تحليل هيكلية تقنية Solana: هل نستقبل ربيعًا ثانيًا؟
Solana هي منصة بلوك تشين عالية الأداء، تعتمد على بنية تقنية فريدة لتحقيق throughput عالي وlatency منخفض. تشمل تقنيتها الأساسية خوارزمية Proof of History (POH) التي تضمن ترتيب المعاملات والساعة العالمية، وجدول تدوير القائد وآلية توافق Tower BFT التي تعزز من سرعة إنتاج الكتل. تعمل آلية Turbine على تحسين نشر الكتل الكبيرة من خلال تشفير Reed-solomon. تسرع Solana Virtual Machine (SVM) ومحرك التنفيذ المتوازي Sealevel من سرعة تنفيذ المعاملات. كل هذه التصميمات المعمارية تساهم في الأداء العالي لـ Solana، لكنها في الوقت نفسه جلبت بعض المشكلات مثل تعطل الشبكة، فشل المعاملات، مشكلة MEV، نمو الحالة بسرعة، ومشكلة المركزية.
يتطور نظام سولانا البيئي بسرعة، حيث شهدت جميع مؤشرات البيانات نمواً كبيراً في النصف الأول من السنة، وخاصة في مجالات التمويل اللامركزي، والبنية التحتية، والألعاب/الرموز غير القابلة للاستبدال، وDePin/الذكاء الاصطناعي، والتطبيقات الاستهلاكية. إن TPS العالي لسولانا واستراتيجيتها التي تركز على تطبيقات المستهلكين، بالإضافة إلى البيئة البيئية ذات العلامة التجارية الضعيفة، توفر فرصاً غنية لرواد الأعمال والمطورين. في مجال التطبيقات الاستهلاكية، عرضت سولانا رؤيتها لدفع استخدام تقنية البلوك تشين في مجالات أوسع. من خلال دعم مثل سولانا موبايل وSDK المخصص لبناء تطبيقات المستهلكين، تسعى سولانا إلى دمج تقنية البلوك تشين في التطبيقات اليومية، مما يزيد من قبول المستخدمين وسهولة الاستخدام. على سبيل المثال، تقدم تطبيقات مثل Stepn تجربة جديدة في اللياقة البدنية والتواصل الاجتماعي من خلال دمج تقنية البلوك تشين والتكنولوجيا المحمولة. على الرغم من أن العديد من التطبيقات الاستهلاكية لا تزال تستكشف أفضل نماذج الأعمال والموقع في السوق، فإن منصة التكنولوجيا والدعم البيئي التي تقدمها سولانا توفر بلا شك دعماً قوياً لهذه المحاولات الابتكارية. مع المزيد من التطورات التكنولوجية ونضوج السوق، من المتوقع أن تحقق سولانا المزيد من الانتصارات والحالات الناجحة في مجال التطبيقات الاستهلاكية.
على الرغم من أن Solana قد حصلت على حصة سوقية كبيرة في صناعة blockchain بفضل معدلاتها العالية من خلال المعاملات وتكاليفها المنخفضة، إلا أنها تواجه أيضًا منافسة شديدة من سلاسل الكتل الجديدة الناشئة الأخرى. يعد Base بمثابة منافس محتمل في نظام EVM، حيث يتزايد عدد العناوين النشطة على السلسلة بسرعة، بينما بلغ إجمالي قيمة القفل في مجال DeFi الخاص بـ Solana (TVL)، على الرغم من أنه سجل رقمًا قياسيًا تاريخيًا، إلا أن المنافسين مثل Base يكتسبون حصة سوقية بسرعة، كما أن حجم التمويل في نظام Base البيئي قد تجاوز لأول مرة Solana في الربع الثاني.
على الرغم من أن Solana حققت بعض الإنجازات في التكنولوجيا وقبول السوق، إلا أنها تحتاج إلى الابتكار والتحسين المستمر لمواجهة تحديات المنافسين مثل Base. خاصة في تحسين استقرار الشبكة، وتقليل معدل فشل المعاملات، وحل مشكلة MEV، وإبطاء سرعة نمو الحالة، تحتاج Solana إلى تحسين بنية التكنولوجيا وبروتوكولات الشبكة باستمرار للحفاظ على موقعها الرائد في صناعة blockchain.
