เปิดตัว Speed King ของ Blockchain – Solana

รายงานผลการดำเนินงาน

ที่ โซ่ที่เร็วที่สุด รายงานที่เผยแพร่โดย CoinGecko เมื่อวันที่ 17 พฤษภาคมแสดงให้เห็นว่า Solana เป็นบล็อคเชนขนาดใหญ่ที่เร็วที่สุด โดยที่ TPS จริงเฉลี่ยรายวันสูงสุดอยู่ที่ 1,054 (ลบธุรกรรมการโหวตออกแล้ว) Sui เป็นบล็อคเชนที่เร็วที่สุดเป็นอันดับสอง โดยมี TPS จริงเฉลี่ยรายวันสูงสุดอยู่ที่ 854 BSC อยู่ในอันดับที่สาม แต่ TPS จริงที่ทำได้น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของ Sui

จากรายงานนี้ จะเห็นได้ว่า Solana และ Sui ซึ่งมีประสิทธิภาพดีที่สุด ต่างก็เป็นบล็อคเชนที่ไม่รองรับ EVM นอกจากนี้ ค่า TPS จริงเฉลี่ยของบล็อคเชนที่ไม่รองรับ EVM จำนวน 8 บล็อคเชนอยู่ที่ 284 ในขณะที่ค่า TPS เฉลี่ยของบล็อคเชนที่เข้ากันได้กับ EVM จำนวน 17 บล็อคเชนและ Ethereum Layer 2 อยู่ที่เพียง 74 เท่านั้น ประสิทธิภาพของบล็อคเชนที่ไม่เข้ากันได้กับ EVM นั้นสูงกว่าบล็อคเชนที่เข้ากันได้กับ EVM ประมาณ 4 เท่า

บทความนี้จะสำรวจ ปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพของบล็อคเชนที่เข้ากันได้กับ EVM และเปิดเผย ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของโซลานา .

ปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพของบล็อคเชนที่เข้ากันได้กับ EVM

ขั้นแรก เราจะสรุปบล็อคเชน EVM ให้กลายเป็นบล็อคเชนทั่วไป โดยทั่วไปแล้ว บล็อคเชนต้องการปรับปรุง TPS โดยใช้วิธีการดังต่อไปนี้:

• ปรับปรุงประสิทธิภาพของโหนด: ปรับปรุงประสิทธิภาพของโหนดโดยการรวบรวมทรัพยากรฮาร์ดแวร์ ข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ของโหนดจะส่งผลต่อระดับการกระจายอำนาจ ตัวอย่างเช่น การกำหนดค่า Ethereum ที่แนะนำคือ CPU 4 คอร์ หน่วยความจำ 16G แบนด์วิดท์เครือข่าย 25Mbps ซึ่งสามารถทำได้โดยอุปกรณ์ระดับผู้ใช้ทั่วไปและมีระดับการกระจายอำนาจสูง Solana แนะนำให้ใช้การกำหนดค่า CPU 32 คอร์ หน่วยความจำ 128G แบนด์วิดท์เครือข่าย 1Gbps ที่ค่อนข้างสูงกว่า ซึ่งสามารถทำได้โดยอุปกรณ์ระดับมืออาชีพเท่านั้นและมีระดับการกระจายอำนาจโดยทั่วไป

• ปรับปรุงโปรโตคอลพื้นฐาน: รวมถึงโปรโตคอลเครือข่าย การเข้ารหัส การจัดเก็บ ฯลฯ การปรับปรุงโปรโตคอลพื้นฐานของบล็อคเชนไม่ได้เปลี่ยนคุณสมบัติของบล็อคเชนเองและไม่ส่งผลกระทบต่อกฎการทำงานของบล็อคเชน การปรับปรุงประสิทธิภาพของบล็อคเชนโดยตรงนั้นสามารถทำได้ แต่เทคโนโลยีพื้นฐานได้รับความสนใจน้อยมากและไม่มีความก้าวหน้าที่สำคัญในสาขาการวิจัยปัจจุบัน

