去中心化可概述为系统中不存在单点故障的情况。这个多维度的概念涵盖了多个方面,包括代币分布、关键人物的影响力、无许可的网络参与、对开发的控制以及软件/硬件的多样性。量化区块链的去中心化程度没有广泛认可的标准,除了 Balaji 提出的 Nakamoto 系数外,许多度量标准都是不完美的。此外,围绕区块链去中心化的讨论往往根植于政治哲学,导致了深刻的意识形态辩论,有时甚至近乎宗教式的争论。
Solana 一直是区块链社区中一部分人批评和误信息的对象,主要针对其被认为缺乏去中心化和抗审查能力。最近的一个例子是前美国情报承包商和举报人爱德华·斯诺登,他在 Token2049 大会的主题演讲中表达了自己的担忧。
“回顾比特币白皮书,我认为你会看到一种对抗性的系统方法,这才是你需要考虑的。很多人,我不想点名,但 Solana 就是其中之一,拿了一些好的想法,然后想,‘如果我们把一切都集中起来会怎样?’这样会更快、更高效、成本更低……你必须考虑到对抗性的情况,而不是便捷、容易的早期情形。”
像许多 Solana 的批评者一样,斯诺登并没有提供任何数据来支持他的言论,尽管他已公开受邀提供相关数据。在本文的接下来的部分中,我们将通过数据分析 Solana 网络的去中心化程度,重点展示网络在某些领域表现出较强的去中心化,同时也指出需要进一步改进的地方。
本报告将采用定量和多维度的方法来分析 Solana 的去中心化,基于事实和公开可验证的信息进行分析。
我们将评估以下几个方面:
在适当的情况下,我们将 Solana 网络的度量标准与其他同行的权益证明(PoS)Layer 1 区块链进行比较。同行网络仅作为基准,为 Solana 的去中心化进程提供更广泛的背景,并突出它可能滞后或超出预期的地方。
这些比较不应被误解为试图声称一个网络优于另一个网络。
在许多情况下,以太坊提供了最有用的基准,因为它被广泛认为是最去中心化的 Layer 1 权益证明区块链。值得注意的是,以太坊具有比 Solana 长两倍多的历史,其创世区块产生于 2015 年 7 月,而 Solana 的创世区块则是在 2020 年 3 月。去中心化是一个动态过程,区块链通常会随着时间的推移变得更加去中心化。考虑到类似的条件,合理的预期是较老的网络会实现更高程度的去中心化。
在区块链网络中,权益分配指的是网络中质押的代币如何在验证者之间分配。在一个分布均匀的系统中,单个验证者或小群体都不会具有不成比例的巨大权益,从而减少了任何单一实体对网络共识的过度影响或控制的风险。
均衡的权益分布通过确保验证者的多样性,促进了去中心化,这使得任何恶意行为者更难破坏网络的完整性。它还增强了容错能力,因为网络更能抵抗单个验证者故障。
“你需要一个非常大的验证者集群,从直觉上看,集群越大,网络就越安全;但从学术角度来看,节点集群越大,就越容易保证在该集群中的诚实节点作为少数,始终拥有一个最小生成树,能够相互联系。这甚至不意味着在协议层面;它字面意思是人们通过电话交谈。事实上,人们可以进入 Discord 或 IRC,或者通过手机相互通话。这就是我们解决分区问题并弄清楚出了什么问题。我们的人越多,就越容易保证分区是不可能的。”
—— Anatoly Yakovenko, Breakpoint 2024
在 Solana 网络上运行节点完全是无需许可的,作为验证者操作所需的最低质押(1 SOL)非常低。网络本身支持委托权益证明(dPoS),由 4,514 个节点组成,其中包括 1,414 个验证者和 3,100 个 RPC 节点。
按质押量排序,最大的两个验证者由 Helius 和 Galaxy 操作,各自持有大约 3.2%。进入前三分之一的小多数和前三分之二的大多数所需的最小委托质押分别为 4.4 百万 SOL 和 1.23 百万 SOL。
上图:按权益、对数尺度排序的验证者
下图将验证者按委托质押量进行分组,以便更清晰地展示。在高端,82个验证者(占总数的5.87%)持有超过一百万委托 SOL。相反,在低端,825个验证者(占总数的59.1%)持有不到 50,000 个委托 SOL,其中大多数参与了 Solana 基金会委托计划(SFDP),该计划旨在帮助较小的验证者加快实现可持续发展。约 72% 的 Solana 验证者从 SFDP 获得支持,这些验证者共同代表了总质押量的 19%。欲进一步了解有关 SFDP 的信息,请参阅我们之前的Helius报告:《SFDP与长尾验证者面临的挑战》。
上图:按质押量分组的 Solana 验证者
正如区块链地址并不等同于用户,验证者数量也并不反映实际操作验证者的独立实体数量。真实的数量通常更少,因为较大的实体可能会选择将其质押分配到多个验证者。例如,Jito(1, 2)、Coinbase(1, 2)和 Mrgn(1, 2)都运营多个验证者。
