Solana 交易速度:TPS 與效能
Solana processes 2,000-4,000 TPS in real-world conditions with 400ms block times. Learn how Proof of History and architectural innovations enable high...
本指南著重於 Solana 的每秒交易量 (TPS),包括 TPS 如何測量以及為何實際結果與理論容量不同。
Solana 有多快?簡而言之
根據 Solana Labs 的說法,Solana 的理論最大值為每秒處理 65,000 筆交易 (TPS),使其成為聲稱吞吐量最高的 Layer 1 區塊鏈之一。在實際主網條件下,該網路通常維持在每秒 2,000 至 4,000 筆交易之間,區塊時間約為 400 毫秒,交易最終確定性平均約為 2.5 秒。
65,000 和 2,000-4,000 TPS 之間的差距並非要隱藏的缺陷。它反映了基準條件與處理來自數百萬用戶和機器人同時的真實交易的即時網路之間的差異。這兩個數字都很重要,並且將在下文全部涵蓋。
Solana 是一條由前 Qualcomm 工程師 Anatoly Yakovenko 共同創辦的 Layer 1 區塊鏈,他於 2017 年發表了歷史證明白皮書。主網於 2020 年 3 月推出。SOL 代幣為網路提供動力,支付平均約為每筆交易 0.00025 美元的交易費用。請在 SolanaFM 網路統計數據 上驗證目前的費用數據。
Solana TPS 概覽
指標 數據 理論最大 TPS ~65,000 (Solana Labs 基準) 實際持續 TPS ~2,000-4,000 (主網,根據 SolanaFM 數據) 區塊時間 ~400 毫秒 交易最終確定性 ~2.5 秒 平均交易費用 ~$0.00025 (請於閱讀時驗證)
Solana 每秒能處理多少筆交易?
Solana 根據 Solana Labs 的說法,理論上每秒可處理高達 65,000 筆交易。實際上,根據 SolanaFM 的數據,在正常主網條件下,該網路可維持每秒 2,000 至 4,000 筆交易。區塊時間約為 400 毫秒,意味著大約每 0.4 秒形成一個新區塊。交易大約在 2.5 秒內達到完全最終確定,即不可逆轉的點。
了解 Solana 的速度指標:TPS、區塊時間與最終確定性
什麼是 TPS?
每秒交易量 (TPS) 是指一個區塊鏈網路在單一秒內能夠處理和確認的個別交易數量。它是衡量區塊鏈吞吐量的標準基準。較高的 TPS 意味著該網路能夠同時為更多用戶和應用程式提供服務,而不會造成壅塞。
TPS 是一種速率測量,而非延遲測量。它告訴您網路每秒處理多少筆交易,而不是單筆交易完成需要多長時間。這些是獨立的指標,定義如下。
Solana TPS:理論最大值 vs. 實際效能
Solana 的 65,000 TPS 數字代表 Solana Labs 報告的基準條件下的理論最大值。根據 SolanaFM 的數據,在正常運作期間,實際主網平均每秒處理 2,000 至 4,000 筆交易。這種差距存在於所有高吞吐量的區塊鏈中,不只 Solana。主要原因是網路負載變異性、交易複雜度、驗證者硬體在不同地區的分佈,以及在尖峰事件期間機器人或垃圾訊息活動。
這種區別很重要,因為許多文章引用 65,000 TPS,彷彿它描述的是日常網路的典型效能。事實並非如此。理論數字描述的是理想條件下的峰值容量。實際數字描述的是網路持續提供的效能。
TPS vs. 區塊時間 vs. 最終確定性:三個獨立的指標
指標 測量內容 Solana 數據 以太坊數據 TPS 每秒交易量 (吞吐量速率) ~2,000-4,000 (實際) ~15-30 (基礎層) 區塊時間 新區塊產生的頻率 ~400 毫秒 ~12 秒 最終確定性 交易何時不可逆轉 ~2.5 秒 ~12 秒 (樂觀);~15 分鐘 (經濟)
區塊時間 vs. 交易最終確定性:三種不同的指標
區塊時間、交易最終確定性和 TPS 測量三件不同的事情,將它們混淆是區塊鏈速度報導中最常見的錯誤之一。
區塊時間是指新區塊產生的頻率。Solana 的區塊時間約為 400 毫秒,意味著大約每 0.4 秒出現一個新區塊。相比之下,以太坊的區塊時間約為 12 秒,比特幣的區塊時間約為 10 分鐘。
交易最終確定性是指交易被確認且不可逆轉的點。Solana 的最終確定性平均約為 2.5 秒。交易出現在區塊中並不代表該交易已達到最終確定性。
TPS 是吞吐量速率,即網路每秒處理的交易數量。400 毫秒的區塊時間並不意味著每筆交易都在 400 毫秒內完成。網路每個區塊處理許多交易,而最終確定性需要比初始區塊包含額外的確認輪次。
一個有用的框架:將 TPS 想像成道路的寬度,區塊時間想像成交通信號燈的週期速度,而最終確定性則是指車道變換何時合法完成。這三者都描述了運動,但沒有一個是可互換的。
關於共識機制的一點說明: 共識機制是區塊鏈網路上的所有計算機就交易是否有效並可被永久記錄達成一致的過程。此同意過程的速度直接決定了吞吐量。比特幣使用工作量證明(能源密集、速度慢),以太坊使用權益證明(較快),而 Solana 使用歷史證明和 Tower BFT 的混合機制,專門設計用於最小化通信開銷。了解 Solana 的共識方法有何不同,是理解後續內容的基礎。這種速度與其他屬性之間的權衡也與廣泛討論的區塊鏈三元悖論相關,該悖論將在下方的去中心化部分進行探討。
是什麼讓 Solana 如此快速?8 項架構創新
