到目前為止，沒有人指出，在實現足夠的架構和去中性心化的前提下如何擴展 layer1，直到 Solana 的出現。下面提供一個機會讓大家來熟悉 Solana 的技術基礎設施，以及它對區塊鏈開發狀態的意義。本文源自於 Solana 部落格文章《Why Solana is the ‘World Computer’ Blockchain Developers Need》，由專欄作者 藍狐筆記 編譯、撰寫及整理。
Solana 在區塊鏈世界中屬於「異類」的存在。因為它採用跟傳統區塊鏈不同的時鐘機制，傳統區塊鏈如比特幣、以太坊、Cosmos 等，將時間和狀態耦合在一起，只有新區塊誕生才能產生全局一致的狀態。而 Solana 則提供了全局可用的時鐘，它將基於雜湊值的時間鏈與狀態更新解耦，不是將每個區塊的雜湊值鏈接在一起，而是網路中驗證者持續在區塊內對這些雜湊值本身進行雜湊，這種機制稱為 POH（Proof of History）。
那麼，具體來說，Solana是什麼？它能完成以太坊的「世界電腦」的夢想嗎？Solana 未來能走多遠？是嘴炮還是腳踏實地的項目？未來的一年應該就會有初步的答案。
對於區塊鏈開發者來說，Solana 是最接近於「世界電腦」的項目，「世界電腦」是加密世界的早期概念。Solana 是迄今為止我們評估過的最具吸引力的 layer1 平台之一。我們鼓勵世界各地的開發者能夠認真考慮 Solana。
Multicoin資本的聯合創始人 Kyle Samani 解釋說，該公司的投資組合包括了開創性的區塊鏈項目，其中包括Bakkt、Algo、Helium等。（筆者註：近期也投資了Nervos）。
本文提供一個機會讓大家來熟悉 Solana 的技術基礎設施，以及它對區塊鏈開發狀態的意義。
首先，對於dApp的開發者來說，其成功需要6個關鍵屬性。Solana具有所有這些屬性：
- 高吞吐量: 如今其網路在200個共識節點的全球網路中可以支持 50,000 tps
- 低延遲: 約 1 秒的最終性
- 交易費用低: 通常來說以一分錢的零頭來衡量
- 編程語言: Rust是其旗艦編程語言，同時也支持C,C++,Libra 的 Move
- 異步算法: 異步的 BFT 共識算法
- 全球狀態: 支持可組合智能合約的全球單一狀態
構建智能合約的開發者不想處理 layer2 和分片。擁有智能合約鏈的全部意義在於，鏈本身抽像出所有低層級的複雜性和經濟系統，這些是提供信任最小化計算所需的，這使得應用的開發者專注於應用的邏輯。
事實上，當 Vitalik 於 2014 年 1 月在邁阿密向全世界推出以太坊時，這正是他所強調的：「世界電腦」的意義在於抽象所有的一切，而不是特定應用。
雖然有很多類型的擴展解決方案正在進行中，但它們大多都為應用開發者、用戶以及整個生態系統創造了特質的複雜形式。這些複雜形式的最後一種，我稱之為「創造生態系統的包袱」，它處理起來尤其有挑戰性。
所有的異構擴展解決方案都是對這一事實的回應：到目前為止，沒有人指出，在實現足夠的架構和去中性心化的前提下如何擴展 layer1。直到 Solana 的出現。
Solana的情況是開發者不必依賴於擴展解決方案，開發者肯定會也能夠基於 Solana 部署 layer2，因為Solana 是無須許可的。對於大多數用戶案例，開發者基於 Solana 構建應用不必考慮擴展性問題，因為Solana 的 layer1 的全部要義在於抽象複雜性。
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硬體、軟體以及計算豐富性
至於說到區塊鏈技術，貨幣供應的稀缺性和去信任化計算的稀缺性之前已經耦合在一起。Solana 則將其解耦。世界電腦必須提供豐富的計算，但是由稀缺的貨幣來支持。
Solana的指導原則是軟體不會妨礙硬體。這其中有三個主要的含義：
首先，Solana 網路作為整體以單一驗證者的相同速度來運作。這實際上是直觀的：如果軟體不妨礙硬體，網路將以單個機器相同的速度運行，假設帶寬不是瓶頸（它不是；在下面的 Turbine 部分有更多內容來解釋）。