الهيكل الفني
تشتهر Solana بخوارزمية POH الخاصة بها، وآلية توافق Tower BFT، وشبكة نقل البيانات Trubine، و SVM الافتراضية التي توفر TPS عالية و Finality سريعة. سنقوم بتقديم لمحة موجزة عن كيفية عمل مكوناتها المختلفة، وكيف تحقق هدف أدائها العالي في تصميم المعمارية، فضلاً عن العيوب والمشكلات الناتجة عن هذا التصميم المعماري.
خوارزمية POH
POH(Proof of History) هي تقنية تحدد الوقت العالمي، وليست آلية توافق، بل هي خوارزمية تحدد ترتيب المعاملات. تستند تقنية POH إلى تقنية التشفير الأساسية SHA256. تُستخدم SHA256 عادةً لحساب سلامة البيانات، حيث إذا تم إعطاء مدخل X، فسيكون هناك إخراج Y فريد فقط، وبالتالي فإن أي تغيير في X سيؤدي إلى تغيير كامل في Y.
في سلسلة POH لـ Solana، يمكن ضمان تكامل السلسلة بأكملها من خلال تطبيق خوارزمية sha256، مما يضمن أيضًا تكامل المعاملات فيها. على سبيل المثال، إذا قمنا بتجميع المعاملات في كتلة واحدة، وإنشاء قيمة hash sha256 المقابلة، فإن المعاملات داخل هذه الكتلة تكون مؤكدّة، وأي تغيير سيؤدي إلى تغيير القيمة hash، بعد ذلك ستستخدم قيمة hash هذه كجزء من X للدالة sha256 التالية، ثم نضيف hash الكتلة التالية، وبالتالي يتم تأكيد الكتلة السابقة والكتلة التالية، وأي تغيير سيؤدي إلى Y جديدة مختلفة.
هذا هو المعنى الأساسي لتقنية Proof of History، حيث يتم استخدام hash الكتلة السابقة كجزء من دالة sha256 التالية، مما يشبه سلسلة، حيث يحتوي أحدث Y دائمًا على دليل تاريخي.
تصف مخطط تدفق المعاملات في Solana عملية المعاملات تحت آلية POH، حيث يتم إنتاج عقدة Leader من بين جميع المدققين Validators في آلية التدوير المعروفة باسم جدول تدوير القادة Leader Rotation Schedule، تقوم هذه العقدة بجمع المعاملات وترتيبها وتنفيذها، وتوليد تسلسل POH، ثم يتم إنشاء كتلة ونشرها إلى العقد الأخرى.
لتجنب حدوث نقطة فشل واحدة في عقدة الزعيم، تم إدخال قيود زمنية. في Solana، يتم تقسيم وحدة الوقت إلى فترات زمنية، حيث تحتوي كل فترة على 432,000 فتحة (، وتستمر كل فتحة لمدة 400 مللي ثانية. في كل فتحة، يقوم نظام التناوب بتخصيص عقدة زعيم في كل فتحة، ويجب على عقدة الزعيم نشر الكتلة ) خلال الوقت المحدد لتلك الفتحة البالغة 400 مللي ثانية، وإلا سيتم تخطي تلك الفتحة وإعادة انتخاب عقدة زعيم للفترة التالية.
بشكل عام، يمكن أن يضمن استخدام عقدة Leader لآلية POH تحديد جميع المعاملات التاريخية. وحدة الوقت الأساسية في Solana هي Slot، وعقدة Leader تحتاج إلى بث الكتلة ضمن Slot واحد. يقوم المستخدمون بإرسال المعاملات إلى Leader عبر عقدة RPC، ثم تقوم عقدة Leader بتعبئة المعاملات وترتيبها ثم تنفيذها لتوليد الكتلة، وتنتشر الكتلة إلى المصدقين الآخرين. يحتاج المصدقون إلى استخدام آلية لتحقيق الإجماع بشأن المعاملات داخل الكتلة وترتيبها، وتستخدم هذه الآلية آلية الإجماع Tower BFT.
( آلية توافق الآراء برج BFT
بروتوكول توافق Tower BFT يأتي من خوارزمية توافق BFT، وهو تنفيذ هندسي محدد لها، وتظل هذه الخوارزمية مرتبطة بخوارزمية POH. عند التصويت على الكتل، إذا كانت أصوات المدققين نفسها تعتبر معاملة، فإن معاملة المستخدم وكتلة تجزئة المعاملة التي شكلها المدققون يمكن أن تكون أيضًا بمثابة دليل تاريخي، حيث يمكن التأكيد بشكل فريد على تفاصيل معاملة أي مستخدم وتفاصيل تصويت المدقق.
