Solana：基于历史证明的高速公链

Solana构建了一种新的区块链协议，该协议将时间编码为数据，称为历史证明（PoH）。该项目正在创建一种无信任的分布式加密协议，以创建可靠的事件排序，从而解决许多其他区块链协议所面临的可扩展性问题，该方案旨在使事务处理独立于共识。此外，这是一个高吞吐量的区块链，不依赖于分片、分区、侧链和多链等。由于这种新的系统架构，Solana的新PoH区块链将支持每秒高达710,000次的交易。

在提升区块链扩展性方面，许多的区块链项目做出了自己的尝试。

首先是分片技术，分片技术是目前Ethereum和Polkadot开发团队都准备做的事情，分片被认为是最具技术挑战性的，能提高区块链扩展性的解决方案。即使分片技术被成功应用，也不清楚它是否会具有多数人所希望的性能。分片最大的问题是跨片通讯的时延，这个时延可能长达几分钟，会严重限制分片技术在实际环境中的应用。此外，分片会在下游产生各种问题，例如客户端可能不知道从哪个分片读取数据以应对用户查询操作。

其次是侧链、支付和状态通道网络以及ILP，也面临同样的问题。随着侧链的激增，当用户忘记他们的资产在哪个链时，事情会变得越发的混乱。支付和状态通道网络存在很大的延迟，并可能会产生与流动性路由、货币传输和隐私相关的各种新问题。而ILP将面临真正的延迟挑战，因为价值链的存储——比特币的出块时间为10分钟。

更让人困惑的场景是，假设一个用户在一个分片中有一个支付通道，他想将这些资产转移到另一分片的侧链中，实现起来会很复杂。

与市场状况所述不同，在提升速度方面，该项目从共识层入手，提出了一个比较新颖的共识机制——历史证明（POH）。但不管从哪个层面出发，这块领域已经有太多的竞争对手，比如搭建侧链，最引人注目的比特币侧链项目是drivechains和Liquid，基于以太坊的侧链项目包括利用Plasma框架的SKALE项目和以Ethermint链作为Dapp主链的Cosmos项目；再如支付通道和状态通道，有名的项目有支持比特币的Lightning Labs和Blockstream以及在以太坊生态系统中的Raiden和Celer项目。

这个项目创新的提出历史证明的共识机制，能较大的提升速度，但是一味的追求速度，必定会带来安全性能等的影响，因此公链上线后的的安全性是一个较大的风险。其次，这个证明机制的灵感来源于谷歌的Spanner在其数据中心使用的同步原子钟。在现有区块链技术中，应用这项技术的项目很少，可借鉴经验不多，而且团队在区块链技术开发方面稍有欠缺，存在一定的开发风险。

未公布。

图1

如图1所示，是Solana的信息流通方式，客户端消息到达leader，leader将它们插入到历史证明（PoH）流中，并将其广播到网络的其余部分，其作用类似于验证器。这种设计的挑战是leader能够摄取1千兆位的数据，并且需要以某种方式同时为多台机器产生1千兆位的输出。它无法将所有数据全部广播到所有机器，因为这将超过1千兆位。Solana是在下游验证器之间分配带宽，并让它们将信息流重新组合在一起。

图2

图2显示了leader如何拆分下游节点之间的带宽。领导者以循环方式向第一层中的每个验证器发送多达64kb的数据包。该验证器立即将其广播到网络的第一层中的所有其他人。

图中所示两种数据包由leader传输，普通数据包是表示该实时的一些PoH数据，其中一些事务被散列到该PoH数据中。RS数据包是Reed-Solomon代码，如果有数据包被丢弃，它可用于重建数据集。

RS Code 数据包占用了一些可用带宽，因此它们降低了我们的吞吐量，但是如果丢弃了一些随机数据包，它们可以支持每个验证器修复传输的数据结构。就像TCP窗口一样，每个验证器可能会看到数据包无序到达并需要重建窗口。如果验证器在窗口中丢失了一个数据包并且无法使用Reed-Solomon代码修复它，它也可以随机向网络请求任何丢失的数据包。RS Code第一层中的额外数据包和额外节点的数量将为网络提供丢弃数据包和硬件故障的空间。

历史证明

如果不信任时间戳，可以证明在事件之前和之后的某个时间发生了消息。当拍摄“纽约时报”封面照片时，相当于创建一份证据，证明照片是在该报纸发布后拍摄的，或者可以通过某种方式影响“纽约时报”的出版物。通过历史证明，您可以创建历史记录，以证明事件在特定时刻发生。

历史证明是一种高频可验证的延迟功能。可验证的延迟功能需要特定数量的连续步骤来评估，然后产生有效和可以公开验证的独特输出。通过使用有顺序的预映像抗性散列，该散列连续运行，前一个输出用作下一个输入。对于SHA256散列函数，如果没有使用2125核心的暴力攻击，这个过程是不可能并行化的。然后我们可以确定每个计数器在生成时已经过了实时，并且每个计数器的记录顺序与实时相同。