单个实体运营多个验证者并没有固有的问题;事实上,只要这些验证者分布而不是集中部署,这样做可能会通过增加地理位置和托管提供商的多样性来增强网络的健壮性。然而,如果这些验证者配置相同,并使用非标准设置或防火墙规则,则可能会出现风险。此外,如果多个由单一实体管理的验证者代表大型公司或项目,作为“验证者即服务”模型的一部分,也可能会带来进一步的去中心化问题。
在权益证明(PoS)网络中,中本聪系数表示至少需要多少个节点才能控制三分之一以上的总质押量(即超级少数)。较高的中本聪系数表示质押的分布较广,从而意味着更高的去中心化程度。它也可以视为能够恶意合谋导致活跃性失败的最小独立实体数,从而拒绝达成生产新区块所需的共识。基于 PoS 和拜占庭容错的区块链需要超过三分之二的质押同意网络状态,才能继续处理交易。
为了确定 Solana 网络的中本聪系数,我们将验证者按质押份额从高到低排序,并计算控制三分之一总质押量所需的验证者数量。Solana 的中本聪系数历来在 2023 年 8 月 13 日的 34 峰值和当前的 19 低点之间波动。过去一年中,该系数相对稳定。
上图:Solana 的历史中本聪系数
与业界同行网络相比,Solana 网络的中本聪系数处于中等水平。这些数字并未考虑到各个实体可以自由地、无需许可地匿名操作多个验证者,因此真正的中本聪系数可能会更低。
上图:各种 L1 区块链之间的中本聪系数比较
网络节点的地理多样性对于降低风险和促进网络的反脆弱性至关重要。当过多的验证者集中在一个地区时,网络的韧性将依赖于该地区特定司法管辖区的监管框架。
自然灾害,包括地震、洪水、飓风和海啸,带来了额外的风险。这类事件可能导致国家电网承压,并严重扰乱数据中心的运营,从而导致突发的停机。人为威胁,如战争、网络攻击和对关键互联网基础设施(包括海底电缆)的破坏,也可能带来进一步的风险,威胁到网络的稳定性。
本节分析的 Solana 数据来自 validators.app,涵盖了第 685 个纪元。原始数据集可在此处的电子表格中查看。这些数据仅反映了质押的验证者节点,不包括未质押的 RPC 节点。
按大洲分组的数据表明,632 个 Solana 验证者(占 46%)位于欧洲,550个(占 40%)位于北美。在质押量的分布方面,68%的质押量委托给欧洲的验证者,20%的质押量委托给北美的验证者。50.5%的质押量委托给在欧盟内运营的验证者(即不包括挪威、乌克兰和英国的欧洲质押量)。
上图:Solana 验证器和按大洲划分的权益分配(地图设计: FreePik)
相比之下,以太坊的质押分布与 Solana 相似,但其在北美的比例更高,达到了34.4%。
上图:以太坊验证者和按大洲划分的权益分配(地图设计: FreePik)
Solana 网络的验证节点遍布 37 个不同的国家和地区。美国是最大集中地,共有 508 个验证节点(占 37%)在美国数据中心运营,其次是荷兰有 112 个验证节点(占 8%),俄罗斯有111个验证节点(占 8%)。
上图:Solana 验证者数量(按国家/地区划分),第 685 纪元
Solana 按质押分布的地理分布更加均衡。四个主要地区各自持有超过 10% 的质押份额:美国占 18.3%,其次是荷兰和英国,均为 13.7%,德国为 13.2%。
上图:Solana 质押的地理分布(第 685 纪元)
相比之下,以太坊节点分布在 83 个不同的国家和地区,其中近一半位于美国或德国。
上图:以太坊节点按国家分布(来源)
通过更细致的城市层面分析,可以看到 Solana 的验证者和委托质押分布在全球 121 个城市。
具体来说,在美国,验证者分布在各大主要地区,共计 35 个城市。最为集中的是芝加哥(124 个验证者,占 2.3% 的质押份额)、洛杉矶(57 个验证者,占 2.3% 的质押份额)和纽约(32 个验证者,占 3.5% 的质押份额)。
今年早些时候,Anza 的员工 Rex St.John 提出了改善 Solana 验证者地理多样性的策略,特别是通过增加全球南方地区运营商的存在。
他指出了几个关键挑战:
理想情况下,验证者的托管应分布在广泛的独立提供商之间,而不是过度依赖少数几个中心化的提供商。在减少单一提供商可能引发的网络中断或审查风险方面,这种多样化至关重要。
2022 年发生了一起值得注意的事件,德国托管服务商 Hetzner 意外地将 Solana 的验证者从其服务中移除,导致超过 20% 的活跃质押——大约 1,000 个验证者——在数小时内下线。尽管如此,Solana 依然保持完全正常运行,未出现活跃问题。大多数受影响的验证者在几天内成功迁移到新的数据中心,几乎所有未归档的质押在几周内恢复上线。
上图:Hetzner 向其客户发送的电子邮件通知,指示他们从服务器上移除 Solana 客户端软件。
Solana 的验证者集群分布在 135 个不同的托管服务商之间。排名前两位的提供商分别是 Teraswitch(一家美国私有公司,托管了 24% 的验证者)和 Latitude.sh(前身为 Maxihost,一家总部位于巴西的低成本裸金属服务器提供商,托管了 19% 的验证者)。这两家提供商合计占据了 43.4% 的质押比例。