![إعادة شرح بنية تقنية Solana: هل ستشهد ربيعًا ثانيًا؟])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-d55d3cfbc13036ed0d5747abb521cc1a.webp###
في خوارزمية Tower BFT، يتم تحديد أنه إذا صوت جميع المدققين على الكتلة، وتجاوزت الأصوات 2/3 من المدققين الذين صوتوا بالموافقة، فستتم الموافقة على هذه الكتلة. فائدة هذه الآلية هي أنها توفر كمية كبيرة من الذاكرة، حيث يكفي التصويت على تسلسل التجزئة لتأكيد الكتلة. ولكن في آليات الإجماع التقليدية، يتم عادةً استخدام فيضان الكتل، حيث يتلقى مدقق كتلة ثم يقوم بإرسالها إلى المدققين المحيطين به، مما يؤدي إلى الكثير من الازدواجية في الشبكة، حيث يتلقى المدقق كتلة مماثلة أكثر من مرة.
في Solana، بسبب وجود عدد كبير من معاملات تصويت المدققين، وبسبب الكفاءة الناتجة عن مركزية العقدة الرئيسية ووقت الفتحة البالغ 400 مللي ثانية، أدى ذلك إلى حجم الكتل العام ومعدل إنتاج الكتل المرتفع بشكل خاص، وعندما تنتشر الكتل الكبيرة، فإنها تسبب ضغطًا كبيرًا على الشبكة، تستخدم Solana آلية Turbine لحل مشكلة انتشار الكتل الكبيرة.
( توربين
يقوم عقد Leader بتقسيم الكتل إلى كتل فرعية تسمى shred من خلال عملية تُعرف باسم Sharding، حيث تكون أحجامها وفقًا لأقصى وحدة نقل MTU)، مما يعني أن الكمية القصوى من البيانات التي يمكن إرسالها من عقدة إلى أخرى دون الحاجة إلى تقسيمها إلى وحدات أصغر هي ###. ثم يتم ضمان سلامة البيانات وفعاليتها من خلال استخدام مخطط رموز Reed-solomon.
من خلال تقسيم الكتلة إلى أربعة شظايا بيانات، ثم لمنع فقدان البيانات أو تلفها خلال عملية النقل، يتم استخدام ترميز ريد-سولومون لترميز الحزم الأربعة إلى ثمانية حزم، وهذه الخطة يمكن أن تتحمل نسبة فقدان تصل إلى 50%. في الاختبارات الفعلية، تبلغ نسبة فقدان سولانا حوالي 15%، لذا فإن هذه الخطة تتوافق جيدًا مع بنية سولانا الحالية.
في نقل البيانات على المستوى الأساسي، عادة ما يتم النظر في استخدام بروتوكول UDP/TCP، نظرًا لتحمل Solana العالي لمعدل فقد الحزم، فإنها تستخدم بروتوكول UDP للنقل، وعيبها هو عدم إعادة النقل في حالة فقد الحزم، ولكن الميزة هي سرعة النقل الأعلى. على العكس، يقوم بروتوكول TCP بإعادة النقل عدة مرات في حالة فقد الحزم، مما يقلل بشكل كبير من سرعة النقل وإجمالي السعة، مع وجود Reed-solomon، يمكن لهذه الخطة أن تزيد بشكل ملحوظ من سعة Solana، وفي بيئة حقيقية، يمكن أن ترتفع السعة بمقدار 9 مرات.
تقوم Turbine بتقسيم البيانات، ثم تستخدم آلية نشر متعددة الطبقات للتوزيع. سيقوم العقدة الرئيسية بتسليم الكتلة إلى أي مدقق كتلة قبل انتهاء كل Slot، ثم سيقوم ذلك المدقق بتقسيم الكتلة إلى Shreds، وإنشاء رمز تصحيح الخطأ. بعد ذلك، سيبدأ ذلك المدقق في نشر Turbine. أولاً، يجب أن تنتشر إلى العقدة الجذر، ثم ستحدد تلك العقدة الجذر من هم المدققون في أي طبقة. العملية موضحة أدناه:
إنشاء قائمة العقد: ستجمع العقدة الجذر جميع المدققين النشطين في قائمة، ثم تقوم بترتيب كل مدقق بناءً على حصته في الشبكة (، وهي كمية SOL المرهونة )، بحيث يكون الوزن الأعلى في الطبقة الأولى، وهكذا.
