Análise da arquitetura e do design do mecanismo Solana Profundidade

Autor: Pavel Paramonov Fonte: X, @paramonoww Tradução: Golden Finance

Nos últimos seis meses, li inúmeros artigos e documentos sobre o design e a arquitetura da Solana. Compilei as informações mais importantes em um longo artigo, abrangendo temas como design de mecanismos, mercado de taxas, MEV, etc.

Aqui estão as respostas para todas as perguntas:

Modelo de Consenso da Solana:

O modelo de consenso Prova de História (Proof of History, PoH) da Solana é essencialmente uma combinação de 'Prova de Staking (Proof of Stake)' e 'variável de tempo'.

‣ PoH é essencialmente o relógio da rede, usado para rastrear eventos e sua ordem (não requer validadores para alcançar consenso sobre o tempo).

‣ Solana não tem pool de mem (mempool).

No momento, a maioria dos validadores usa o agendador no cliente Solana fornecido pela @solanalabs. No entanto, os validadores também podem optar por executar Algoritmo de construção de Bloco diferentes.

‣ As variáveis de tempo permitem que líderes sejam designados para cada rodada, sendo responsáveis pela produção de Bloco.

Mecanismo detalhado:

  • Quando um validador é selecionado como líder, ele é responsável por produzir um novo bloco e propô-lo à rede.
  • A liderança é rotativa entre os validadores em intervalos fixos (chamados de slots).
  • Cada slot dura 400 milissegundos, durante este tempo, os validadores podem gerar um Bloco. Os slots são realizados um após o outro em sequência.
  • Cada slot é atribuído a um líder validadores, que propõe um novo Bloco, enquanto outros validadores votam na validade do Bloco, confirmando-o no final.
  • Se os validadores perderem a sua alocação de slot, a rede continuará a processar o próximo slot.

Características & Processo:

  • Solana utiliza um mecanismo de votação baseado em forquilha, em vez de votação bloco a bloco. Os validadores geram blocos continuamente e adicionam votos válidos em tempo real.
  • validadores e delegadores podem fazer stake ou retirar stake de tokens SOL num único período (época).
  • Com base na quantidade de SOL staked, a participação dos validadores no processo de Consenso será determinada no início do ciclo.

Modelo de estaca de Solana:

‣ Solana processa atualizações de stake no final de cada época, que dura cerca de 2-3 dias e é composta por 432.000 Blocos (slots).

A próxima tabela de agendamento de validadores para o próximo ciclo é determinada com base nas informações atualizadas de stake.

As três principais fontes de receita dos validadores são:

  • Taxas de transação
  • recompensa do protocolo (inflação)
  • valor máximo extraível (MEV)

‣ A recompensa de bloco recebida pelos líderes inclui 50% das taxas básicas e de prioridade (os outros 50% são destruídos).

‣ Um tempo de bloco mais longo pode reduzir as recompensas anuais, pois a quantidade de períodos é reduzida, afetando a distribuição geral do $SOL.

‣ Solana calcula a piscina de recompensas SOL geradas pela inflação para cada período e distribui as recompensas para os validadores e stakers com base nas votações e no estado de staking do período anterior.

Modelo de estaca de Solana:

‣ Solana processa atualizações de stake no final de cada época, que dura cerca de 2-3 dias e é composta por 432.000 Blocos (slots).

A próxima tabela de agendamento de validadores para o próximo ciclo é determinada com base nas informações atualizadas de stake.

As três principais fontes de receita dos validadores são:

  • Taxas de transação
  • recompensa do protocolo (inflação)
  • valor máximo extraível (MEV)

‣ A recompensa de bloco recebida pelos líderes inclui 50% das taxas básicas e de prioridade (os outros 50% são destruídos).

‣ Um tempo de bloco mais longo pode reduzir as recompensas anuais, pois a quantidade de períodos é reduzida, afetando a distribuição geral do $SOL.

‣ Solana calcula a piscina de recompensas SOL geradas pela inflação para cada período e distribui as recompensas para os validadores e stakers com base nas votações e no estado de staking do período anterior.

Modelo de votação do Solana:

Solana não tem requisitos mínimos estritos de SOL para validadores, mas é necessário ter uma conta de voto para participar do Consenso.

‣ Os validadores votam nas propostas dos líderes de slot, o que requer uma conta de voto e o pagamento de Lavagem de dinheiro em cada voto.

O mecanismo de votação na cadeia do Solana cobra Lavagem de dinheiro em cada votação. O alto preço do $SOL aumentará os custos operacionais dos validadores devido ao aumento das taxas de transação.

Detalhes da taxa:

  • O custo de cada voto é de 0.000005 SOL, os validadores gastam cerca de 2-3 SOL em cada período para votar.
  • Um ciclo dura 2-3 dias, custando cerca de 300-350 SOL por ano, o que equivale a cerca de 1 SOL por dia.