Solana 透過八項專有架構創新實現高交易吞吐量:歷史證明 (Proof of History)、Tower BFT、Gulf Stream、Turbine、Sealevel、Pipelining、Cloudbreak 和 Archivers。這些創新共同消除了減慢大多數區塊鏈速度的通信瓶頸、儲存限制和傳播延遲。根據 Solana 的 8 項架構創新概述,),每一項都旨在解決不同類別的效能限制。
| 創新 | 功能 | 主要速度優勢 |
|---|---|---|
| 歷史證明 (PoH) | 加密計時 (VDF) | 消除了驗證者之間的時序協調開銷 |
| Tower BFT | PoH 優化的共識算法 | 減少達成共識所需的通信輪數 |
| Gulf Stream | 無內存池的交易轉發 | 消除了區塊驗證前的隊列瓶頸 |
| Turbine | 區塊數據傳播協議 | 降低了每個驗證者所需的帶寬 |
| Sealevel | 並行智能合約運行時 | 同時處理數千個非衝突合約 |
| Pipelining | 交易處理單元 (TPU) 管道 | 跨批次重疊四個處理階段 |
| Cloudbreak | 水平擴展的賬戶數據庫 | 實現大規模並發讀寫 |
| Archivers | 分佈式賬本存儲網絡 | 卸載歷史數據,使驗證者保持精簡 |
1. 歷史證明 (PoH):Solana 的加密時鐘
歷史證明 (PoH) 是一種加密計時機制,具體來說是驗證延遲函數 (VDF),它創建了一個不可偽造的記錄,說明 Solana 網絡上的每個事件發生在何時。它不是一種共識機制。Solana 的共識是通過 Tower BFT 實現的,Tower BFT 使用 PoH 作為其時鐘。這一區別是大多數競爭對手文章都會弄錯的,而且在技術上很重要。
可以將 PoH 想像成一個加密秒錶。它會生成一個連續運行的時間戳記錄,證明一系列特定事件在特定時間發生,而無需任何驗證者詢問另一個驗證者時間。
從技術上講,PoH 使用一個順序的 SHA-256 哈希鏈,其中每個輸出成為下一個輸入。這會創建一個可驗證的計算步驟序列,證明經過的時間。由於每個哈希都依賴於前一個哈希,因此該鏈無法追溯偽造。任何驗證者都可以在不與同行通信的情況下驗證時間戳,這消除了傳統區塊鏈共識中的主要瓶頸——協調開銷。
速度的影響是直接的:傳統區塊鏈要求驗證者在處理交易之前交換消息以就交易的順序和時間達成一致。PoH 消除了其中大部分消息交換。驗證者信任加密時間戳,而不是彼此的消息。這種通信輪數的減少使得 Solana 的吞吐量能夠達到舊架構無法企及的數字。
Solana 聯合創始人 Anatoly Yakovenko 在 2017 年發明了 PoH 並發布了 歷史證明白皮書)。上述技術描述基於該文檔。
驗證者是處理 Solana 交易的計算機。它們由質押了 SOL 的參與者運營,負責處理交易、生成區塊以及對賬本狀態進行投票。
2. Tower BFT:無需協調開銷的快速共識
Tower BFT 是 Solana 的共識算法,是實用拜占庭容錯算法的一個變體,用於利用歷史證明作為其時鐘,而不是依賴驗證者之間的通信交換。
在標準的拜占庭容錯共識中,驗證者必須發送多輪消息才能就賬本的當前狀態達成一致。Tower BFT 用 PoH 時間戳取代了大多數這些消息輪次。由於驗證者可以信任加密時間線,因此他們無需通過多個通信週期來互相確認。
更少的通信輪次產生更快的最終確定性。更快的最終確定性產生更高的有效 TPS。Solana 的權益證明 (PoS) 層位於 Tower BFT 之下:驗證者的選擇與其質押的 SOL 持股量成比例,而 Tower BFT 利用 PoH 作為共享時鐘來處理達成一致的過程。
根據 以太坊基金會共識文檔.),以太坊自 2022 年 9 月合併以來也使用了權益證明。區別在於以太坊的 PoS 缺乏等效的計時機制,因此驗證者仍需要額外的通信輪次來產生延遲。Solana 的 PoH 消除了這一要求。
3. Gulf Stream:消除內存池瓶頸
Gulf Stream 是 Solana 的無內存池交易轉發協議。它在當前區塊最終確定之前,將交易數據推送到下一個驗證者,這意味著驗證者在輪到他們處理時已經準備好了交易。
大多數區塊鏈使用內存池,這是一個未確認交易排隊等待驗證者拾取的等待區。這種排隊在高負載下會產生瓶頸。Gulf Stream 完全取代了內存池。
可以將其想像成一家餐廳,在您點餐後,甚至在您的桌子被叫到之前,您的訂單就已發送到廚房。當輪到您時,您的食物幾乎就準備好了。對於在 Solana 上構建的開發人員來說,這種架構上的差異意味著交易提交的方式與以太坊或比特幣不同。交易不會停留在公開的內存池中等待包含;它們會直接路由到下一個預定的驗證者。
4. 其餘五項創新:從 Turbine 到 Archivers
其餘五項創新涉及區塊傳播、並行執行、管道吞吐量、數據訪問和存儲。
Turbine 是 Solana 的區塊傳播協議。它不是同時向所有驗證者廣播完整區塊(這將需要巨大的帶寬),而是將區塊分解成小數據包,並像 BitTorrent 通過多個對等節點分發文件下載一樣,分層傳輸。降低每個驗證者的帶寬要求,可以讓更多驗證者參與,並在不產生傳輸瓶頸的情況下加快區塊傳播。
Sealevel 是 Solana 的並行智能合約執行運行時。在以太坊上,以太坊虛擬機一次按順序處理智能合約。Solana 的 Sealevel 通過 GPU 核心和多核 CPU 同時處理數千個非衝突智能合約。並行處理意味著吞吐量會隨著硬件改進而擴展。Solana 在官方文檔中將其智能合約稱為“程序”;對於普通受眾而言,這些術語在功能上是等效的。