其次，總體網路性能與帶寬和 GPU 核心數量一起擴展。帶寬持續每 18-24 個月翻一番，而現代互聯網連接距離光纖物理極限的飽和還有很遠距離。雖然單線程 CPU 性能不再與摩爾定律成線性增長，GPU 的核心數量則持續以每 18-24 個月翻一番，且還沒有結束的跡象。
再次，由於 Solana 的總體網路性能與底層硬體增長成比例增長，Solana 在當前存在稀缺性的情況下創造豐富性：信任最小化計算的豐富。
技術概述
Solana有七個主要的技術突破，這使得它成為可能。其中包括：
l POH（Proof of History）: POH 是一個微妙但基礎的創新，Solana 的其他獨特架構構建於其上。
l Tower BFT: 優化 POH 的 PBFT 版本，更青睞活性而不是一致性。
l Turbine: 它是區塊傳播協議，大量借用了 BitTorrent。Solana 隨著最快的 2/3 節點的帶寬的增長成線性擴展。所有其他鏈以次線性方式擴展。
l Gulf Stream: 一種無內存池交易轉發協議
延伸閱讀：你如何辨別時間？區塊鏈的「歷史證明機制 PoH」：時間與共識
l Pipeine VM: Pipeline（管道）是一種自定義的 VM（虛擬機），它利用 LLVM 為 GPU 編譯代碼，以實現大規模並行交易執行（不僅僅是簽名驗證）。這為 Solana 帶來了與眾不同的擴展性效果。
l Cloudbreak: 是一種可橫向擴展的帳戶數據庫。傳統數據庫，例如 LevelDB 在單個實例上每秒的隨機寫入次數不能超過 5000 次左右。Cloudbreak 是 Solana 針對水平擴展磁盤 I/O 的革新性解決方案，它是基於諸如分散-聚集等 OS 技術，可提供無與倫比的磁盤 I/O。（筆者：磁盤 I/O 是指磁盤的輸入和輸出，I/O是Input/Output。）
l Replicators: 分佈式帳本的存儲，用於解決 PB 級數據的數據可用性問題。跟要求共識節點存儲所有歷史記錄不同，Solana利用第二類節點——Replicators——它的唯一責任就是存儲交易歷史的片段。
這些創新的共同主題可以用一個詞來概括：優化。Solana 是我看到基於第一性原理對堆棧的每一層進行工程的最明顯的案例。Solana 團隊系統地辨認出讓其他鏈變慢的每一點，例如：共識負載、單線程計算以及磁盤I/O，並設計了解決每個問題的獨特解決方案。
Libra 和 Move
Facebook 的 Libra 團隊創造了一種新的 VM 和編程語言 Move。雖然 Libra 在 2020 年發布主網時無法編程，但 Libra 團隊已經開源了其代碼庫。它證明了 Move 和 Solana 的 PiPeline VM 有更多的相似，而不是差異。
Solana 本身可以支持 Move，包括 BFT 和 GPU 上的並行交易處理。這意味著開發者可以輕而易舉地將為許可鏈 Libra 編寫的應用移植到無須許可的 Solana 鏈上，並且可以獲得 Solana 提供的所有性能。
對 Solana 來說，這是一個令人難以置信的催化劑。因為 Solana 可以受益於 Libra 的渠道，同時還能以完全無須許可的方式來運行。Solana 的主網已經上線，Solana 可能是第一個實際上支持基於 Move 的應用的鏈。
獨特的應用
Solana 非常高效，它能支持之前無法支持的全新類別的應用類型。舉個例子：Solana 可以驗證比特幣的全部歷史（從創世區塊到最新區塊）的區塊頭。這對於比特幣的競爭幣如萊特幣和 Zcash 也是如此，甚至以太坊也一樣。
因為 Solana 可以在本地驗證其他鏈的當前狀態，Solana 並不需要依賴於 oracle（如Cosmos IBC）來理解外部狀態。這意味著 Solana 能為非託管的跨鏈 DEX 提供支持；交易在 Solana 上發生，結算在資產的本地鏈上進行。
並且，因為 POH 充當區塊內的時鐘，而不僅僅是區塊間的時鐘，就區塊內交易排序來說，Solana 提供更強大的保證。結合 Solana 令人難以置信的吞吐量，該網路可以支持鏈上的訂單簿。這就是 DEX 的聖杯。
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