تجميع العقد: ثم يقوم كل مُصادق موجود في الطبقة الأولى بإنشاء قائمة عقده الخاصة لبناء طبقته الأولى.
تشكيل الطبقات: تقسيم العقد من أعلى القائمة إلى طبقات، من خلال تحديد قيمتين هما العمق والعرض، يمكن تحديد الشكل العام للشجرة، ستؤثر هذه المعلمة على معدل انتشار الشظايا.
عندما يكون لدى العقدة حصة عالية من الحقوق، فإنها تكون في مرتبة أعلى عند تقسيم المستويات، وبالتالي يمكنها الحصول على شريد كامل في وقت مبكر، وفي هذه الحالة يمكن استعادة الكتلة الكاملة. بينما تقل احتمالية حصول العقد في المستويات التالية على شريد كامل بسبب فقدان النقل، وإذا كانت هذه الشريدات غير كافية لبناء الشظايا الكاملة، فسيُطلب من القائد إعادة النقل مباشرة. في هذه الحالة، سيتم نقل البيانات إلى داخل الشجرة، بينما كانت العقدة في المستوى الأول قد أكملت تأكيد الكتلة الكاملة بالفعل، وكلما طال الوقت بعد اكتمال بناء الكتلة من قبل المتحققين في المستويات التالية، زادت مدة التصويت.
فكرة هذه الآلية مشابهة لآلية العقدة الفردية للعقدة الرائدة. خلال عملية نشر الكتل، يوجد أيضًا بعض العقد ذات الأولوية، حيث تحصل هذه العقد أولاً على قطع الشظايا لتكوين كتلة كاملة من أجل تحقيق عملية توافق التصويت. دفع الفائض إلى مستويات أعمق يمكن أن يسرع بشكل كبير من عملية النهائية، ويزيد من خلال السعة والكفاءة. لأنه في الواقع، قد تمثل الطبقات القليلة الأولى 2/3 من العقد، لذا فإن تصويت العقد اللاحقة يصبح غير ذي صلة.
( SVM
يمكن لـ Solana معالجة آلاف المعاملات في الثانية، والسبب الرئيسي في ذلك هو آلية POH، وTower BFT للتوافق، وآلية نشر البيانات Turbine. ولكن، كآلة افتراضية لتحويل الحالة، إذا كان عقدة القائد بطيئة في معالجة المعاملات، فإن سرعة معالجة SVM ستؤدي إلى انخفاض إنتاجية النظام بأكمله، لذلك اقترحت Solana محرك التنفيذ المتوازي Sealevel لتسريع سرعة تنفيذ المعاملات.
![إعادة فهم بنية تقنية Solana: هل ستشهد ربيعها الثاني؟])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9fd8693259e2864d6978d2b4e8ef2e85.webp###
في SVM، تتكون التعليمات من 4 أجزاء، تشمل معرف البرنامج، تعليمات البرنامج وقائمة حسابات القراءة/الكتابة للبيانات. من خلال تحديد ما إذا كان الحساب الحالي في حالة قراءة أو كتابة وما إذا كانت العمليات التي يتم إجراؤها لتغيير الحالة متعارضة، يمكن السماح بتوازي تعليمات معاملات الحساب التي لا تتعارض مع الحالة، حيث يتم تمثيل كل تعليمات بمعرف البرنامج. وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل متطلبات المدققين في Solana مرتفعة، لأن المدققين مطالبون بأن تدعم وحدات المعالجة الرسومية/وحدات المعالجة المركزية SIMD( التعليمات المتعددة للبيانات ) وقدرات التوسع المتقدمة AVX.
