olana 是一个高性能区块链平台，可为去中心化应用程序 (dApp) 和加密货币提供快速且可扩展的解决方案。它通过创新技术实现高每秒事务处理 (TPS) 率和可扩展性。让我们深入了解它的组成部分，看看它与领导者以太坊和其他货币有何不同：

架构和共识机制：

1. Solana 使用一种称为“ Tower Byzantine Fault Tolerance ”（TBFT）的独特架构。这种共识机制结合了股权证明（PoS）和历史证明（PoH）元素。
2. PoH 是 Solana 架构的重要组成部分，它为网络提供可验证的时间源。它建立了一个不可变的顺序事件顺序，这对于高效的交易处理和共识至关重要。
3. 它是如何实现的？PoH 是通过为每个历史事件或交易生成密码学证明来实现的。这些证据作为特定事件发生在特定时间点的证据。PoH 机制独立于共识算法运行，充当网络的全局时钟。

您可能想知道如何实现全球时钟。由于网络延迟、时钟同步和处理速度等因素，网络中的不同节点的时序会略有不同。

然而，Solana 的历史证明机制解决了这个问题，并提供了一个跨网络的一致且可验证的时间源。很有趣，不是吗？好的，但请告诉我它是如何做到的。

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以下是它如何确保对时间的信任：

1. Leader-Generated Ticks：在 Solana 中，指定的领导节点生成代表固定时间间隔的 ticks。这些报价被广播到网络并作为时间参考。注意：领导者使用一组规则进行轮换。
2. 全网报价验证：网络中的每个节点都接收并验证领导者生成的报价。通过独立验证滴答间隔，节点可以确保领导者以定期和预期的间隔产生它们。

但是节点如何验证这一点？

• Receipt of Tick : 节点收到leader广播的tick。报价包含信息，例如报价的时间戳和前一个报价的加密哈希。
• 时钟同步：节点将接收到的滴答时间戳与自己的内部时钟进行比较。可以使用网络时间协议 (NTP) 等时钟同步机制来确保节点时钟与网络时钟合理同步。此步骤帮助节点确定接收到的滴答声是否在可接受的时间范围内。
• Validating timestamp Interval：节点期望以固定的时间间隔生成滴答声。该节点检查接收到的报价和前一个报价之间的时间间隔是否与预期的报价间隔一致。如果报价间隔明显偏离预期间隔，则可能表明报价生成过程存在问题。
• 哈希验证：每个报价都包含一个根据前一个报价的哈希计算得出的加密哈希。节点通过重新计算它存储的前一个报价的哈希并将其与当前报价中收到的哈希进行比较来验证报价的完整性。如果计算出的散列与接收到的散列相匹配，则确认分时链的完整性和连续性。
• 共识协议：在 TBFT（Tower Byzantine Fault Tolerance）共识算法中，多个验证者就 ticks 及其顺序达成一致。验证者将他们收到的报价和哈希值与其他验证者进行比较，以确保达成共识。如果绝大多数验证者同意一个特定的价格变动及其顺序，则它被认为是有效的。

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续 （实际上应该从 3 开始）

1. PoH 序列共识：PoH 序列是通过链接每个 tick 的加密哈希创建的，由网络验证者使用 Tower Byzantine Fault Tolerance (TBFT) 共识算法达成一致。
2. 加密锚定：报价的加密哈希创建了一个不可变且防篡改的链。对先前报价的任何更改都会更改后续报价哈希，从而提供篡改的加密证据。这种锚定机制保证了 PoH 序列的完整性和不变性。
3. 证明验证：验证者可以为 PoH 序列生成加密证明，指示事件的顺序。通过验证这些证明，验证者可以确认 PoH 序列中特定事件和交易的时间。

网络验证器，称为“副本”，使用权益证明原则达成共识，并为每个时隙选择一组轮换的验证器（固定时间间隔）。这种架构可实现高 TPS 速率和

复制和集群

Solana 利用“复制”技术在网络中分发交易和状态更新。它将网络划分为称为“集群”的小子网，每个子网包含多个验证器。Solana 通过允许在集群内并行处理事务来实现高吞吐量。此外，网络可以根据需求动态调整集群数量，增强可扩展性。

但是，如果每个集群独立于另一个集群运行，我们将如何拥有主区块链？我们怎么知道这个集群没有恶意行为？

机制已到位，以确保主区块链的完整性并防止恶意行为。

1. 共识机制：它利用 TBFT 就跨集群的交易和事件的顺序达成一致。每个集群中的验证者参与共识过程以确定交易的全局顺序。共识过程涉及验证者之间的沟通和协议，确保每个集群都有助于形成连贯一致的区块链。
2. Cross-Cluster Communication : 虽然集群独立运行，但它们并不是完全隔离的。通信和信息在集群之间共享以保持区块链中的一致性。每个集群中的验证器与来自其他集群的验证器共享信息，例如事件的加密证明，以建立区块链状态的统一视图。

历史证明 (PoH)