• การขยายบล็อค: การเพิ่มขนาดของบล็อกสามารถรวมธุรกรรมได้มากขึ้น ส่งผลให้ปริมาณธุรกรรมของบล็อกเชนเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น Bitcoin Cash (BCH) ขยายขนาดบล็อกจาก 1 MB เป็น 8 MB จากนั้นเป็น 32 MB อย่างไรก็ตาม การขยายบล็อกยังเพิ่มความล่าช้าในการแพร่กระจายและก่อให้เกิดภัยคุกคามด้านความปลอดภัย เช่น เพิ่มความเป็นไปได้ของการแยกสาขาและการโจมตี DDoS

• โปรโตคอลฉันทามติ: โปรโตคอลฉันทามติช่วยให้มั่นใจว่าโหนดทั้งหมดในบล็อคเชนบรรลุฉันทามติเกี่ยวกับการอัปเดตสถานะของบล็อคเชน ถือเป็นเกตความปลอดภัยที่สำคัญที่สุดของบล็อคเชน กลไกฉันทามติที่ใช้ในบล็อคเชน ได้แก่ PoW, PoS, PBFT เป็นต้น เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความสามารถในการปรับขนาด เชนสาธารณะประสิทธิภาพสูงมักจะปรับปรุงโปรโตคอลฉันทามติและรวมเข้ากับกลไกพิเศษของตนเอง เช่น กลไกฉันทามติของ Solanas ที่ใช้ PoH และกลไกฉันทามติของ Avalanche ที่ใช้ Avalanche

• การดำเนินการธุรกรรม: การดำเนินการธุรกรรมนั้นสนใจเฉพาะจำนวนธุรกรรมหรืองานการคำนวณที่ประมวลผลต่อหน่วยเวลาเท่านั้น บล็อคเชน เช่น Ethereum ใช้การดำเนินการแบบอนุกรมเพื่อดำเนินการธุรกรรมสัญญาอัจฉริยะในบล็อค ในการดำเนินการแบบอนุกรม คอขวดของประสิทธิภาพ CPU นั้นชัดเจนมาก ซึ่งจำกัดปริมาณงานของบล็อคเชนอย่างจริงจัง โดยทั่วไปแล้ว เชนสาธารณะที่มีประสิทธิภาพสูงจะใช้การดำเนินการแบบขนาน และบางส่วนยังเสนอโมเดลภาษาที่เอื้อต่อการประมวลผลแบบขนานมากกว่าเพื่อสร้างสัญญาอัจฉริยะ เช่น Sui Move

สำหรับบล็อคเชน EVM ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดอยู่ที่การดำเนินธุรกรรม เนื่องจากเครื่องเสมือนหรือสภาพแวดล้อมการดำเนินการของธุรกรรมมีข้อจำกัด EVM มีปัญหาด้านประสิทธิภาพหลักสองประการ:

• 256 บิต: EVM ได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องเสมือน 256 บิตเพื่อให้ง่ายต่อการประมวลผลอัลกอริทึมแฮชของ Ethereum ซึ่งจะสร้างเอาต์พุต 256 บิตอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์ที่รัน EVM จริงๆ จำเป็นต้องแมปไบต์ 256 บิตเข้ากับสถาปัตยกรรมภายในเพื่อดำเนินการ โอปโค้ด EVM หนึ่งอันจะสอดคล้องกับโอปโค้ดภายในหลายอัน ทำให้ระบบทั้งหมดไม่มีประสิทธิภาพและใช้งานไม่ได้จริง

• ขาดไลบรารีมาตรฐาน: ไม่มีไลบรารีมาตรฐานใน Solidity และคุณต้องดำเนินการเองโดยใช้โค้ด Solidity แม้ว่า OpenZeppelin จะปรับปรุงสถานการณ์นี้ในระดับหนึ่งแล้ว แต่พวกเขาก็จัดเตรียมไลบรารีมาตรฐานที่ Solidity นำไปใช้งาน (โดยรวมโค้ดไว้ในคอนแทร็กต์หรือเรียกใช้คอนแทร็กต์ที่ปรับใช้ในรูปแบบของการเรียกตัวแทน) ความเร็วในการดำเนินการของไบต์โค้ด EVM นั้นช้ากว่าไลบรารีมาตรฐานที่คอมไพล์ไว้ล่วงหน้ามาก

จากมุมมองของการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินการ EVM ยังคงมีข้อบกพร่องสำคัญสองประการ:

• การวิเคราะห์แบบสถิตนั้นทำได้ยาก: การดำเนินการแบบคู่ขนานในบล็อคเชนหมายถึงการประมวลผลธุรกรรมที่ไม่เกี่ยวข้องในเวลาเดียวกัน โดยถือว่าธุรกรรมที่ไม่เกี่ยวข้องเป็นเหตุการณ์ที่ไม่ส่งผลกระทบต่อกัน ความท้าทายหลักในการดำเนินการแบบคู่ขนานคือการพิจารณาว่าธุรกรรมใดไม่เกี่ยวข้องและธุรกรรมใดเป็นอิสระ ในปัจจุบัน เชนสาธารณะประสิทธิภาพสูงบางอันจะทำการวิเคราะห์แบบคงที่สำหรับธุรกรรมล่วงหน้า และกลไกการกระโดดแบบไดนามิกของ EVM ทำให้การวิเคราะห์แบบคงที่สำหรับโค้ดทำได้ยาก

• คอมไพเลอร์ JIT ยังไม่สมบูรณ์: คอมไพเลอร์ JIT (Just In Time Compiler) เป็นวิธีการปรับแต่งทั่วไปที่ใช้โดยเครื่องเสมือนสมัยใหม่ เป้าหมายหลักของ JIT คือการเปลี่ยนการทำงานที่ตีความแล้วให้เป็นการทำงานที่คอมไพล์แล้ว ในระหว่างการรันไทม์ เครื่องเสมือนจะคอมไพล์โค้ดร้อนเป็นโค้ดเครื่องที่เกี่ยวข้องกับแพลตฟอร์มภายในเครื่องและดำเนินการปรับแต่งในระดับต่างๆ แม้ว่าจะมีโครงการ JIT ของ EVM อยู่บ้าง แต่โครงการเหล่านี้ยังคงอยู่ในระยะทดลองและยังไม่พัฒนาเต็มที่เพียงพอ

ดังนั้นในแง่ของการเลือกเครื่องเสมือน เชนสาธารณะประสิทธิภาพสูงมักจะใช้เครื่องเสมือนที่อิงตาม WASM, ไบต์โค้ด eBPF หรือ Move มากกว่า EVM ตัวอย่างเช่น Solana ใช้เครื่องเสมือน SVM เฉพาะของตัวเองและไบต์โค้ด SBF ที่ใช้ eBPF

โซ่ที่เร็วที่สุด: โซลานา

Solana เป็นที่รู้จักในเรื่องกลไก PoH (Proof of History) รวมถึงความหน่วงเวลาต่ำและปริมาณงานสูง และเป็นหนึ่งในตัวทำลาย Ethereum ที่โด่งดังที่สุด

โดยพื้นฐานแล้ว PoH เป็นอัลกอริทึมแฮชแบบง่าย ๆ ที่คล้ายกับ Verifiable Delay Function (VDF) Solana ใช้ฟังก์ชันแฮชที่ต้านทานการเกิดภาพก่อนลำดับ (SHA-256) ที่ทำงานอย่างต่อเนื่องโดยใช้เอาต์พุตของการวนซ้ำครั้งหนึ่งเป็นอินพุตสำหรับการวนซ้ำครั้งต่อไป การคำนวณนี้ทำงานบนคอร์เดียวต่อตัวตรวจสอบ