其他受欢迎的托管服务商包括法国云算力公司 OVHcloud,占有 8.65% 的市场份额,以及位于立陶宛的 Cherry Servers,托管了 8.45% 的验证者。
上图:按质押比例分布的验证者托管服务商
由于 Solana 是一个高性能、高吞吐量的区块链,它对节点的要求比大多数同行更为苛刻。Solana 验证者的硬件推荐包括以下关键组件:
实际上,Solana 的带宽要求对于在家运营而言是不切实际的,因此验证者通常在专用数据中心的裸金属服务器上运营。
Solana 最初推出时只有一个验证者客户端,由 Solana Labs 开发,采用 Rust 编写。虽然 Solana Labs 客户端现在不再主动更新,但一个名为 Agave 的分支目前正在积极使用。完全依赖单一客户端实现是去中心化的一大风险,因为它存在潜在的致命软件漏洞,可能导致整个网络出现停运问题。
因此,增加客户端的多样性一直是 Solana 社区的首要任务,而这一目标现在通过 Firedancer 的推出得以实现。
目前,有多个 Solana 客户端实现正在运营或开发中:
此外,Mithril 是一个用 Golang 编写的客户端,由 Overclock 开发,作为一个验证全节点,硬件要求较低。
拥有多个全职核心工程团队相互审查对方的代码库,大大提高了发现 bug 的可能性,同时也促进了知识分享与协作。
Anza 工程师 Joe Caulfield 在最近的一次采访中表示:“我们从 Firedancer 客户端团队学到了很多;他们提出的解决方案非常巧妙。”
Agave 和 Firedancer 都有重要的漏洞赏金计划。
Solana 和以太坊是唯一提供多个客户端实现的 Layer 1 网络。以太坊至少有五个主要的软件客户端,其中最广泛使用的是用 C# 编写的 Nethermind,占 45% 使用率,以及用 Go 编写的 Geth,占 39% 的采用率。
在 Solana 上,Jito 客户端目前占据了网络质押份额的 88%。然而,随着 Frankendancer 和 Firedancer 等新客户端的逐步推出和整合,预计这一格局将在未来 12 个月发生重大变化。
上图:Solana 和以太坊客户端多样性(2024年10月)
在《量化去中心化》一书中,Balaji 将开发者去中心化视为区块链生态系统的关键因素,强调了减少对单一贡献者的依赖和降低“关键人物风险”的重要性。
Solana 上的所有核心客户端软件都托管在 GitHub 上,采用开源许可证,允许开放访问并鼓励社区做贡献。
由 Anza 维护的 Agave 验证者在这个生态系统中扮演着重要角色。Anza 是一家于 2024 年初成立的软件开发公司,成立时团队约有 45 名员工,其中一半左右的成员此前曾在 Solana Labs 工作。
除了管理 Agave,Anza 团队还通过开发如代币扩展、跨境支付基础设施和 Solana 授权环境等项目,为 Solana 生态系统作出贡献。
Agave 客户端代码库有 357 名贡献者和 26,408 次提交,尽管仅通过提交次数来衡量贡献者并不完全准确,不能充分反映每个贡献者的贡献深度。值得注意的是,一个相对较小的开发者群体——主要是 Solana 的高级工程师和联合创始人——贡献了大多数提交,而其他小规模贡献者则集中在长尾部分。
上图:Solana Agave 客户端代码库的贡献者提交记录。Dependabot 是一个依赖追踪和更新的机器人。
对比分析: 以太坊流行的 Geth 和 Nethermind 客户端展示了类似的贡献者集中模式,但社区规模更大。Geth 有 1,098 名贡献者,而 Nethermind 有 142 名。超过一半的 Geth 提交记录来自三位核心贡献者。同样,两个开发者贡献了超过 50% 的 Nethermind 提交记录。
Firedancer 客户端由著名美国高频交易公司 Jump 的小团队在 Kevin Bowers 的领导下开发。,目前已有 57 名贡献者和 3,722 次提交。鉴于 Firedancer 是一个相对较新的项目(首个提交发生在 2022 年 8 月),并且最近才上线主网,因此其贡献者多样性仍然有限。
上图:按贡献者分类的 Solana Agave 客户端代码库提交记录。
在整个 Solana 生态系统中,有强有力的证据表明开发者社区具有地理多样性。Solana 每年举办的两次全球黑客马拉松是世界上参与人数最多的赛事之一,有着培养今天一些最成功的 Solana 协议和应用团队的重要作用,包括 Tensor、Drift、Jito 和 Kamino 等。
最近的 Radar 黑客马拉松吸引了来自 156 个国家的 13,672 名参与者,印度、尼日利亚、美国和越南等国家的代表性参与者尤为突出。
上图:按国家/地区划分的 Radar 黑客马拉松报名情况