PoH 机制为网络上的每个历史事件生成密码学证明，建立可靠的事件顺序。这消除了对每笔交易达成完全共识的需要，减少了整体通信和计算要求。PoH 充当网络的时钟，实现高效的交易处理和验证。

Solana 中的历史证明 (PoH) 如何最大限度地减少对每笔交易达成完全共识的要求？

以下是 PoH 是如何做到这一点的：

1. 不可变的时间顺序：PoH 为每个历史事件或 tick 生成一个加密证明，在网络上建立一个不可变的顺序事件顺序。这允许验证者参考 PoH 序列来确定交易和事件的相对顺序
2. PoH 共识：Solana 网络中的验证者就 PoH 序列的顺序和有效性达成共识，而不是对每个单独的交易达成共识。PoH 充当时钟，并在整个网络中提供对时间的共享理解。验证者就报价的顺序及其顺序达成一致，使他们能够有效地验证交易和事件，而无需对每一个都达成完全共识。
3. 高效验证：验证者不是单独验证每笔交易，而是验证交易是否包含在 PoH 序列中，从而减少达成共识所需的通信和计算开销。
4. 信任 PoH 序列：只要验证者信任 PoH 序列及其共识的完整性，他们就可以信任该序列中事件和交易的顺序。通过就 PoH 序列达成一致，验证者可以高效地处理和验证交易，而无需等待对每笔交易达成共识。

塔共识

Solana 的 TBFT 共识机制通过要求绝大多数副本就交易顺序达成一致来确保网络的安全性和活跃性。这在保持快速确认时间的同时提供了对拜占庭故障的抵抗力。让我们深入研究一下：

1. 验证者集和投票：Solana 的网络由负责维护网络安全和达成共识的验证者组成。每个验证者都有一个投票权重，通常由他们在网络中持有的股份决定。投票权重决定了验证者在共识过程中的影响力。
2. 槽位和领导者选择：Solana 中的时间被分成称为槽位的离散单元。对于每个槽，从验证器集中选出一个领导者。领导者负责提出一个交易块并促进该槽的共识过程。
3. Leader Proposes a Block：给定时隙的领导者提议一个包含一批交易的块。领导者从网络中收集交易并创建区块提案。
4. 预投票和预提交：在共识过程中，验证者参与两个投票阶段：预投票和预提交。在预投票阶段，验证者传达他们对特定区块提案的暂定偏好。在预提交阶段，验证者对特定的区块提案做出更强的承诺
5. 加权投票和门槛：验证者的投票权由他们的投票权重决定。在预投票和预提交阶段，验证者根据他们对特定区块的偏好进行投票。为每个阶段设置一个阈值，指定达成共识所需的最小总投票权重。
6. 绝大多数同意：当绝大多数验证者同意一个区块提案时，就达成了共识。区块提案的绝大多数预投票会触发预投票阶段的预提交阶段。类似地，区块提案的绝大多数预提交最终确定了共识决定
7. Finality and Block Confirmation : 一旦一个区块被最终确定，它就达到了不可逆转的状态，并被确认为区块链历史的一部分。最终确定的块不能更改或改变，确保区块链的完整性和不变性。
8. 分叉决议：Solana 利用“分叉决议”机制来确定主链，以防出现冲突的区块提议。分叉决议通过考虑投票最高的区块和验证者的股份来解决冲突，确保网络收敛到一个有效的链。

索拉纳的优势

• 高吞吐量：Solana 的架构可实现极高的 TPS，目前每秒可处理数千笔交易，适合高性能应用。
• 可扩展性：Solana 动态调整集群数量的能力有助于它随着网络需求的增长而扩展。
• 低延迟：Solana 凭借其高效的共识机制和并行交易处理实现了低确认时间。
• 对开发人员友好：Solana 提供了一个强大的框架，其中包含不断增长的工具、库和文档生态系统，使其对开发人员具有吸引力。

缺点和挑战

• 中心化问题：Solana 目前的实施依赖于相对较少的验证者，这引发了人们对潜在权力中心化的担忧。
• 采用有限：虽然 Solana 获得了关注和普及，但它仍然面临来自以太坊等成熟协议的竞争，后者拥有更大的开发者社区和更广泛的 dApp。

Solana 中断

Solana 生态系统在 2021 年 9 月 14 日经历了一次重大中断，这影响了网络的可用性，并导致基于 Solana 构建的各种 dApp 和服务中断。中断主要是由网络高度拥塞和网络事务处理中的错误共同引起的。

在中断期间，交易活动激增导致许多交易在短时间内被提交到网络。这种对处理交易的高需求增加了网络拥塞并减缓了区块生产。

此外，交易处理中的错误导致级联故障，网络难以有效地处理交易。随着待处理交易积压的增加，进一步加剧了拥塞并降低了网络性能。

Solana 开发团队和社区迅速响应以解决该问题。他们实施了稳定网络、优化交易处理和提高系统整体弹性的措施。在实施必要的修复和升级后，Solana 网络恢复了正常运行。