แม้ว่าการสร้างลำดับจะเป็นแบบต่อเนื่องและเธรดเดียว แต่การตรวจสอบสามารถทำได้แบบคู่ขนาน ช่วยให้การตรวจสอบบนระบบมัลติคอร์มีประสิทธิภาพ แม้ว่าจะมีขีดจำกัดบนของความเร็วในการแฮช แต่การปรับปรุงฮาร์ดแวร์อาจให้ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

กระบวนการฉันทามติโซลานา

กลไก PoH ทำหน้าที่เป็นแหล่งเวลาที่เชื่อถือได้และไม่ไว้วางใจ โดยสร้างบันทึกเหตุการณ์ที่ตรวจสอบได้และเป็นระเบียบภายในเครือข่าย การจับเวลาตาม PoH ช่วยให้เครือข่ายโซลานาสามารถหมุนเวียนผู้นำได้ในลักษณะที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและโปร่งใส การหมุนเวียนนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาคงที่ 4 ช่อง โดยแต่ละช่องจะถูกตั้งไว้ที่ 400 มิลลิวินาที กลไกการหมุนเวียนผู้นำนี้ช่วยให้ผู้ตรวจสอบที่เข้าร่วมทุกคนมีโอกาสเท่าเทียมกันที่จะกลายเป็นผู้นำ และเป็นกลไกสำคัญสำหรับเครือข่าย Solana เพื่อรักษาการกระจายอำนาจและความปลอดภัย โดยป้องกันไม่ให้ผู้ตรวจสอบรายใดรายหนึ่งได้รับพลังมากเกินไปบนเครือข่าย

ในแต่ละสล็อต ผู้นำจะเสนอบล็อกใหม่ที่มีธุรกรรมที่ได้รับจากผู้ใช้ ผู้นำจะตรวจสอบธุรกรรมเหล่านี้ จัดกลุ่มธุรกรรมเหล่านี้ลงในบล็อก จากนั้นจึงเผยแพร่บล็อกไปยังผู้ตรวจสอบเครือข่ายที่เหลือ กระบวนการเสนอและเผยแพร่บล็อกนี้เรียกว่าการผลิตบล็อก และผู้ตรวจสอบรายอื่นในเครือข่ายจะต้องลงคะแนนเสียงเกี่ยวกับความถูกต้องของบล็อก ผู้ตรวจสอบจะตรวจสอบเนื้อหาของบล็อกเพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมถูกต้องและปฏิบัติตามกฎของเครือข่าย หากบล็อกได้รับคะแนนเสียงส่วนใหญ่ของน้ำหนักเดิมพัน บล็อกนั้นจะถือว่าได้รับการยืนยัน กระบวนการยืนยันนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความปลอดภัยของเครือข่าย Solana และป้องกันการใช้จ่ายซ้ำ

เมื่อช่วงเวลาของผู้นำปัจจุบันสิ้นสุดลง เครือข่ายจะไม่หยุดหรือรอการยืนยันบล็อก แต่จะย้ายไปยังช่วงเวลาถัดไปแทน ทำให้ผู้นำคนถัดไปมีโอกาสสร้างบล็อก และกระบวนการทั้งหมดจะเริ่มต้นใหม่ แนวทางนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครือข่าย Solana จะรักษาปริมาณงานสูงไว้ได้และยังคงมีความยืดหยุ่นแม้ว่าผู้ตรวจสอบบางรายจะประสบปัญหาทางเทคนิคหรือออฟไลน์ก็ตาม

โซลาน่าเพอร์ฟอร์แมนซ์

เนื่องจากเครือข่าย Solana สามารถยืนยันผู้นำได้ล่วงหน้า Solana จึงไม่จำเป็นต้องใช้พูลหน่วยความจำสาธารณะเพื่อบันทึกธุรกรรมของผู้ใช้ เมื่อผู้ใช้ส่งธุรกรรม เซิร์ฟเวอร์ RPC จะแปลงธุรกรรมดังกล่าวเป็นแพ็กเก็ต QUIC และส่งต่อไปยังผู้ตรวจสอบผู้นำทันที วิธีนี้เรียกว่า Gulf Stream ซึ่งช่วยให้สามารถเปลี่ยนแปลงผู้นำและดำเนินการธุรกรรมก่อนได้อย่างรวดเร็ว ช่วยลดภาระหน่วยความจำของผู้ตรวจสอบรายอื่น