Superteam 是一个连接 Solana 创意人员、开发人员和运营商的网络,现已扩展到 1,300 名会员,遍布 16 个国家。其本地化的分会通过活动和共享工作空间促进合作。由 Step Finance 运营的 Solana Allstars 代言人计划在尼日利亚取得了显著成功,已在多个地区举办了超过 120 场参与度较高的聚会。
治理是去中心化的重要因素,因为它决定了网络内如何做出决策。这会影响从协议升级到经济政策和社区规则的方方面面。去中心化的治理加强了网络的透明度、公平性和信任度。
Solana 改进与发展提案(SIMD)是对 Solana 核心组件进行任何重大更改所需的正式文档。“重大”更改是指那些通常会改变网络协议、交易有效性或互操作性的更改。
非重大更改,如小规模的代码重构或性能改进,则无需要提案。提案应记录功能的理由,并提供足够的文档以理解实现方式。
提交 SIMD 提案是无需许可的,任何开发者或研究人员都可以提交,然而,大多数提案都是由全职从事核心协议改进的客户端团队开发者提交的。
提案有两种类型:
SIMD 通常经过创意审查、草案撰写、评审和接受等阶段。正式评审在 GitHub 上公开进行,提案作者负责收集来自相关核心贡献者的反馈,核心贡献者决定提案是否被接受,或予以修订或撤回。
作者没有义务实施其提案,但一般建议他们实施提案,因为这是确保成功完成的最佳方式。
如果提案被接受,通常会包含一个与功能实现相关的跟踪问题,并可能需要通过 Solana 的功能门控机制激活。功能门控首先在 Testnet 上激活,然后是 Devnet,再到 Mainnet 激活。
改进讨论渠道包括以下几个场所:
影响协议的重大 SIMD,尤其是那些影响经济参数的,将通过治理投票。Solana 的治理投票过程是由长期存在的验证者社区成员主导的相对较新的倡议,专注于关键问题,以保持参与度并避免治理疲劳。
到目前为止,已进行过三次投票:
投票通过将代币存入每个验证者的身份账户进行,每个账户接收的代币与其活跃质押按比例分配,以 lamports 为单位。
要投票,验证需要将这些代币转移到多个指定的公钥之一,该公钥对应可用的投票选项,包括弃权选项。一旦投票完成,就无法更改。
在这种结构下,SOL 代币持有者只能通过将他们质押的 SOL 委托给与他们价值观或偏好一致的验证者,间接参与投票。
根据 CCData 今年早些时候发布的基准报告,在评估环境、社会和治理(ESG)标准的前 40 个数字资产中,Solana 是仅有的四个 AA 级资产之一的项目。报告中的治理评级将 Solana 排在 L1 区块链中的第四位,评估了利益相关者参与度、透明度和去中心化程度等因素。
上图:L1 区块链的数字资产 ESG 基准治理评级(来源)
Solana 基金会 (SF) 成立于 2019 年 6 月,是一家在瑞士注册的非营利组织,致力于 Solana 生态系统的去中心化、采用和安全。 SF 的初始金库有 1.67 亿枚 SOL 代币,负责监管拨款资助, 代表团计划和开发者工具。它控制着官方品牌资产、社交媒体账户、网站和商标。
基金会团队相对精简,由 60-65 名全职员工组成,由执行董事丹 Daniel Albert 和 Lily Liu 会长领导,受基金会董事会监督。
SF 的使命是培育一个可扩展且自我维持的 Solana 网络,重点关注教育、研究和生态系统开发计划。SF 举办大型 Solana 活动, 包括黑客之家以及每年的 Breakpoint 大会,促进开发者参与和社区建设。
SF 开发者关系团队负责维护官方文档、社交渠道和开发者教育。 2024年1月,SF 将旗舰黑客松的管理权移交给 Colosseum,这是由前 SF 增长主管 Matty Taylor 共同创立的一个新独立加速器。
Dan Albert 在最近的一次辩论中提到:“我们的工作是让自己失业。找到可扩展的方式来支持网络和生态系统,然后不再干预。”这表明 SF 的长期目标是建立一个能够在没有监督的情况下自我维持的网络。
正如本文所述,Solana 网络的去中心化在多个关键指标上与行业同行相比可谓不相上下,甚至可以说是超越,包括中本聪共识系数、验证者和质押的地理分布、开发者去中心化以及治理基准。客户端多样性仍然是一个突出的例外,新的 Firedancer 客户端旨在解决这一问题。
有几种机会可进一步增强 Solana 的去中心化:
验证者集群仍然在美国和欧盟相对集中,并且依赖于有限数量的托管服务提供商。虽然这一挑战并非 Solana 独有,但它突显了 Solana 在验证者层面作为较低中心化程度的区块链的提升潜力。
感谢 Overclock、Amira Valliani、Matt Sorg、Yelena Cavanaugh、Dan Albert、Tim Garcia、0xIchigo、Anatoly Yakovenko 和 Brady Werkheiser 对本文早期版本的审阅。