التنمية البيئية
في عملية تطوير النظام البيئي لـ Solana الحالية، فإنها تميل بشكل متزايد نحو الفائدة الفعلية، مثل Blinks و Actions وحتى Solana Mobile، كما أن اتجاه تطوير التطبيقات المدعومة من قبل الحكومة يميل أيضًا نحو تطبيقات المستهلكين، بدلاً من البنية التحتية.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تحليل بنية تقنية Solana: الأداء العالي والتحديات المتزامنة
تحليل هيكلية تقنية Solana: هل نستقبل ربيعًا ثانيًا؟
Solana هي منصة بلوك تشين عالية الأداء، تعتمد على بنية تقنية فريدة لتحقيق throughput عالي وlatency منخفض. تشمل تقنيتها الأساسية خوارزمية Proof of History (POH) التي تضمن ترتيب المعاملات والساعة العالمية، وجدول تدوير القائد وآلية توافق Tower BFT التي تعزز من سرعة إنتاج الكتل. تعمل آلية Turbine على تحسين نشر الكتل الكبيرة من خلال تشفير Reed-solomon. تسرع Solana Virtual Machine (SVM) ومحرك التنفيذ المتوازي Sealevel من سرعة تنفيذ المعاملات. كل هذه التصميمات المعمارية تساهم في الأداء العالي لـ Solana، لكنها في الوقت نفسه جلبت بعض المشكلات مثل تعطل الشبكة، فشل المعاملات، مشكلة MEV، نمو الحالة بسرعة، ومشكلة المركزية.
يتطور نظام سولانا البيئي بسرعة، حيث شهدت جميع مؤشرات البيانات نمواً كبيراً في النصف الأول من السنة، وخاصة في مجالات التمويل اللامركزي، والبنية التحتية، والألعاب/الرموز غير القابلة للاستبدال، وDePin/الذكاء الاصطناعي، والتطبيقات الاستهلاكية. إن TPS العالي لسولانا واستراتيجيتها التي تركز على تطبيقات المستهلكين، بالإضافة إلى البيئة البيئية ذات العلامة التجارية الضعيفة، توفر فرصاً غنية لرواد الأعمال والمطورين. في مجال التطبيقات الاستهلاكية، عرضت سولانا رؤيتها لدفع استخدام تقنية البلوك تشين في مجالات أوسع. من خلال دعم مثل سولانا موبايل وSDK المخصص لبناء تطبيقات المستهلكين، تسعى سولانا إلى دمج تقنية البلوك تشين في التطبيقات اليومية، مما يزيد من قبول المستخدمين وسهولة الاستخدام. على سبيل المثال، تقدم تطبيقات مثل Stepn تجربة جديدة في اللياقة البدنية والتواصل الاجتماعي من خلال دمج تقنية البلوك تشين والتكنولوجيا المحمولة. على الرغم من أن العديد من التطبيقات الاستهلاكية لا تزال تستكشف أفضل نماذج الأعمال والموقع في السوق، فإن منصة التكنولوجيا والدعم البيئي التي تقدمها سولانا توفر بلا شك دعماً قوياً لهذه المحاولات الابتكارية. مع المزيد من التطورات التكنولوجية ونضوج السوق، من المتوقع أن تحقق سولانا المزيد من الانتصارات والحالات الناجحة في مجال التطبيقات الاستهلاكية.
على الرغم من أن Solana قد حصلت على حصة سوقية كبيرة في صناعة blockchain بفضل معدلاتها العالية من خلال المعاملات وتكاليفها المنخفضة، إلا أنها تواجه أيضًا منافسة شديدة من سلاسل الكتل الجديدة الناشئة الأخرى. يعد Base بمثابة منافس محتمل في نظام EVM، حيث يتزايد عدد العناوين النشطة على السلسلة بسرعة، بينما بلغ إجمالي قيمة القفل في مجال DeFi الخاص بـ Solana (TVL)، على الرغم من أنه سجل رقمًا قياسيًا تاريخيًا، إلا أن المنافسين مثل Base يكتسبون حصة سوقية بسرعة، كما أن حجم التمويل في نظام Base البيئي قد تجاوز لأول مرة Solana في الربع الثاني.
على الرغم من أن Solana حققت بعض الإنجازات في التكنولوجيا وقبول السوق، إلا أنها تحتاج إلى الابتكار والتحسين المستمر لمواجهة تحديات المنافسين مثل Base. خاصة في تحسين استقرار الشبكة، وتقليل معدل فشل المعاملات، وحل مشكلة MEV، وإبطاء سرعة نمو الحالة، تحتاج Solana إلى تحسين بنية التكنولوجيا وبروتوكولات الشبكة باستمرار للحفاظ على موقعها الرائد في صناعة blockchain.