ข้อมูลบล็อกของ Solanas ถูกนำเข้าสู่พื้นที่เคอร์เนลแล้วส่งต่อไปยัง GPU เพื่อยืนยันลายเซ็นแบบขนาน เมื่อยืนยันลายเซ็นบน GPU แล้ว ข้อมูลจะถูกส่งไปยัง CPU เพื่อดำเนินธุรกรรม และสุดท้ายก็ส่งกลับไปยังพื้นที่เคอร์เนลเพื่อคงข้อมูลไว้ กระบวนการแบ่งข้อมูลออกเป็นขั้นตอนการประมวลผลหลายขั้นตอนของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกันนี้เรียกว่าการทำงานแบบไปป์ไลน์ ซึ่งสามารถเพิ่มการใช้ฮาร์ดแวร์ให้สูงสุดและเร่งความเร็วในการตรวจสอบและส่งต่อบล็อก

เนื่องจากธุรกรรม Solanas ระบุบัญชีที่จะเข้าถึงอย่างชัดเจน ตัวกำหนดตารางธุรกรรม Solanas จึงสามารถใช้กลไกการล็อกการอ่าน-เขียนเพื่อดำเนินการธุรกรรมแบบขนานได้ เธรดแต่ละเธรดของตัวกำหนดตารางธุรกรรม Solana มีคิวของตัวเองซึ่งประมวลผลธุรกรรมตามลำดับและแยกจากกัน พยายามล็อก (ล็อกการอ่าน-เขียน) บัญชีของธุรกรรมและดำเนินการธุรกรรม และธุรกรรมที่มีบัญชีขัดแย้งกันจะถูกดำเนินการในภายหลัง เทคโนโลยีการดำเนินการแบบขนานหลายเธรดนี้เรียกว่า Sealevel

กระบวนการที่ผู้นำเผยแพร่บล็อกจะแบ่งแพ็คเก็ต QUIC (โดยอาจใช้การเข้ารหัสการลบ) ออกเป็นแพ็คเก็ตที่เล็กกว่าและแจกจ่ายให้กับผู้ตรวจสอบในโครงสร้างแบบลำดับชั้น เทคนิคนี้เรียกว่า Turbine และใช้เป็นหลักเพื่อลดการใช้แบนด์วิดท์ของผู้นำ

ในระหว่างกระบวนการลงคะแนน ผู้ตรวจสอบจะใช้กลไกฉันทามติสำหรับการลงคะแนนเสียงแบบแยกส่วน ผู้ตรวจสอบไม่จำเป็นต้องรอให้มีการลงคะแนนเสียงก่อนจึงจะดำเนินการผลิตบล็อกได้ แต่ผู้ผลิตบล็อกจะคอยตรวจสอบการลงคะแนนเสียงใหม่ที่ถูกต้องอย่างต่อเนื่องและรวมเข้าในบล็อกปัจจุบันแบบเรียลไทม์ กลไกฉันทามตินี้เรียกว่า TowerBFT และการรวมการลงคะแนนเสียงแบบแยกส่วนแบบเรียลไทม์ทำให้ Solana มั่นใจได้ว่ากระบวนการฉันทามติจะมีประสิทธิภาพและคล่องตัวมากขึ้น จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม

เพื่อความคงอยู่ของบล็อก Solana ได้พัฒนาฐานข้อมูล Cloudbreak ซึ่งแบ่งโครงสร้างข้อมูลบัญชีในลักษณะเฉพาะเจาะจงเพื่อให้ได้ประโยชน์จากความเร็วของการดำเนินการตามลำดับ และใช้ไฟล์ที่แมปในหน่วยความจำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ SSD ให้สูงสุด