去中心化可概述为系统中不存在单点故障的情况。这个多维度的概念涵盖了多个方面,包括代币分布、关键人物的影响力、无许可的网络参与、对开发的控制以及软件/硬件的多样性。量化区块链的去中心化程度没有广泛认可的标准,除了 Balaji 提出的 Nakamoto 系数外,许多度量标准都是不完美的。此外,围绕区块链去中心化的讨论往往根植于政治哲学,导致了深刻的意识形态辩论,有时甚至近乎宗教式的争论。
Solana 一直是区块链社区中一部分人批评和误信息的对象,主要针对其被认为缺乏去中心化和抗审查能力。最近的一个例子是前美国情报承包商和举报人爱德华·斯诺登,他在 Token2049 大会的主题演讲中表达了自己的担忧。
“回顾比特币白皮书,我认为你会看到一种对抗性的系统方法,这才是你需要考虑的。很多人,我不想点名,但 Solana 就是其中之一,拿了一些好的想法,然后想,‘如果我们把一切都集中起来会怎样?’这样会更快、更高效、成本更低……你必须考虑到对抗性的情况,而不是便捷、容易的早期情形。”
像许多 Solana 的批评者一样,斯诺登并没有提供任何数据来支持他的言论,尽管他已公开受邀提供相关数据。在本文的接下来的部分中,我们将通过数据分析 Solana 网络的去中心化程度,重点展示网络在某些领域表现出较强的去中心化,同时也指出需要进一步改进的地方。
本报告将采用定量和多维度的方法来分析 Solana 的去中心化,基于事实和公开可验证的信息进行分析。
我们将评估以下几个方面:
在适当的情况下,我们将 Solana 网络的度量标准与其他同行的权益证明(PoS)Layer 1 区块链进行比较。同行网络仅作为基准,为 Solana 的去中心化进程提供更广泛的背景,并突出它可能滞后或超出预期的地方。
这些比较不应被误解为试图声称一个网络优于另一个网络。
在许多情况下,以太坊提供了最有用的基准,因为它被广泛认为是最去中心化的 Layer 1 权益证明区块链。值得注意的是,以太坊具有比 Solana 长两倍多的历史,其创世区块产生于 2015 年 7 月,而 Solana 的创世区块则是在 2020 年 3 月。去中心化是一个动态过程,区块链通常会随着时间的推移变得更加去中心化。考虑到类似的条件,合理的预期是较老的网络会实现更高程度的去中心化。
在区块链网络中,权益分配指的是网络中质押的代币如何在验证者之间分配。在一个分布均匀的系统中,单个验证者或小群体都不会具有不成比例的巨大权益,从而减少了任何单一实体对网络共识的过度影响或控制的风险。
均衡的权益分布通过确保验证者的多样性,促进了去中心化,这使得任何恶意行为者更难破坏网络的完整性。它还增强了容错能力,因为网络更能抵抗单个验证者故障。
“你需要一个非常大的验证者集群,从直觉上看,集群越大,网络就越安全;但从学术角度来看,节点集群越大,就越容易保证在该集群中的诚实节点作为少数,始终拥有一个最小生成树,能够相互联系。这甚至不意味着在协议层面;它字面意思是人们通过电话交谈。事实上,人们可以进入 Discord 或 IRC,或者通过手机相互通话。这就是我们解决分区问题并弄清楚出了什么问题。我们的人越多,就越容易保证分区是不可能的。”
—— Anatoly Yakovenko, Breakpoint 2024
在 Solana 网络上运行节点完全是无需许可的,作为验证者操作所需的最低质押(1 SOL)非常低。网络本身支持委托权益证明(dPoS),由 4,514 个节点组成,其中包括 1,414 个验证者和 3,100 个 RPC 节点。
按质押量排序,最大的两个验证者由 Helius 和 Galaxy 操作,各自持有大约 3.2%。进入前三分之一的小多数和前三分之二的大多数所需的最小委托质押分别为 4.4 百万 SOL 和 1.23 百万 SOL。
上图:按权益、对数尺度排序的验证者
下图将验证者按委托质押量进行分组,以便更清晰地展示。在高端,82个验证者(占总数的5.87%)持有超过一百万委托 SOL。相反,在低端,825个验证者(占总数的59.1%)持有不到 50,000 个委托 SOL,其中大多数参与了 Solana 基金会委托计划(SFDP),该计划旨在帮助较小的验证者加快实现可持续发展。约 72% 的 Solana 验证者从 SFDP 获得支持,这些验证者共同代表了总质押量的 19%。欲进一步了解有关 SFDP 的信息,请参阅我们之前的Helius报告:《SFDP与长尾验证者面临的挑战》。
上图:按质押量分组的 Solana 验证者
正如区块链地址并不等同于用户,验证者数量也并不反映实际操作验证者的独立实体数量。真实的数量通常更少,因为较大的实体可能会选择将其质押分配到多个验证者。例如,Jito(1, 2)、Coinbase(1, 2)和 Mrgn(1, 2)都运营多个验证者。