Pipelining 是 Solana 的交易處理單元 (TPU) 優化。交易處理分為四個階段:獲取(接收交易)、簽名驗證(驗證數字簽名)、銀行(應用賬戶更改)和寫入(將更改記錄到賬本)。就像裝配線一樣,每個階段同時處理不同的批次。與順序處理相比,吞吐量呈乘數級增長。
Cloudbreak 是 Solana 的水平擴展賬戶數據庫,專為同時讀寫而構建。當通過 Sealevel 並行執行數千筆交易時,它們都需要同時訪問賬戶數據。Cloudbreak 提供了實現這一點的數據庫架構,而不會產生存儲瓶頸。
Archivers 是存儲 Solana 歷史交易數據的專用節點。通過將存檔存儲從活動驗證者卸載,Archivers 使驗證者能夠專注於當前交易處理,而不是管理不斷增長的歷史數據集,從而使驗證者在賬本不斷增長的同時保持精簡。
Solana TPS 與競爭對手比較:區塊鏈速度比較
下表顯示了每個項目的聲稱理論最大值以及實際吞吐量估計。所有 TPS 數據均應視為近似值。在做出技術決策之前,請在 SolanaFM 和 Messari 的 Solana 鏈上數據) 上驗證當前數據。
| 區塊鏈 | 架構類型 | 聲稱最大 TPS | 實際 TPS | 區塊時間 | 平均費用 |
|---|---|---|---|---|---|
| Solana | Layer 1 (PoH + PoS) | ~65,000 | ~2,000-4,000 | ~400ms | ~$0.00025 |
| Ethereum (base layer) | Layer 1 (PoS) | ~100,000 (理論值) | ~15-30 | ~12 秒 | 可變 ($1-$50+) |
| Bitcoin | Layer 1 (PoW) | ~7 | ~7 | ~10 分鐘 | 可變 |
| Avalanche (AVAX) | Layer 1 (Avalanche consensus) | ~4,500 (聲稱) | ~1,000-4,500 | ~1-2 秒 | ~$0.01 |
| BNB Chain | Layer 1 (PoSA) | ~2,200 (聲稱) | ~160 | ~3 秒 | ~$0.10 |
| Cardano (ADA) | Layer 1 (PoS) | ~1,000 (聲稱) | ~250 | ~20 秒 | ~$0.17 |
| Polkadot (DOT) | Layer 0 (parachain) | ~1,000 (聲稱) | ~1,000 | ~6 秒 | ~$0.10 |
| XRP Ledger | Layer 1 (consensus protocol) | ~1,500 (聲稱) | ~1,500 | ~3-5 秒 | ~$0.0002 |
| Algorand (ALGO) | Layer 1 (Pure PoS) | ~6,000 (聲稱) | ~1,200 | ~3.3 秒 | ~$0.001 |
| Cosmos (ATOM) | Layer 0 (interoperability hub) | ~10,000 (聲稱) | ~4,000 | ~6 秒 | ~$0.01 |
| Polygon (POL) | 以太坊 Layer 2 | ~65,000 (zkEVM, 聲稱) | ~7,000 | ~2 秒 | ~$0.01 |
| Arbitrum | 以太坊 Layer 2 | ~40,000 (聲稱) | ~4,000-10,000 | ~0.25 秒 | ~$0.10 |
| Visa | 傳統支付軌道 (非區塊鏈) | ~24,000 (峰值, 聲稱) | ~1,700 (平均) | N/A | 商戶費用 % |
| Mastercard | 傳統支付軌道 (非區塊鏈) | ~5,000 (聲稱) | ~2,000 (平均) | N/A | 商戶費用 % |
註:Polygon 和 Arbitrum 是以太坊的擴容解決方案,並非獨立的 Layer 1 區塊鏈。Cosmos 主要是一個互操作性生態系統,其 TPS 會因鏈而異。將它們的 TPS 數字與 Solana 的 Layer 1 吞吐量進行比較時,需要認識到這些架構差異。除非另有說明,否則 TPS 數字代表聲稱的理論最大值。數據截至發布時。請在 SolanaFM、Messari,) 和 CoinGecko.) 上驗證。
在基礎層面上,Solana 相較於大多數 Layer 1 區塊鏈在吞吐量方面具有明顯優勢。在已建立的 Layer 1 網絡中,以太坊基礎層大約處理 15 到 30 TPS,Bitcoin 大約 7 TPS,而 Avalanche 聲稱約 4,500 TPS 的數字使其成為 Solana 最接近的高速 Layer 1 競爭對手。當以太坊的 Layer 2 生態系統進入比較時,情況會發生變化:像 Arbitrum 和 Polygon 這樣的解決方案可以達到數萬 TPS,但它們運行在一個構建在以太坊之上的不同架構層上,而不是以太坊本身的基礎協議上。
關於「2024 年最快的區塊鏈是什麼?」的答案取決於您比較的是什麼以及如何定義速度。在已建立的、聲稱吞吐量最高的 Layer 1 區塊鏈中,Solana 排名靠前。如果包含較新的 Layer 1 網絡(如 Sui 和 Aptos),排名將更具競爭性。當以太坊的 Layer 2 解決方案進入比較時,架構區別就變得至關重要。
Solana 比以太坊快嗎?