الهيكل الفني
تشتهر Solana بخوارزمية POH الخاصة بها، وآلية توافق Tower BFT، وشبكة نقل البيانات Trubine، و SVM الافتراضية التي توفر TPS عالية و Finality سريعة. سنقوم بتقديم لمحة موجزة عن كيفية عمل مكوناتها المختلفة، وكيف تحقق هدف أدائها العالي في تصميم المعمارية، فضلاً عن العيوب والمشكلات الناتجة عن هذا التصميم المعماري.
خوارزمية POH
POH(Proof of History) هي تقنية تحدد الوقت العالمي، وليست آلية توافق، بل هي خوارزمية تحدد ترتيب المعاملات. تستند تقنية POH إلى تقنية التشفير الأساسية SHA256. تُستخدم SHA256 عادةً لحساب سلامة البيانات، حيث إذا تم إعطاء مدخل X، فسيكون هناك إخراج Y فريد فقط، وبالتالي فإن أي تغيير في X سيؤدي إلى تغيير كامل في Y.
في سلسلة POH لـ Solana، يمكن ضمان تكامل السلسلة بأكملها من خلال تطبيق خوارزمية sha256، مما يضمن أيضًا تكامل المعاملات فيها. على سبيل المثال، إذا قمنا بتجميع المعاملات في كتلة واحدة، وإنشاء قيمة hash sha256 المقابلة، فإن المعاملات داخل هذه الكتلة تكون مؤكدّة، وأي تغيير سيؤدي إلى تغيير القيمة hash، بعد ذلك ستستخدم قيمة hash هذه كجزء من X للدالة sha256 التالية، ثم نضيف hash الكتلة التالية، وبالتالي يتم تأكيد الكتلة السابقة والكتلة التالية، وأي تغيير سيؤدي إلى Y جديدة مختلفة.
هذا هو المعنى الأساسي لتقنية Proof of History، حيث يتم استخدام hash الكتلة السابقة كجزء من دالة sha256 التالية، مما يشبه سلسلة، حيث يحتوي أحدث Y دائمًا على دليل تاريخي.
تصف مخطط تدفق المعاملات في Solana عملية المعاملات تحت آلية POH، حيث يتم إنتاج عقدة Leader من بين جميع المدققين Validators في آلية التدوير المعروفة باسم جدول تدوير القادة Leader Rotation Schedule، تقوم هذه العقدة بجمع المعاملات وترتيبها وتنفيذها، وتوليد تسلسل POH، ثم يتم إنشاء كتلة ونشرها إلى العقد الأخرى.
لتجنب حدوث نقطة فشل واحدة في عقدة الزعيم، تم إدخال قيود زمنية. في Solana، يتم تقسيم وحدة الوقت إلى فترات زمنية، حيث تحتوي كل فترة على 432,000 فتحة (، وتستمر كل فتحة لمدة 400 مللي ثانية. في كل فتحة، يقوم نظام التناوب بتخصيص عقدة زعيم في كل فتحة، ويجب على عقدة الزعيم نشر الكتلة ) خلال الوقت المحدد لتلك الفتحة البالغة 400 مللي ثانية، وإلا سيتم تخطي تلك الفتحة وإعادة انتخاب عقدة زعيم للفترة التالية.
بشكل عام، يمكن أن يضمن استخدام عقدة Leader لآلية POH تحديد جميع المعاملات التاريخية. وحدة الوقت الأساسية في Solana هي Slot، وعقدة Leader تحتاج إلى بث الكتلة ضمن Slot واحد. يقوم المستخدمون بإرسال المعاملات إلى Leader عبر عقدة RPC، ثم تقوم عقدة Leader بتعبئة المعاملات وترتيبها ثم تنفيذها لتوليد الكتلة، وتنتشر الكتلة إلى المصدقين الآخرين. يحتاج المصدقون إلى استخدام آلية لتحقيق الإجماع بشأن المعاملات داخل الكتلة وترتيبها، وتستخدم هذه الآلية آلية الإجماع Tower BFT.
( آلية توافق الآراء برج BFT
بروتوكول توافق Tower BFT يأتي من خوارزمية توافق BFT، وهو تنفيذ هندسي محدد لها، وتظل هذه الخوارزمية مرتبطة بخوارزمية POH. عند التصويت على الكتل، إذا كانت أصوات المدققين نفسها تعتبر معاملة، فإن معاملة المستخدم وكتلة تجزئة المعاملة التي شكلها المدققون يمكن أن تكون أيضًا بمثابة دليل تاريخي، حيث يمكن التأكيد بشكل فريد على تفاصيل معاملة أي مستخدم وتفاصيل تصويت المدقق.