单个实体运营多个验证者并没有固有的问题;事实上,只要这些验证者分布而不是集中部署,这样做可能会通过增加地理位置和托管提供商的多样性来增强网络的健壮性。然而,如果这些验证者配置相同,并使用非标准设置或防火墙规则,则可能会出现风险。此外,如果多个由单一实体管理的验证者代表大型公司或项目,作为“验证者即服务”模型的一部分,也可能会带来进一步的去中心化问题。
在权益证明(PoS)网络中,中本聪系数表示至少需要多少个节点才能控制三分之一以上的总质押量(即超级少数)。较高的中本聪系数表示质押的分布较广,从而意味着更高的去中心化程度。它也可以视为能够恶意合谋导致活跃性失败的最小独立实体数,从而拒绝达成生产新区块所需的共识。基于 PoS 和拜占庭容错的区块链需要超过三分之二的质押同意网络状态,才能继续处理交易。
为了确定 Solana 网络的中本聪系数,我们将验证者按质押份额从高到低排序,并计算控制三分之一总质押量所需的验证者数量。Solana 的中本聪系数历来在 2023 年 8 月 13 日的 34 峰值和当前的 19 低点之间波动。过去一年中,该系数相对稳定。
上图:Solana 的历史中本聪系数
与业界同行网络相比,Solana 网络的中本聪系数处于中等水平。这些数字并未考虑到各个实体可以自由地、无需许可地匿名操作多个验证者,因此真正的中本聪系数可能会更低。
上图:各种 L1 区块链之间的中本聪系数比较
网络节点的地理多样性对于降低风险和促进网络的反脆弱性至关重要。当过多的验证者集中在一个地区时,网络的韧性将依赖于该地区特定司法管辖区的监管框架。
自然灾害,包括地震、洪水、飓风和海啸,带来了额外的风险。这类事件可能导致国家电网承压,并严重扰乱数据中心的运营,从而导致突发的停机。人为威胁,如战争、网络攻击和对关键互联网基础设施(包括海底电缆)的破坏,也可能带来进一步的风险,威胁到网络的稳定性。
本节分析的 Solana 数据来自 validators.app,涵盖了第 685 个纪元。原始数据集可在此处的电子表格中查看。这些数据仅反映了质押的验证者节点,不包括未质押的 RPC 节点。
按大洲分组的数据表明,632 个 Solana 验证者(占 46%)位于欧洲,550个(占 40%)位于北美。在质押量的分布方面,68%的质押量委托给欧洲的验证者,20%的质押量委托给北美的验证者。50.5%的质押量委托给在欧盟内运营的验证者(即不包括挪威、乌克兰和英国的欧洲质押量)。
上图:Solana 验证器和按大洲划分的权益分配(地图设计: FreePik)
相比之下,以太坊的质押分布与 Solana 相似,但其在北美的比例更高,达到了34.4%。
上图:以太坊验证者和按大洲划分的权益分配(地图设计: FreePik)
Solana 网络的验证节点遍布 37 个不同的国家和地区。美国是最大集中地,共有 508 个验证节点(占 37%)在美国数据中心运营,其次是荷兰有 112 个验证节点(占 8%),俄罗斯有111个验证节点(占 8%)。
上图:Solana 验证者数量(按国家/地区划分),第 685 纪元
Solana 按质押分布的地理分布更加均衡。四个主要地区各自持有超过 10% 的质押份额:美国占 18.3%,其次是荷兰和英国,均为 13.7%,德国为 13.2%。
上图:Solana 质押的地理分布(第 685 纪元)
相比之下,以太坊节点分布在 83 个不同的国家和地区,其中近一半位于美国或德国。
上图:以太坊节点按国家分布(来源)
通过更细致的城市层面分析,可以看到 Solana 的验证者和委托质押分布在全球 121 个城市。
具体来说,在美国,验证者分布在各大主要地区,共计 35 个城市。最为集中的是芝加哥(124 个验证者,占 2.3% 的质押份额)、洛杉矶(57 个验证者,占 2.3% 的质押份额)和纽约(32 个验证者,占 3.5% 的质押份额)。
今年早些时候,Anza 的员工 Rex St.John 提出了改善 Solana 验证者地理多样性的策略,特别是通过增加全球南方地区运营商的存在。
他指出了几个关键挑战:
理想情况下,验证者的托管应分布在广泛的独立提供商之间,而不是过度依赖少数几个中心化的提供商。在减少单一提供商可能引发的网络中断或审查风险方面,这种多样化至关重要。
2022 年发生了一起值得注意的事件,德国托管服务商 Hetzner 意外地将 Solana 的验证者从其服务中移除,导致超过 20% 的活跃质押——大约 1,000 个验证者——在数小时内下线。尽管如此,Solana 依然保持完全正常运行,未出现活跃问题。大多数受影响的验证者在几天内成功迁移到新的数据中心,几乎所有未归档的质押在几周内恢复上线。
上图:Hetzner 向其客户发送的电子邮件通知,指示他们从服务器上移除 Solana 客户端软件。
Solana 的验证者集群分布在 135 个不同的托管服务商之间。排名前两位的提供商分别是 Teraswitch(一家美国私有公司,托管了 24% 的验证者)和 Latitude.sh(前身为 Maxihost,一家总部位于巴西的低成本裸金属服务器提供商,托管了 19% 的验证者)。这两家提供商合计占据了 43.4% 的质押比例。