下限时间

输入历史证明可以参考历史证明本身，引用可以作为用户签名的一部分签名消息并插入，如果没有用户私钥，则无法修改它。这就像在后台拍摄“纽约时报”的照片一样。因为此消息包含0xdeadc0de哈希，我们知道它是在创建计数510144806912后生成的。但是，由于该消息也被插回到历史证明流中，就好像你在后台拍摄了纽约时报的照片，第二天纽约时报发布了这张照片。我们知道该照片的内容在特定日期之前和之后存在。

由github可以看到，代码提交次数很高，更新频繁，最新的一次更新在7小时前，而且代码库被点赞和关注较多，贡献者也颇多，有16位贡献者。

历史证明在区块链技术中比较新颖，没有太多的可借鉴经验。团队技术人员大部分来自美国高通公司，高通（Qualcomm）是一家美国的无线电通信技术研发公司，以在CDMA技术方面处于领先地位而闻名，但是在区块链技术方面较为欠缺。

根据官网路线图，项目从2017年11月开始，目前已进行到第四个阶段性任务。电报群上的披露如下：

2018年6月 - 测试网络2.0和demo公布

2018年9月 - 公布测试网络

Q4 2018 - 主网上线

Q1 2019 - 铸币 (TGE)

目前执行状况良好，项目按照线路图正常推进。根据6月公布的最新官方信息，具体项目进展如下：

Multinode testnet发布支持多个节点与广义智能合约，团队在6月底努力工作以获得此版本，下个月将发布公开测试版。

社区方面一个月前，有12,000个时事通讯订阅者和8,000个电报会员，现在有30,000个新闻通讯会员和25,000个电报会员。

团队方面

聘请高通公司前高级工程总监Rob Walker。

Anatoly

Solana的创造者。他领导了高通的操作系统开发、Mesosphere的分布式系统以及Dropbox的压缩。他拥有2项高性能操作系统协议专利，是BREW的核心内核开发人员，为每个CDMA翻盖手机（100m +设备）供电，并领导开发可在高通手机上实现Project Tango（VR / AR）的技术。

Greg Fitzgerald

Solana的首席架构师。Greg以前是高通公司的首席架构师，他探索了嵌入式系统的全部格局。他为BREW操作系统在C和Lua之间创建了一个双向RPC桥接器，帮助启动了LLVM编译器工具链的ARM后端，并发布了各种开源项目，包括Haskell中的流式LLVM优化器和Python中的许可证分析工具。

Raj Gokal

Solana的运营，产品和财务。他在产品管理和财务方面工作了10年。他是General Catalyst的风险投资人，创立了消费医疗器械公司Sano，吸引了超过2000万美元的投资。

Eric Williams

Eric负责数据科学和令牌经济学。他在伯克利学习粒子物理学，并获得哥伦比亚大学博士学位。他在Memorial Sloan Kettering癌症中心完成了医学物理学博士后的工作，后来在Omada Health负责数据科学的工作。

StephenAkridge

他在高通和英特尔拥有10年的关键GPU优化专业知识。他领导的GPU后端击败过Nvidia。

AlanYu

合作伙伴和社区运营者。他在谷歌有10年销售和营销部门工作经验，在他任职期间赢得了多个奖项。多年来，他一直活跃于加密社区。

迈克尔·维恩斯

首席工程师。迈克尔在高通公司工作了14年，从工程师到高级总监迅速崛起。他是AI创业公司Silk Labs的创始人兼工程副总裁。他在编码时使用脚踏板。Michael拥有3项专利。

罗伯沃克

首席工程师。Rob从20世纪90年代在Netscape开发软件，在高通领导团队工作了17年，领导BREW、组件服务、DASH和Snapdragon。

Pankaj Garg

高级工程师。Pankaj在高通公司工作了10年，此前，他领导摩托罗拉移动设备LTE调制解调器芯片组的设计和开发。

与GlobalID和HARD+Yaka（前Ripple CRO Greg Kidd领导）合作，为个人和团体的大规模互动和支付提供便携、私密和安全的身份。还将在分散的交易所、广告、市场和其他方面宣布合作伙伴关系。

Kosmos Capital是澳大利亚规模最大的多策略风险投资公司，专注于基于区块链的资产。曾经投资过Ankr网络、Cardstack、chiliZ、Thunder Token和Ocean Protocol等。NEO全球资本（NGC）投资过Zilliqa、Bluzelle、Cocos和Iotex等众多项目。这些知名投资机构的加入对于项目方是最大的肯定。

Twitter有5652名关注者 ，67篇推文 ，文章转发率高。Telegram有33628位关注者，社区发展相对一般，还需在Facebook近一步增加社会热度与会员的粘合度。

Solana采用了较为新颖的历史证明机制，极大限度的提升区块链的处理速度，这种共识机制与DAG的逻辑有一定的相似之处，通过某些确定事件的时间点推断另一些数据的时间点，然而其是否能使所有交易顺序都不混乱还有待验证，并且安全性也是一个需要考虑的方面，从项目的设计来看，有称为leader的超级节点，但具体数量及选举方式未知，所以对其去中心化程度还有待探究。

综上，Solana总分6.11分，评级等级A-级，综合能力强。

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