![إعادة شرح بنية تقنية Solana: هل ستشهد ربيعًا ثانيًا؟])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-d55d3cfbc13036ed0d5747abb521cc1a.webp###
في خوارزمية Tower BFT، يتم تحديد أنه إذا صوت جميع المدققين على الكتلة، وتجاوزت الأصوات 2/3 من المدققين الذين صوتوا بالموافقة، فستتم الموافقة على هذه الكتلة. فائدة هذه الآلية هي أنها توفر كمية كبيرة من الذاكرة، حيث يكفي التصويت على تسلسل التجزئة لتأكيد الكتلة. ولكن في آليات الإجماع التقليدية، يتم عادةً استخدام فيضان الكتل، حيث يتلقى مدقق كتلة ثم يقوم بإرسالها إلى المدققين المحيطين به، مما يؤدي إلى الكثير من الازدواجية في الشبكة، حيث يتلقى المدقق كتلة مماثلة أكثر من مرة.
في Solana، بسبب وجود عدد كبير من معاملات تصويت المدققين، وبسبب الكفاءة الناتجة عن مركزية العقدة الرئيسية ووقت الفتحة البالغ 400 مللي ثانية، أدى ذلك إلى حجم الكتل العام ومعدل إنتاج الكتل المرتفع بشكل خاص، وعندما تنتشر الكتل الكبيرة، فإنها تسبب ضغطًا كبيرًا على الشبكة، تستخدم Solana آلية Turbine لحل مشكلة انتشار الكتل الكبيرة.
( توربين
يقوم عقد Leader بتقسيم الكتل إلى كتل فرعية تسمى shred من خلال عملية تُعرف باسم Sharding، حيث تكون أحجامها وفقًا لأقصى وحدة نقل MTU)، مما يعني أن الكمية القصوى من البيانات التي يمكن إرسالها من عقدة إلى أخرى دون الحاجة إلى تقسيمها إلى وحدات أصغر هي ###. ثم يتم ضمان سلامة البيانات وفعاليتها من خلال استخدام مخطط رموز Reed-solomon.
من خلال تقسيم الكتلة إلى أربعة شظايا بيانات، ثم لمنع فقدان البيانات أو تلفها خلال عملية النقل، يتم استخدام ترميز ريد-سولومون لترميز الحزم الأربعة إلى ثمانية حزم، وهذه الخطة يمكن أن تتحمل نسبة فقدان تصل إلى 50%. في الاختبارات الفعلية، تبلغ نسبة فقدان سولانا حوالي 15%، لذا فإن هذه الخطة تتوافق جيدًا مع بنية سولانا الحالية.
في نقل البيانات على المستوى الأساسي، عادة ما يتم النظر في استخدام بروتوكول UDP/TCP، نظرًا لتحمل Solana العالي لمعدل فقد الحزم، فإنها تستخدم بروتوكول UDP للنقل، وعيبها هو عدم إعادة النقل في حالة فقد الحزم، ولكن الميزة هي سرعة النقل الأعلى. على العكس، يقوم بروتوكول TCP بإعادة النقل عدة مرات في حالة فقد الحزم، مما يقلل بشكل كبير من سرعة النقل وإجمالي السعة، مع وجود Reed-solomon، يمكن لهذه الخطة أن تزيد بشكل ملحوظ من سعة Solana، وفي بيئة حقيقية، يمكن أن ترتفع السعة بمقدار 9 مرات.
تقوم Turbine بتقسيم البيانات، ثم تستخدم آلية نشر متعددة الطبقات للتوزيع. سيقوم العقدة الرئيسية بتسليم الكتلة إلى أي مدقق كتلة قبل انتهاء كل Slot، ثم سيقوم ذلك المدقق بتقسيم الكتلة إلى Shreds، وإنشاء رمز تصحيح الخطأ. بعد ذلك، سيبدأ ذلك المدقق في نشر Turbine. أولاً، يجب أن تنتشر إلى العقدة الجذر، ثم ستحدد تلك العقدة الجذر من هم المدققون في أي طبقة. العملية موضحة أدناه:
إنشاء قائمة العقد: ستجمع العقدة الجذر جميع المدققين النشطين في قائمة، ثم تقوم بترتيب كل مدقق بناءً على حصته في الشبكة (، وهي كمية SOL المرهونة )، بحيث يكون الوزن الأعلى في الطبقة الأولى، وهكذا.
