史上最快区块链诞生在即?一文解析 Solana Firedancer 亮点

撰文:吴天一,DeThings

1月8日,据CoinDesk报道,Solana正在加强对Firedancer的测试,这是一项备受期待的软件升级,有望大幅提高区块链的处理速度。

根据Solana技术Discord服务器中的消息,到本周末,Solana的核心开发人员希望该链的低风险测试网络上的「绝大多数」处理能力能够通过Firedancer的早期版本Frankendancer运行。并号召Solana验证者(即运行为网络提供动力的计算机的人)采取行动。自2022年起,该升级就一直在筹备中,当时该链经常出现故障,升级被视为对Solana稳定性和速度的提升。

史上最快区块链即将诞生?

Firedancer的支持者认为,这款由交易巨头Jump的加密货币部门开发的软件将使Solana在加密货币吸引全球金融市场进入区块链的竞赛中占据无可匹敌的优势。他们指出,它的理论速度为:每秒100万笔交易,比当今任何基于区块链的系统都要快几个数量级。

作为JumpCrypto团队主导开发的Solana新验证器客户端,它从根本上致力于提升Solana网络的吞吐量和安全性。早在2022年,Firedancer就开始了开发计划,它与Solana现有的Rust语言客户端(Agave)形成了鲜明的对比。Firedancer采用C和C++语言进行重新设计,这一决定极大地减少了由于内存泄漏等问题导致的系统崩溃的概率,因此比现有客户端更加稳定。

在早期阶段,Firedancer的开发面临了许多挑战。例如,由于新软件的复杂性,验证者在测试过程中发现了许多缺陷,导致很多验证者对其持谨慎态度。

Firedancer本身尚未确定发布日期。目前,JumpCrypto仅推出了Frankendancer,它是一种混合体,结合了Firedancer和Solana主要客户端架构的元素。本周之前,只有一小部分验证者采用了Frankendancer;许多人告诉CoinDesk,他们发现它存在缺陷且容易崩溃。

Solana验证者社区的长期成员KollenHouse表示:「让这个项目继续运行非常困难,但我们做到了。」他认为,推动更广泛地采用Frankendancer的新举措是该软件「成熟」的标志。

Firedancer技术创新

Firedancer与现有的Solana客户端相比,带来了多个重要的技术创新,尤其是在高性能计算和并行化处理方面。Firedancer的架构由三个核心组成部分构成:高性能计算堆栈、网络堆栈、运行时和共识机制。这些创新使得Solana网络的吞吐量得到了大幅提升,理论上可以达到每秒超过100万笔交易,远远超过现有系统的吞吐量极限。

并行性与高效计算

Firedancer的设计依赖于高并发的计算模型,每个验证节点通过多个独立的线程执行不同的任务,如交易验证、区块打包和数据处理等。这种并行化处理使得系统能够更加高效地分配计算资源,最大化吞吐量并提高处理速度。每个线程专注于某一任务,并拥有专门的CPU核心,这种设计避免了资源的浪费。

瓦片架构(TilesArchitecture)

Firedancer引入了创新的瓦片架构(tiles),每个瓦片对应一个特定任务,并与一个特定的线程和CPU核心绑定。这种灵活的架构使得不同类型的任务能够根据实际需求灵活分配资源。例如,网络堆栈(net)和QUIC协议的瓦片处理速度极快,每秒能够处理超过100万笔交易,而交易验证(verify)和银行操作(bank)瓦片则专注于事务的安全验证和执行,虽然其吞吐量较低,但能够处理高并发的交易请求。

高效的共识与网络传输机制

Firedancer的共识机制通过优化网络数据流和分布式处理,降低了交易验证的延迟,提高了整个系统的响应速度。这使得Solana网络在高并发和负载激增时,能够保持其高效运作,避免因单点故障导致的系统崩溃。

Firedancer对Solana的影响突破性吞吐量

Firedancer的最大亮点之一便是其提升的性能。根据开发团队的展示,Firedancer每秒能够处理超过100万笔交易,远超Solana当前50,000TPS的理论极限。这一性能大幅提高了Solana区块链在全球金融市场中的竞争力,也为未来的DeFi和Web3应用提供了更为强大的基础设施。以Visa等传统金融支付系统为参考,其交易吞吐量通常仅为每秒数万笔。Firedancer的性能无疑将让Solana在这些竞争者中脱颖而出,成为未来区块链支付的领导者。

增强网络稳定性与安全性

除了性能提升,Firedancer还大大增强了Solana网络的安全性。通过引入与现有系统兼容的新客户端,Firedancer不仅增强了Solana网络的去中心化程度,还进一步减少了由于单个客户端故障所带来的网络崩溃风险。与原有的Rust客户端不同,Firedancer使用C和C++编写,不仅能有效避免由于内存泄漏等问题导致的宕机,而且还能在出现故障时,将影响范围降到最低。

降低网络升级的复杂性

Firedancer的引入还为Solana网络的升级提供了新的解决方案。在此前的版本中,Solana必须依赖于较少的客户端进行网络更新和维护,而这种单点依赖往往会导致升级过程中的技术难题。随着Firedancer的加入,Solana现在有了更多的客户端选项,使得网络升级更加灵活和高效。此外,Firedancer与现有协议兼容,保证了生态系统的平稳过渡,无需DApp开发者和用户进行重大调整。