是的,Solana 在基礎層面比以太坊快。根據以太坊基金會的文檔,以太坊主網絡在其目前的權益證明共識下大約處理 15 到 30 TPS。根據 Solana Labs 的基準測試,Solana 的實際主網可維持約 2,000 到 4,000 TPS,理論最大值為 65,000 TPS。有關這兩個網絡的更深入分析,請參閱 Solana 與以太坊的速度和價值比較.)。
這個比較需要一個限定條件。以太坊的 Layer 2 擴容解決方案,包括 Polygon 和 Arbitrum,其吞吐量可遠高於以太坊基礎層。這些是構建在以太坊之上的獨立架構層,而不是以太坊主網本身的特性。當開發者和投資者將以太坊的總體生態系統吞吐量與 Solana 進行比較時,他們應該明確他們指的是哪個層級。
Solana 的交易處理量能與 Visa 相比嗎?
Solana 的理論最大值約為 65,000 TPS,超過了 Visa 聲稱的約 24,000 TPS 的峰值處理能力。在實際條件下,Solana 持續的 2,000 到 4,000 TPS 吞吐量,與 Visa 平均每日約 1,700 TPS 的處理速率相當。
這個比較有重要的背景。Visa 在專為支付處理而設的許可制、中心化基礎設施上運行。Solana 是一個無許可、去中心化的網絡,處理通用可編程交易。這種比較說明了規模的背景,而非等同性。重點在於 Solana 的吞吐量能力與一個主要的全球支付網絡在同一個數量級,這對於理解規模來說是一個有意義的基準。
Solana 的實際性能:負載下的數字表現
Solana 的鏈上 TPS 數字在測量方式上差異很大,這對評估實際網絡性能很重要。
驗證器投票交易與非投票交易:TPS 數字差異的原因
Solana 報告的 TPS 數字包括驗證器投票交易,這是驗證器為維護共識而發送的自動化消息,與用戶發起的交易不同。當您看到 Solana 實際吞吐量為 2,000 到 4,000 TPS 的數字時,這通常是指包含投票交易的總計。
非投票交易,即實際的用戶面活動,如 DeFi 交易、NFT 鑄造和代幣轉移,是總吞吐量的一個子集。在正常的網絡條件下,非投票交易量通常低於總計數字。在重大 NFT 啟動或 DeFi 飆升等高峰需求事件期間,根據 SolanaFM 的數據,Solana 記錄的突發吞吐量遠高於其平均持續速率。
Solana 的報告 TPS 差異為何如此之大?
原始鏈上 TPS 包括驗證器投票交易(自動共識消息)和用戶交易。非投票 TPS 代表實際用戶活動,通常低於總計數字。在高峰事件期間,突發 TPS 可能會超過平均持續速率。評估 TPS 聲明時,請務必檢查來源和方法。
如需實時驗證,請在 SolanaFM、Solana Beach 或 Solscan 上查看當前 Solana 網絡性能。這些來源提供實時 TPS 數據、驗證器數量和歷史性能趨勢。您也可以使用 區塊鏈瀏覽器驗證交易詳情) 來直接檢查鏈上活動。
根據 Messari 的鏈上分析,繼下一節所述的架構升級後,與 2021-2022 年的高故障時期相比,該網絡在 2023-2024 年的吞吐量保持了更穩定。
Solana 網絡中斷:發生了什麼以及有何變化
Solana 在 2021 年至 2022 年間經歷了多次重大網絡中斷,包括網絡一度暫停交易處理數小時。這些事件都有記錄,是公開記錄的一部分,任何對 Solana 速度情況的誠實敘述都必須解決這些問題。
Solana 為何經歷網絡中斷?