其他受欢迎的托管服务商包括法国云算力公司 OVHcloud,占有 8.65% 的市场份额,以及位于立陶宛的 Cherry Servers,托管了 8.45% 的验证者。
上图:按质押比例分布的验证者托管服务商
由于 Solana 是一个高性能、高吞吐量的区块链,它对节点的要求比大多数同行更为苛刻。Solana 验证者的硬件推荐包括以下关键组件:
实际上,Solana 的带宽要求对于在家运营而言是不切实际的,因此验证者通常在专用数据中心的裸金属服务器上运营。
Solana 最初推出时只有一个验证者客户端,由 Solana Labs 开发,采用 Rust 编写。虽然 Solana Labs 客户端现在不再主动更新,但一个名为 Agave 的分支目前正在积极使用。完全依赖单一客户端实现是去中心化的一大风险,因为它存在潜在的致命软件漏洞,可能导致整个网络出现停运问题。
因此,增加客户端的多样性一直是 Solana 社区的首要任务,而这一目标现在通过 Firedancer 的推出得以实现。
目前,有多个 Solana 客户端实现正在运营或开发中:
此外,Mithril 是一个用 Golang 编写的客户端,由 Overclock 开发,作为一个验证全节点,硬件要求较低。
拥有多个全职核心工程团队相互审查对方的代码库,大大提高了发现 bug 的可能性,同时也促进了知识分享与协作。
Anza 工程师 Joe Caulfield 在最近的一次采访中表示:“我们从 Firedancer 客户端团队学到了很多;他们提出的解决方案非常巧妙。”
Agave 和 Firedancer 都有重要的漏洞赏金计划。
Solana 和以太坊是唯一提供多个客户端实现的 Layer 1 网络。以太坊至少有五个主要的软件客户端,其中最广泛使用的是用 C# 编写的 Nethermind,占 45% 使用率,以及用 Go 编写的 Geth,占 39% 的采用率。
在 Solana 上,Jito 客户端目前占据了网络质押份额的 88%。然而,随着 Frankendancer 和 Firedancer 等新客户端的逐步推出和整合,预计这一格局将在未来 12 个月发生重大变化。
上图:Solana 和以太坊客户端多样性(2024年10月)
在《量化去中心化》一书中,Balaji 将开发者去中心化视为区块链生态系统的关键因素,强调了减少对单一贡献者的依赖和降低“关键人物风险”的重要性。
Solana 上的所有核心客户端软件都托管在 GitHub 上,采用开源许可证,允许开放访问并鼓励社区做贡献。
由 Anza 维护的 Agave 验证者在这个生态系统中扮演着重要角色。Anza 是一家于 2024 年初成立的软件开发公司,成立时团队约有 45 名员工,其中一半左右的成员此前曾在 Solana Labs 工作。
除了管理 Agave,Anza 团队还通过开发如代币扩展、跨境支付基础设施和 Solana 授权环境等项目,为 Solana 生态系统作出贡献。
Agave 客户端代码库有 357 名贡献者和 26,408 次提交,尽管仅通过提交次数来衡量贡献者并不完全准确,不能充分反映每个贡献者的贡献深度。值得注意的是,一个相对较小的开发者群体——主要是 Solana 的高级工程师和联合创始人——贡献了大多数提交,而其他小规模贡献者则集中在长尾部分。
上图:Solana Agave 客户端代码库的贡献者提交记录。Dependabot 是一个依赖追踪和更新的机器人。
对比分析: 以太坊流行的 Geth 和 Nethermind 客户端展示了类似的贡献者集中模式,但社区规模更大。Geth 有 1,098 名贡献者,而 Nethermind 有 142 名。超过一半的 Geth 提交记录来自三位核心贡献者。同样,两个开发者贡献了超过 50% 的 Nethermind 提交记录。
Firedancer 客户端由著名美国高频交易公司 Jump 的小团队在 Kevin Bowers 的领导下开发。,目前已有 57 名贡献者和 3,722 次提交。鉴于 Firedancer 是一个相对较新的项目(首个提交发生在 2022 年 8 月),并且最近才上线主网,因此其贡献者多样性仍然有限。
上图:按贡献者分类的 Solana Agave 客户端代码库提交记录。
在整个 Solana 生态系统中,有强有力的证据表明开发者社区具有地理多样性。Solana 每年举办的两次全球黑客马拉松是世界上参与人数最多的赛事之一,有着培养今天一些最成功的 Solana 协议和应用团队的重要作用,包括 Tensor、Drift、Jito 和 Kamino 等。
最近的 Radar 黑客马拉松吸引了来自 156 个国家的 13,672 名参与者,印度、尼日利亚、美国和越南等国家的代表性参与者尤为突出。
上图:按国家/地区划分的 Radar 黑客马拉松报名情况