O mercado de taxas da Solana:

‣ O mecanismo de taxas do Solana inclui duas partes: taxa básica e taxa prioritária.

‣ Os custos são divididos em partes alocadas para validadores e partes destruídas, mas existe algumas limitações no mecanismo existente:

  • Não conseguiu incentivar o uso eficiente de recursos ou alinhar incentivos.

‣ A criação de uma nova conta requer o pagamento de uma taxa (taxa de isenção de aluguel).

  • O custo é calculado a uma taxa fixa, sendo necessário pagar 6.96 SOL por MB armazenado.
  • Esta taxa é atribuída à nova conta criada e pode ser recuperada se a conta for excluída.

Limitações:

resultando em desperdício de recursos Somente válida em momentos de congestionamento

  • Os validadores recebem apenas 50% das taxas -> Incentivos insuficientes (dependentes de subsídios à inflação)

Qualidade de Serviço Baseada em Stake Weight (SWQoS):

‣ Em caso de congestionamento de rede, o mecanismo SWQoS pode ser usado para priorizar o processamento de certos tipos de transações.

‣ O SWQoS prioriza o fluxo de rede com base na quantidade de stake dos validadores, evitando que validadores com baixa stake sobrecarreguem a rede com transações inválidas.

Tipo de conexão:

  • Conexão aberta: Uso público
  • Conexão baseada no peso do stake: reservada para uso por validadores, o Nó RPC pode se conectar aos validadores por meio de uma relação de confiança.

Vantagens:

  • Melhore o desempenho das transações com stakevalidadores
  • Melhorar a resiliência da rede
  • Melhorar a resistência ao ataque de Sybil

Desafio:

  • risco de centralização de stake
  • problema de confiança entre validadores e Nó RPC
  • Barreiras de entrada para validadores de pequena escala

‣ SWQoS Prioritize network access over transaction ordering prioritizing fees

Sobre Nó e validadores:

‣ Todos os validadores são Nó, mas nem todos os Nó são validadores.

‣ Tipo de Nó:

  • Verificação Nó: responsável pela assinatura e votação
  • RPC Nó:处理Carteira和 DEX 请求

‣ A transação especificará a conta gravável:

  • As transações que afetam a mesma conta são processadas em ordem;
  • A influência pode afetar a sequência ou processamento paralelo das transações em contas diferentes.

Stake Líquida da Solana:

‣ Solana utiliza a prova de participação delegada (Delegated PoS, DPoS).

‣ Os usuários podem apostar SOL na piscina de validadores e receber LST (Token de aposta líquido).

‣ As recompensas de staking competem diretamente com os rendimentos de empréstimos:

  • Se os rendimentos do empréstimo forem superiores às recompensas de stake, os validadores podem retirar os fundos, o que pode afetar a segurança da rede.

Dois tipos de LST Token:

  1. Token de recompensa ou Token básico.
  • O usuário stake 10 SOL no pool de stake e recebe 10 Token LST.
  • O staking pool distribui esses SOL para vários validadores, obtendo vSOL.
  • Estas vSOL representam as recompensas de stake dos validadores.
  • Token LST é suportado por estes vSOL.
  • validadores LST Token (Token exclusivo).
  • Os usuários apostam 10 SOL para validadores LST e obter v_lstSOL tokens, representando seus interesses SOL de participação.
  • Os validadores apostam o SOL dentro do pool de apostas na rede Solana e recebem sSOL.
  • Esses sSOL representam os direitos dos validadores de stake SOL e suas recompensas relacionadas.

MEV da Solana:

‣ Os líderes atuais do Bloco têm controle total sobre a produção e o agendamento do Bloco.

Os líderes são incentivados a processar transações por ordem de prioridade, mas não necessariamente obrigados a fazê-lo.

‣ O impacto negativo do MEV na Solana:

  • Mais de 50% dos recursos de computação são desperdiçados em tentativas de arbitragem fracassadas.

‣ Solana não possui uma pool de memória pública (mempool), as transações são enviadas diretamente para o líder atual e o próximo líder.

Diferença entre Ethereum MEV e Solana MEV:

Método de produção Bloco:

  • Os validadores padrão da Solana continuam a produzir Blocos, processando e incluindo transações de forma eficiente.
  • O Ethereum processa transações em lotes a cada 12 segundos.

O impacto do MEV:

  • ETH坊:
  • taxas de rede高
  • Redução do espaço de bloco
  • Usuário espremido e escapou
  • Solana:
  • Os pesquisadores tentam entrar nas transações através de transações de lixo.
  • Falha na negociação desperdiça recursos de computação.
  • Os poucos pesquisadores obtêm a maior parte dos lucros.
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