Solana 的網絡中斷主要是由機器人驅動的交易洪攻擊引起的,特別是在高需求的 NFT 鑄造事件期間,這使得驗證器不堪重負,處理的交易量超出其能力,導致網絡停滯。根本原因不是傳統意義上的硬件故障。這是一個架構漏洞:Solana 最初的設計缺乏費用市場,並且對垃圾郵件交易洪攻擊的防禦能力有限。
網路壅塞 在區塊鏈術語中,指的是進入的交易量超過網路當前處理能力的狀態,導致延遲、交易失敗或網路中斷。對於 Solana 在 2021-2022 年期間,這種壅塞透過特定機制出現。機器人利用接近零的交易費用,向網路發送數百萬筆低價值交易。這些交易常與 NFT 的鑄造活動有關,機器人操作者為確保鑄造名額而提交了數千筆重複交易。交易量壓垮了驗證者,當驗證者在高負載下無法維持共識時,網路便停滯了。
Solana 在 2021 年經歷了多次服務中斷,並持續到 2022 年。2022 年 1 月和 2021 年 9 月的事件是報導最廣泛的事件之一,其中停機時間從數小時到某些情況下的近乎一整天不等。
Solana 如何應對?QUIC、費用市場和 QoS
Solana 的工程應對措施解決了三個根本原因:驗證者之間的通訊協定、用於過濾垃圾訊息的費用市場缺失,以及負載下的交易優先級。
QUIC 協定: Solana 將其基於 UDP 的驗證者通訊協定替換為 QUIC,這是一種功能更強大的傳輸協定,包含流量控制機制。UDP 無法防禦洪水式攻擊。QUIC 防止惡意行為者透過垃圾流量壓垮驗證者,因為該協定可以限制進站連線速率。根據 Solana Foundation) 的文件,此升級是作為網路 2022 年後穩定性改進的一部分實施的。
本地化費用市場: Solana 推出了費用市場,允許帳戶在高爭議時提高交易費用。在此變更之前,所有交易的費用大致相同,且費用很低,與需求無關。本地化費用市場使得淹沒特定帳戶或程式的經濟成本增加,從而過濾低價值交易,而無需提高未受爭議網路活動的費用。
基於質押的服務品質 (QoS): 基於質押的服務品質是一種系統,優先處理質押較高的驗證者的交易,降低低質押機器人氾濫的有效性。這使得合法的、已質押的網路參與者比提交垃圾訊息的匿名機器人享有優先隊列位置。
這三項變更的綜合效應在 2023-2024 年間顯著改善了網路穩定性。服務中斷的模式並未以與 2021-2022 年 period 相同的頻率或嚴重性重複發生。稍後將介紹的 Firedancer 代表了邁向進一步彈性的未來架構步驟。
速度 vs. 去中心化:Solana 是否在做權衡?
Solana 的速度伴隨著權衡,這點可以透過廣泛討論的區塊鏈三元悖論來解釋,該框架歸功於以太坊聯合創辦人 Vitalik Buterin。
Solana 與區塊鏈三元悖論
區塊鏈三元悖論認為,一個網路最多只能同時實現三個屬性中的兩個:可擴展性(高 TPS)、安全性(抵抗攻擊)和去中心化(無單點故障的分散式控制)。此框架存在爭議,一些研究人員認為架構上的進展正在解決或規避三元悖論。將其視為一種分析視角,而非不可動搖的定律。
將三元悖論應用於 Solana:該網路優先考慮可擴展性和安全性,這對去中心化造成壓力。此權衡的證據是具體的。Solana 建議的驗證者硬體規格遠高於大多數區塊鏈:目前根據 Solana Foundation) 的文件,建議配備 24 核心 CPU、256GB RAM 和 2TB NVMe SSD。請在閱讀時驗證這些規格,因為它們會更新。高硬體要求限制了誰能經濟地運行驗證者,這使得驗證者參與集中在資源充足的參與者之間。
Solana 反駁這種使其在任何有意義的意義上「中心化」的說法。該網路認為其驗證者集合是無需許可的,任何符合硬體要求的個人都可以參與,並且驗證者數量持續增長。根據 Solana Foundation 的數據,Solana 運營著數千個活躍的驗證者,這一數量隨著時間的推移而增加。
Solana 是否中心化?
Solana 是否「中心化」取決於衡量中心化的方式,而且答案確實存在爭議。與以太坊的比較可以讓這種權衡顯得更清晰:
| 指標 | Solana | 以太坊 |
|---|---|---|
| 建議的驗證者硬體 | 24 核心 CPU、256GB RAM、2TB NVMe | 4 核心 CPU、16GB RAM、2TB SSD |
| 活躍驗證者(約) | ~3,000+ | ~900,000+ |
| 納卡莫托係數 | 較低(請參閱 SolanaFM 驗證) | 較高 |
| 參與模式 | 無需許可(硬體限制) | 無需許可(32 ETH 質押限制) |
批評者認為,Solana 高昂的驗證者硬體要求限制了參與,從而帶來了中心化風險。根據大多數計算,納卡莫托係數(衡量多少實體需要串通才能損害區塊鏈)低於以太坊。頂級驗證者之間的質押集中以及過去網路重啟期間所需的協調被引用為中心化壓力的額外證據。
Solana 及其支持者認為,該網路無需許可的驗證者模式、不斷增長的驗證者數量以及跨資料中心的地理分佈,為其預期用途提供了足夠的去中心化。
數據表明 Solana 進行了刻意的權衡:速度更快、參與硬體門檻更高,並且去中心化程度略低於將去中心化視為主要設計限制的網路。這種權衡是否可接受,取決於您需要網路執行什麼任務。若要深入了解如何作為驗證者參與或委託質押,請參閱專門的 Solana 質押指南.)