เพื่อลดภาระของผู้ตรวจสอบ Solana จึงโอนการจัดเก็บข้อมูลจากผู้ตรวจสอบไปยังเครือข่ายโหนดที่เรียกว่า Archiver ประวัติสถานะธุรกรรมจะถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วนและใช้เทคโนโลยีการเข้ารหัสการลบ Archiver ใช้เพื่อจัดเก็บส่วนสถานะแต่จะไม่เข้าร่วมในฉันทามติ

สรุป

วิสัยทัศน์ของ Solana คือการเป็นบล็อคเชนที่มีซอฟต์แวร์ที่สามารถปรับขนาดได้ตามความเร็วของฮาร์ดแวร์ ดังนั้น Solana จึงใช้ประโยชน์สูงสุดจาก CPU, GPU และพลังแบนด์วิดท์ที่มีอยู่ในคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้สูงสุด โดยให้ถึงความเร็วสูงสุดตามทฤษฎีที่ 65,000 TPS

เนื่องมาจากประสิทธิภาพสูงและความสามารถในการปรับขนาดของ Solana จึงทำให้ Solana กลายเป็นแพลตฟอร์มบล็อคเชนที่ได้รับความนิยมในการจัดการธุรกรรมความถี่สูงและสัญญาอัจฉริยะที่ซับซ้อน ไม่ว่าจะเป็นแทร็ก DePIN/AI ในช่วงต้นปีหรือแทร็ก Meme ที่ได้รับความนิยมล่าสุด Solana ก็ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ยอดเยี่ยม

หลังจากเปิดตัว Ethereum ETF แล้ว Solana ก็กลายเป็นสกุลเงินดิจิทัลที่มีการเรียกร้องให้มีการจัดตั้ง ETF ครั้งต่อไปมากที่สุด แม้ว่า SEC ยังคงกำหนดให้ Solana เป็นหลักทรัพย์และจะไม่อนุมัติ ETF สกุลเงินดิจิทัลอื่นๆ ในระยะสั้นก็ตาม แต่ในตลาดสกุลเงินดิจิทัล ความเห็นพ้องต้องกันคือมูลค่า และฉันทามติของ Solana อาจกลายเป็นสิ่งที่ทำลายไม่ได้เช่นเดียวกับ Bitcoin และ Ethereum

บทความนี้มีที่มาจากอินเทอร์เน็ต: เปิดเผย Speed King of Blockchain – Solana

ที่เกี่ยวข้อง: คู่มือการซื้อขายเชิงบรรยายเกี่ยวกับ ETH ETF: การคว้าโอกาสทองของระบบนิเวศ ETH และภาคส่วน RWA

ผู้เขียนต้นฉบับ: 0X KYLE แปลต้นฉบับ: TechFlow บทนำ ในบทความนี้ ผู้เขียนวิเคราะห์การเปิดตัว Ethereum ETF และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อตลาด และเสนอแนวทางการซื้อขายเฉพาะ แม้ว่าตลาดจะเปลี่ยนแปลงไปในช่วงเวลาที่เขียน แต่ผู้เขียนเชื่อว่ายังมีช่องทางในการทำกำไร บทความนี้ไม่เพียงแต่จะสำรวจประสิทธิภาพของ Ethereum และสินทรัพย์ที่เกี่ยวข้องเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับโอกาสของอุตสาหกรรม RWA (สินทรัพย์ในโลกแห่งความเป็นจริง) ภายใต้สภาพแวดล้อมการกำกับดูแลใหม่ เนื้อหาข้อความ ฉันเริ่มเขียนบทความนี้เมื่อวันที่ 24 พฤษภาคม 2024 เมื่อ ETH อยู่ที่ $3632.22 และ ONDO อยู่ที่ $1.08 แม้ว่าราคาของสินทรัพย์บางส่วนจะเคลื่อนไหวในระหว่างกระบวนการเขียน แต่ผู้เขียนเชื่อว่าศักยภาพขาขึ้นยังคงอยู่ แม้ว่าจะมีอัตราส่วนความเสี่ยง/ผลตอบแทนที่ลดลงก็ตาม…