜在冲突的交易是非常重要的。SEI通过有向无环图(DAG)预识别交易之间的关系,如果确认这些交易是彼此独立的,则可以并行处理交易。通过这种方式,SEI已经能够每秒处理20,000笔订单。

3、依然渴望速度:Sei如何再减少最终确定时间

3.1 什么是最终确定时间?为什么它很重要?

许多人在计算区块链的性能和可扩展性时经常考虑到TPS(每秒交易量),但实际上,TPS可能是一个相当模糊的指标。这里有一个例子来解释为什么。让我们假设区块链A可以在一个区块中包含60万笔交易。但如果区块链A创建一个区块需要1分钟,那么TPS(=一个区块中的交易数量/以秒为单位的区块时间)将是10,000,但实际上,由于网络包含60万笔交易需要1分钟,因此不能视为每秒实时处理10,000笔交易。TPS只是一个将区块链的处理能力以秒为单位划分的数字,所以表面上的TPS对用户来说是不同的。

我举的例子可能不够极端,但即使你大幅增加每个区块的交易数量,并将区块时间延长到1小时,TPS仍然可能非常高(尽管用户将不得不等待一个小时才能将交易包含在网络中)。出于这个原因,最近在讨论区块链的可扩展性时,TTF(最终确定时间)似乎比TPS更常用,TTF是一个表明交易被确认所需时间的指标。特别是对于像SEI网络这样专注于金融交易的L1链来说,即时处理交易并在反映在网络中很重要,因此使TTF尽可能快是非常重要的。

3.2 Sei与其他区块链比较

通过上述Twin Turbo共识机制(特别是通过智能区块传播),SEI网络成功地将最终确定时间降至约250ms。这是现有区块链中最快的最终确定时间,实际上可以被用户视为近乎即时的交易确认。当然,这是在非常积极的情况下的最终确定时间,在SEI测试网Atlantic-2上进行多次尝试后,最稳定的最终确定时间是410ms。他们成功地将终最终确定时间降至250ms,但某些节点难以维护网络,而RPC节点等基础设施玩家已经落后了。这是不可避免的,因为从本质上讲,区块链节点分散在世界各地,因此在传播和通信方面肯定会有困难。那么如何在减少最终确认时间的同时包含所有这些节点呢?

3.3 Sei优化:即使在最保守的情况下也是最快的

为了解决上述问题,SEI网络在共识过程中添加了大约100ms的commit timeout(提交超时)。

根据网络条件,commit timeout时间将来可能会更短,但是现在,在这个测试网络中,添加的timeout是100ms。有了这个,就能够实现380ms的更快的最终确定时间,而没有添加timeout的情况下,可以实现稳定的410ms。有趣的是,即使有100ms的timeout,SEI也实现了现有区块链中最快的确认时间。根据未来的网络条件和对所添加timeout的调整,SEI的最终确定时间可能会进一步降低。SEI在保守环境中实现的最终确定时间比其他现有区块链更快,这是个非常有趣的事实。

4、SEI的未来前景

实际上,SEI主网发布在去年一直被推迟,刚刚才最终确定。我并不隶属于SEI基金会,所以我无法准确解释为什么SEI主网计划被推迟,但我在研究SEI的期间了解到这样一个事实,那就是SEI一直在努力提高网络性能。似乎他们一直推迟主网发布,是为了达到他们理想的最终确定时间。当然,减少最终确定时间是必要的,但更关键的是网络在稳定环境下运行情况。过去的一年里,SEI一直专注于网络改进,推迟主网发布以确保速度和稳定性。

当然,在主网发布之后,可以被认为是一个不同于测试网的环境,有许多外部变量,因此无法确认在测试网获取的性能是否可以直接转嫁过去。然而,由于测试网环境的设置是尽可能保守的,因此在主网发布后立即实现快速最终确定时间是非常有可能的。

高稳定性和高速——如果SEI网络能够做到这两点,就可以创造这样一个环境:很多用户都可以使用该链而不会产生任何不便。最终,无论是L1还是L2,都需要大量用户使用才能成功,因此SEI主网发布吸引了区块链行业众多参与者的兴趣。作为一个更喜欢单体区块链而非模块化区块链的人,我真诚地希望SEI能够取得成功,并为L1竞争带来一个新的开端。

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