Solana 的速度實踐:DeFi、NFT 和實際應用案例
Solana 的交易速度對其上構建的應用程式有實際影響。最受益於高吞吐量和低費用的用例包括去中心化金融、NFT 鑄造和支付。
智能合約,在 Solana 的官方文件中稱為「程式」,是儲存在區塊鏈上的自我執行程式碼,當滿足條件時會自動執行協議條款。與 DeFi) 協定、NFT 鑄造或鏈上交易的每次互動都會產生消耗網路吞吐量的交易。大規模而言,這就是為什麼高 TPS 在實踐中非常重要,而不僅僅是在基準測試中。Solana 的 Sealevel 執行環境以平行而非串行方式處理這些程式,與以太坊的串行執行模型相比,這直接成倍增加了吞吐量容量。
Solana 對 DeFi 足夠快嗎?
是的,對於大多數 DeFi 用例而言。Solana 的亞秒級區塊時間、大約 2.5 秒的最終確定性以及亞美分級的交易費用,支持了去中心化金融協議所需的高頻操作。
去中心化金融(DeFi) 指的是建立在區塊鏈基礎設施上、由智能合約而非銀行或中介機構管理的金融服務,包括借貸和交易。DeFi 要求高 TPS,因為去中心化交易所需要快速的訂單撮合、強制平倉機器人必須在幾秒鐘內執行以避免壞帳累積,並且套利活動每秒產生數千筆交易。任何處理此類交易量過慢的網路都會產生金融風險和糟糕的用戶體驗。
Solana 平均約 $0.00025 的交易手續費使其在經濟上適用於高頻 DeFi 活動。在 Ethereum 的基礎層上,擁堵期間的 Gas 費每筆交易可能達到幾美元或更多,使得小額 DeFi 操作在經濟上不可行。Jupiter 是 Solana 上的 DEX 聚合器,受益於 400 毫秒的出塊時間,允許訂單路由和執行功能更接近中心化交易所的速度。Raydium 和 Marinade Finance 是依賴網路吞吐量能力的 Solana DeFi 應用程式的額外範例。請在閱讀時驗證這些生態系統應用程式的當前狀態。
在網路需求極高的期間,擁堵仍可能影響 Solana 上的 DeFi 效能,這是開發者在架構決策中應考慮的因素。
Solana 上的 NFT 鑄造
NFT 鑄造會產生爆發性需求:在熱門項目啟動期間,成千上萬的用戶嘗試同時鑄造,每次鑄造都會產生獨立的區塊鏈交易。吞吐量不足或費用過高的網路無法吸收這種需求,導致交易失敗、高昂的 Gas 成本,或兩者兼而有之。
非同質化代幣 (NFTs) 是所有權記錄在區塊鏈上的獨特數字資產。Solana 平均約 $0.00025 的費用使其成為許多項目相對於 Ethereum 的首選 NFT 鏈,在 Ethereum 上,熱門鑄造期間的 Gas 費可能達到數百美元。Magic Eden 成為 Solana 上最大的 NFT 市場之一,處理的鑄造和交易量在 Ethereum 基礎層費率下在經濟上是不可能的。
NFT 需求與 Solana 停機歷史之間的聯繫是直接的。使 Solana 對 NFT 鑄造具有吸引力的同樣爆發性需求,是 2021-2022 年網路擁堵事件的主要驅動力,當時 NFT 鑄造事件期間的機器人洪水淹沒了網路。這些事件後引入的局部費用市場正是為了應對這種動態而設計的。
Solana 的交易手續費低嗎?