تجميع العقد: ثم يقوم كل مُصادق موجود في الطبقة الأولى بإنشاء قائمة عقده الخاصة لبناء طبقته الأولى.
تشكيل الطبقات: تقسيم العقد من أعلى القائمة إلى طبقات، من خلال تحديد قيمتين هما العمق والعرض، يمكن تحديد الشكل العام للشجرة، ستؤثر هذه المعلمة على معدل انتشار الشظايا.
عندما يكون لدى العقدة حصة عالية من الحقوق، فإنها تكون في مرتبة أعلى عند تقسيم المستويات، وبالتالي يمكنها الحصول على شريد كامل في وقت مبكر، وفي هذه الحالة يمكن استعادة الكتلة الكاملة. بينما تقل احتمالية حصول العقد في المستويات التالية على شريد كامل بسبب فقدان النقل، وإذا كانت هذه الشريدات غير كافية لبناء الشظايا الكاملة، فسيُطلب من القائد إعادة النقل مباشرة. في هذه الحالة، سيتم نقل البيانات إلى داخل الشجرة، بينما كانت العقدة في المستوى الأول قد أكملت تأكيد الكتلة الكاملة بالفعل، وكلما طال الوقت بعد اكتمال بناء الكتلة من قبل المتحققين في المستويات التالية، زادت مدة التصويت.
فكرة هذه الآلية مشابهة لآلية العقدة الفردية للعقدة الرائدة. خلال عملية نشر الكتل، يوجد أيضًا بعض العقد ذات الأولوية، حيث تحصل هذه العقد أولاً على قطع الشظايا لتكوين كتلة كاملة من أجل تحقيق عملية توافق التصويت. دفع الفائض إلى مستويات أعمق يمكن أن يسرع بشكل كبير من عملية النهائية، ويزيد من خلال السعة والكفاءة. لأنه في الواقع، قد تمثل الطبقات القليلة الأولى 2/3 من العقد، لذا فإن تصويت العقد اللاحقة يصبح غير ذي صلة.
( SVM
يمكن لـ Solana معالجة آلاف المعاملات في الثانية، والسبب الرئيسي في ذلك هو آلية POH، وTower BFT للتوافق، وآلية نشر البيانات Turbine. ولكن، كآلة افتراضية لتحويل الحالة، إذا كان عقدة القائد بطيئة في معالجة المعاملات، فإن سرعة معالجة SVM ستؤدي إلى انخفاض إنتاجية النظام بأكمله، لذلك اقترحت Solana محرك التنفيذ المتوازي Sealevel لتسريع سرعة تنفيذ المعاملات.
![إعادة فهم بنية تقنية Solana: هل ستشهد ربيعها الثاني؟])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9fd8693259e2864d6978d2b4e8ef2e85.webp###
في SVM، تتكون التعليمات من 4 أجزاء، تشمل معرف البرنامج، تعليمات البرنامج وقائمة حسابات القراءة/الكتابة للبيانات. من خلال تحديد ما إذا كان الحساب الحالي في حالة قراءة أو كتابة وما إذا كانت العمليات التي يتم إجراؤها لتغيير الحالة متعارضة، يمكن السماح بتوازي تعليمات معاملات الحساب التي لا تتعارض مع الحالة، حيث يتم تمثيل كل تعليمات بمعرف البرنامج. وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل متطلبات المدققين في Solana مرتفعة، لأن المدققين مطالبون بأن تدعم وحدات المعالجة الرسومية/وحدات المعالجة المركزية SIMD( التعليمات المتعددة للبيانات ) وقدرات التوسع المتقدمة AVX.
التنمية البيئية
في عملية تطوير النظام البيئي لـ Solana الحالية، فإنها تميل بشكل متزايد نحو الفائدة الفعلية، مثل Blinks و Actions وحتى Solana Mobile، كما أن اتجاه تطوير التطبيقات المدعومة من قبل الحكومة يميل أيضًا نحو تطبيقات المستهلكين، بدلاً من البنية التحتية.