Superteam 是一个连接 Solana 创意人员、开发人员和运营商的网络,现已扩展到 1,300 名会员,遍布 16 个国家。其本地化的分会通过活动和共享工作空间促进合作。由 Step Finance 运营的 Solana Allstars 代言人计划在尼日利亚取得了显著成功,已在多个地区举办了超过 120 场参与度较高的聚会。
治理是去中心化的重要因素,因为它决定了网络内如何做出决策。这会影响从协议升级到经济政策和社区规则的方方面面。去中心化的治理加强了网络的透明度、公平性和信任度。
Solana 改进与发展提案(SIMD)是对 Solana 核心组件进行任何重大更改所需的正式文档。“重大”更改是指那些通常会改变网络协议、交易有效性或互操作性的更改。
非重大更改,如小规模的代码重构或性能改进,则无需要提案。提案应记录功能的理由,并提供足够的文档以理解实现方式。
提交 SIMD 提案是无需许可的,任何开发者或研究人员都可以提交,然而,大多数提案都是由全职从事核心协议改进的客户端团队开发者提交的。
提案有两种类型:
SIMD 通常经过创意审查、草案撰写、评审和接受等阶段。正式评审在 GitHub 上公开进行,提案作者负责收集来自相关核心贡献者的反馈,核心贡献者决定提案是否被接受,或予以修订或撤回。
作者没有义务实施其提案,但一般建议他们实施提案,因为这是确保成功完成的最佳方式。
如果提案被接受,通常会包含一个与功能实现相关的跟踪问题,并可能需要通过 Solana 的功能门控机制激活。功能门控首先在 Testnet 上激活,然后是 Devnet,再到 Mainnet 激活。
改进讨论渠道包括以下几个场所:
影响协议的重大 SIMD,尤其是那些影响经济参数的,将通过治理投票。Solana 的治理投票过程是由长期存在的验证者社区成员主导的相对较新的倡议,专注于关键问题,以保持参与度并避免治理疲劳。
到目前为止,已进行过三次投票:
投票通过将代币存入每个验证者的身份账户进行,每个账户接收的代币与其活跃质押按比例分配,以 lamports 为单位。
要投票,验证需要将这些代币转移到多个指定的公钥之一,该公钥对应可用的投票选项,包括弃权选项。一旦投票完成,就无法更改。
在这种结构下,SOL 代币持有者只能通过将他们质押的 SOL 委托给与他们价值观或偏好一致的验证者,间接参与投票。
根据 CCData 今年早些时候发布的基准报告,在评估环境、社会和治理(ESG)标准的前 40 个数字资产中,Solana 是仅有的四个 AA 级资产之一的项目。报告中的治理评级将 Solana 排在 L1 区块链中的第四位,评估了利益相关者参与度、透明度和去中心化程度等因素。
上图:L1 区块链的数字资产 ESG 基准治理评级(来源)
Solana 基金会 (SF) 成立于 2019 年 6 月,是一家在瑞士注册的非营利组织,致力于 Solana 生态系统的去中心化、采用和安全。 SF 的初始金库有 1.67 亿枚 SOL 代币,负责监管拨款资助, 代表团计划和开发者工具。它控制着官方品牌资产、社交媒体账户、网站和商标。
基金会团队相对精简,由 60-65 名全职员工组成,由执行董事丹 Daniel Albert 和 Lily Liu 会长领导,受基金会董事会监督。
SF 的使命是培育一个可扩展且自我维持的 Solana 网络,重点关注教育、研究和生态系统开发计划。SF 举办大型 Solana 活动, 包括黑客之家以及每年的 Breakpoint 大会,促进开发者参与和社区建设。
SF 开发者关系团队负责维护官方文档、社交渠道和开发者教育。 2024年1月,SF 将旗舰黑客松的管理权移交给 Colosseum,这是由前 SF 增长主管 Matty Taylor 共同创立的一个新独立加速器。
Dan Albert 在最近的一次辩论中提到:“我们的工作是让自己失业。找到可扩展的方式来支持网络和生态系统,然后不再干预。”这表明 SF 的长期目标是建立一个能够在没有监督的情况下自我维持的网络。
正如本文所述,Solana 网络的去中心化在多个关键指标上与行业同行相比可谓不相上下,甚至可以说是超越,包括中本聪共识系数、验证者和质押的地理分布、开发者去中心化以及治理基准。客户端多样性仍然是一个突出的例外,新的 Firedancer 客户端旨在解决这一问题。
有几种机会可进一步增强 Solana 的去中心化:
验证者集群仍然在美国和欧盟相对集中,并且依赖于有限数量的托管服务提供商。虽然这一挑战并非 Solana 独有,但它突显了 Solana 在验证者层面作为较低中心化程度的区块链的提升潜力。
感谢 Overclock、Amira Valliani、Matt Sorg、Yelena Cavanaugh、Dan Albert、Tim Garcia、0xIchigo、Anatoly Yakovenko 和 Brady Werkheiser 对本文早期版本的审阅。