是的。Solana 的平均交易手續費約為 $0.00025,使其成為高交易量執行成本最低的區塊鏈之一。費用根據網路需求和交易複雜程度而有所不同,此處引用的數字應在閱讀時透過 SolanaFM 或 Solana Foundation 網路統計數據進行驗證。在網路擁堵期間,Ethereum 基礎層費用可能達到幾美元或更多。
Solana Pay 是構建在 Solana 上的支付協定,針對現實世界的支付應用發揮此項費用優勢。憑藉約 400 毫秒的出塊時間和 2.5 秒的最終性,Solana 的速度接近實時結算標準。結合低於一美分的費用,這使得它在技術上適用於微支付應用,而 Ethereum 的基礎層經濟模型在這些應用中成本過高。作為參考,Visa 平均每秒處理約 1,700 筆交易,而 Solana 的實際吞吐量運行在相當的範圍內。
開發者觀點:在高速鏈上進行構建
對於選擇區塊鏈平台的開發者來說,最重要的速度指標與投資者關注的指標並不相同。以下是 Solana 架構在應用層面的意義。
應用程式設計的最終性延遲: Solana 的 2.5 秒最終性是決定生產環境應用程式中用戶體驗的關鍵數據。在構建具有鏈上狀態的 DEX、支付流程或遊戲時,開發者可以圍繞三秒內的確認結算進行設計,這支持了近乎實時的交互模式。Ethereum 約 15 分鐘的經濟最終性需要不同的架構假設,通常涉及樂觀 UI 模式或 Layer 2 橋接。
無內存池交易提交: Gulf Stream 消除了傳統的內存池,改變了交易提交和優先級排序的方式。開發者無法像在 Ethereum 上那樣檢查公共交易池,機器人也無法以同樣的方式進行搶跑交易。交易直接路由到即將到來的驗證者,這減少了 MEV(最大可提取價值)的暴露面,但也意味著開發者必須考慮不同的提交和重試模式。
程式設計的 Sealevel 並行執行: 由於 Sealevel 同時處理非衝突的程式,開發者應構建其程式以最大化並行性。共享帳戶狀態的程式會產生執行依賴關係,迫使順序處理;在獨立帳戶上運行的程式可以並行執行並實現更高的吞吐量。這是架構上的核心考慮因素,在 Ethereum 開發中沒有直接對應的內容。
交易優先級的質押權重 QoS: 在網路需求較高的期間,質押權重服務質量 (QoS) 會優先處理來自質押較高之驗證者的交易。開發者在構建對時間敏感的應用程式(例如強制平倉機器人或套利下單系統)時,應在費用設置和提交策略中考慮這一點,以確保交易在負載下獲得優先處理。如需實作開發資源,請參閱 Solana 的官方開發者文件 docs.solana.com。
Solana 速度的未來:Firedancer 及其後續發展
Firedancer 是 Solana 的獨立驗證者用戶端,由 Jump Crypto 開發,代表了 Solana 吞吐量能力最重大的待處理升級。
大多數區塊鏈依賴單一的驗證者用戶端實作。單一用戶端會造成單點故障:該用戶端中的錯誤會影響整個網路。Firedancer 是 Jump Crypto 獨立構建的驗證者用戶端,使用 C 語言而非 Rust 編寫,具有與 Solana Labs 用戶端不同的內部架構。擁有兩個獨立的用戶端可以降低任何單一軟體漏洞導致網路停擺的風險。
在受控的測試條件下,Firedancer 展示了 Jump Crypto 所報告的超過 100 萬 TPS 的吞吐量數據。這些基準測試是在隔離環境中進行的,並不代表預期的主網效能。一旦 Firedancer 在具有實際交易類型和驗證者分佈的真實網路負載下運行,實際數據將大幅降低。完整主網可用性的預期時間表應透過 Solana Foundation 路線圖進行驗證,因為部署時程會隨著工程進度而變動。
針對 2021-2022 年停機事件實施的 QUIC 協定升級和局部費用市場,代表了持續的改進節奏,而非孤立的一次性修復。結合 Firedancer 最終的全面部署,Solana 的吞吐量能力正處於邁向更高持續效能的軌道上。實際採用的增長將是檢驗該容量是否能在負載下轉化為穩定效能的真正考驗。
常見問題:Solana 每秒交易數 (TPS)
Solana 每秒可以處理多少筆交易?
根據 Solana Labs 的數據,Solana 理論上每秒可處理高達 65,000 筆交易。根據 SolanaFM 的數據,在實際的主網條件下,網路實際上維持在 2,000 到 4,000 TPS 之間。出塊時間約為 400 毫秒,交易在大約 2.5 秒內達到完全最終性。理論數據與實際數據之間的差距反映了基準測試條件與實時網路運行之間的差異,這種模式存在於所有高吞吐量區塊鏈中。
Solana 比 Ethereum 快嗎?
是的,Solana 在基礎層的處理速度比以太坊快。根據以太坊基金會的文件,以太坊主網在權益證明(Proof of Stake)共識下約處理 15 至 30 TPS。Solana 在實際運行條件下可維持 2,000 至 4,000 TPS,而 Solana Labs 聲稱理論最大值可達 65,000 TPS。以太坊的 Layer 2 解決方案,例如 Arbitrum 和 Polygon,能夠達到更高的吞吐量,但它們代表建構在以太坊之上的獨立架構層,而非以太坊基礎協議的性能。
Solana 的歷史證明 (Proof of History) 是什麼?
歷史證明(Proof of History, PoH)是由 Solana 聯合創始人 Anatoly Yakovenko 開發的一種加密計時機制,是一種可驗證延遲函數(VDF)。它創建了一個無法偽造的事件發生時間記錄,作為一個去中心化的時鐘運作。PoH 並非 Solana 的共識機制。共識是通過 Tower BFT 達成,它使用 PoH 作為其時鐘。由於驗證者信任加密時間戳,而非通過消息交換確認時間,因此減輕了減慢其他區塊鏈的通信開銷。
Solana 為何會出現網絡中斷?
Solana 在 2021 年至 2022 年間的網絡中斷,主要原因是由於機器人驅動的交易洪水,特別是在高需求的 NFT 鑄造活動期間,驗證者因過多交易而癱瘓。缺乏費用市場導致垃圾郵件交易幾乎以零成本提交,而用於驗證者通信的 UDP 協議沒有洪水保護。Solana 後續實施了 QUIC 作為驗證者通信協議,本地化的費用市場,以及質押權重服務品質。在這些變更後,該網絡在 2023-2024 年顯示出穩定性有所提升。
Solana 與其他高速區塊鏈相比如何?
答案取決於您如何定義速度以及您在比較什麼。在已建立的、聲稱吞吐量高的 Layer 1 區塊鏈中,Solana 以約 65,000 TPS 的聲稱數據名列前茅。包括 Sui 和 Aptos 在內的新 Layer 1 網絡也聲稱具有競爭力。當將以太坊的 Layer 2 解決方案納入比較時,數字會進一步攀升,但架構背景卻有顯著差異。任何區塊鏈在未說明比較是理論最大值、實際持續吞吐量、基礎層還是 Layer 2 時,都不應被斷言為最快。
Solana 的最終確認速度與以太坊相比如何?
Solana 的交易最終確認速度平均約為 2.5 秒。根據以太坊基金會的文件,以太坊的樂觀最終確認約需 12 秒,而經濟最終確認(即完整的安全保證)約需 15 分鐘。對於應用開發者而言,Solana 的 2.5 秒最終確認意味著用戶可以在數秒內收到已確認的交易狀態,而不必等待多個確認區塊。這種差異對於時間敏感的應用,例如 DeFi 強制平倉和支付確認,至關重要。
Solana 的交易費用是否很低?
是的。Solana 的平均交易費用約為 $0.00025,僅為一美分的一小部分,使其成為交易執行成本最低的區塊鏈之一。費用會根據網絡需求和交易複雜度而異,因此請在閱讀時驗證此數字。以太坊基礎層在網絡擁塞期間的費用可能高達數美元或更多。Solana 的費用結構使其經濟上可行,適用於高頻應用、小額轉賬以及以太坊基礎層經濟學令人生畏的使用案例。
Solana 的交易處理量能否與 Visa 相提並論?
Solana 的理論最大值約 65,000 TPS 超過了 Visa 聲稱的峰值容量約 24,000 TPS。在實際運行條件下,Solana 持續的吞吐量 2,000 至 4,000 TPS,與 Visa 的平均每日處理量約 1,700 TPS 相當。這種比較有重要的限制:Visa 在為支付而設的許可制、中心化基礎設施上運行,而 Solana 是一個無許可制、去中心化的通用區塊鏈。這種比較提供了規模上的背景,而不是兩個系統之間的等同性。
Solana 的區塊時間是多少?
Solana 的平均區塊時間約為 400 毫秒,意味著大約每 0.4 秒就會產生一個新區塊。這與以太坊約 12 秒的區塊時間和比特幣約 10 分鐘的區塊時間形成對比。區塊時間與交易最終確認不同:交易出現在區塊中(400 毫秒)與該交易完全確認且不可逆(Solana 約 2.5 秒)是不同的。
Solana 的速度是否足以應付 DeFi?
是的,對於大多數 DeFi 使用案例而言。Solana 的亞秒級區塊時間、約 2.5 秒的最終確認速度和低於一美分的交易費用,支持高頻 DeFi 操作,包括去中心化交易所交易、自動做市商和強制平倉機器人。然而,在極端網絡需求期間,擁塞可能會影響性能,開發者應在其應用架構決策中考慮此因素。
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Solana 的速度:真正的競爭優勢,附帶注意事項
Solana 的交易速度是真實的,而非營銷語言。該網絡每秒處理數千筆實際交易,在不到三秒的時間內完成最終確認,並且每筆交易收費僅為幾美分。這些數據來自 SolanaFM 和 Messari 的獨立鏈上數據,而非僅僅是 Solana Labs 的新聞稿,足以說明問題。
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該速度背後的架構,即由歷史證明主導的八項協調創新,代表了一種技術上獨特的方法來解決早期區塊鏈在基礎層未能解決的吞吐量問題。將所有八項創新結合起來,才能全面了解 Solana 為何能有這樣的表現,這正是本文旨在提供的。
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誠實的注意事項同樣是全貌的一部分。實際吞吐量遠低於聲稱的理論最大值。該網絡在 2021-2022 年出現了記錄在案的中斷,損害了投資者和開發者的可靠性。速度的取捨是更高的驗證者硬件要求,以及與優先考慮該屬性的網絡相比,明顯的去中心化程度較低。這些都是事實,而非意見。
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一些投資者認為 Solana 的吞吐量優勢是相對於較慢的 Layer 1 區塊鏈而言,具有意義的技術差異化因素。這種觀點是否正確,取決於您對原始性能、去中心化程度、生態系統成熟度以及網絡穩定性歷史給予多少權重。本文提供了獨立做出判斷的數據。
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Firedancer 的最終全面部署可能會顯著提高 Solana 的實際吞吐量。目前的軌跡顯示將持續改進,而真正的考驗在於網絡如何應對大規模的採用增長。
深入探索:
- Solana 與 Ethereum:速度與價值比較
- Ethereum 與 Bitcoin:績效與潛力比較
- 如何從區塊鏈瀏覽器擷取交易詳情
- 如何質押 Solana
- 什麼是權益證明(Proof of Stake)?
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