Le secret du roi des performances de la Blockchain
Le dernier rapport sur la performance des blockchains publié montre que, parmi les grandes blockchains, Solana a la vitesse la plus rapide, avec un TPS réel moyen quotidien maximum de 1 054. Suivi de près par Sui, avec un TPS réel moyen quotidien maximum de 854. La vraie TPS du troisième d'une plateforme d'échange est inférieure à la moitié de celle de Sui.
Ce rapport révèle un phénomène intéressant : les performances les plus excellentes de Solana et de Sui sont toutes deux des blockchains non compatibles EVM. Une analyse plus approfondie montre que le TPS réel moyen des 8 blockchains non compatibles EVM est de 284, tandis que le TPS moyen des 17 blockchains compatibles EVM et des Layer2 d'Ethereum n'est que de 74. Cela signifie que les performances des blockchains non compatibles EVM sont environ 4 fois supérieures à celles des blockchains compatibles EVM.
Les goulets d'étranglement de performance rencontrés par les blockchains compatibles EVM
En général, les méthodes d'amélioration du TPS dans une Blockchain incluent : l'amélioration des performances des nœuds, l'optimisation des protocoles sous-jacents, l'augmentation de la taille des Blocs, l'optimisation des protocoles de consensus et l'amélioration des méthodes d'exécution des transactions.
Pour les blockchains EVM, le plus grand défi en raison des limitations de l'environnement de machine virtuelle est l'exécution des transactions. L'EVM présente deux principaux problèmes de performance :
Architecture 256 bits : L'EVM est conçu comme une machine virtuelle de 256 bits, facilitant le traitement de l'algorithme de hachage d'Ethereum. Cependant, les ordinateurs exécutant réellement l'EVM doivent mapper les octets de 256 bits à l'architecture locale, ce qui entraîne une inefficacité.
Manque de bibliothèque standard : Solidity n’a pas de bibliothèque standard intégrée, les développeurs doivent implémenter eux-mêmes les fonctionnalités de base. Bien que des projets comme OpenZeppelin aient amélioré la situation, la vitesse d'exécution du bytecode EVM reste bien inférieure à celle des bibliothèques standard précompilées.
D'un point de vue d'optimisation de l'exécution, l'EVM présente encore deux grandes lacunes:
Difficulté d'effectuer une analyse statique : Le mécanisme de saut dynamique de l'EVM rend l'analyse statique du code difficile, ce qui entrave la mise en œuvre de l'exécution parallèle.
Le compilateur JIT n'est pas mature : bien qu'il existe déjà des projets JIT pour l'EVM, ils sont encore en phase expérimentale et n'ont pas pu exploiter pleinement le potentiel de l'optimisation JIT.
Ainsi, de nombreuses blockchains à haute performance choisissent d'utiliser des machines virtuelles basées sur le bytecode WASM, eBPF ou Move, plutôt que sur l'EVM. Par exemple, Solana utilise sa propre machine virtuelle SVM unique et le bytecode SBF basé sur eBPF.
Solana : le secret du roi de la vitesse
Solana est connu pour son mécanisme PoH(Proof of History) et sa faible latence avec un haut débit, et est considéré comme l'un des "défis potentiels pour Ethereum".
Le cœur de PoH est un algorithme de hachage simple similaire à une fonction de délai vérifiable (VDF). Solana utilise SHA-256 pour mettre en œuvre une fonction de hachage en cours d'exécution, où la sortie de chaque itération sert d'entrée pour la suivante. Ce calcul s'exécute sur un seul cœur de chaque validateur.
Bien que la génération de séquences soit séquentielle et mono-thread, la validation peut être effectuée en parallèle, permettant ainsi une validation efficace sur des systèmes multi-cœurs. Bien que la vitesse de hachage ait une limite, des améliorations matérielles pourraient apporter un gain de performance supplémentaire.
Processus de consensus Solana
Le mécanisme PoH, en tant que source de temps fiable et sans confiance, crée des enregistrements d'événements vérifiables et ordonnés au sein du réseau. Le chronométrage basé sur PoH permet au réseau Solana de faire tourner les leaders de manière prédéfinie et transparente. Cette rotation se produit à des intervalles de temps fixes, pour 4 slots (slot), chaque slot étant actuellement réglé à 400 millisecondes.
Dans chaque période de temps de slot, le leader propose un nouveau Bloc, contenant les transactions reçues des utilisateurs. Le leader vérifie les transactions, les regroupe en Bloc, puis les diffuse aux autres validateurs du réseau. Les autres validateurs votent sur la validité du Bloc. Si le Bloc reçoit le vote de la grande majorité du poids des droits, il est considéré comme confirmé.
Après la fin de la période de temps du leader actuel, le réseau passe immédiatement à la période suivante, offrant aux leaders suivants des opportunités de production de Bloc. Cette méthode garantit le haut débit et la résilience du réseau Solana.
Techniques d'optimisation des performances de Solana
Gulf Stream : Le réseau Solana peut confirmer à l'avance les leaders, sans avoir besoin d'un pool de mémoire publique pour sauvegarder les transactions des utilisateurs. Après soumission d'une transaction par l'utilisateur, le serveur RPC la transforme en paquet QUIC et la transfère directement au validateur leader.
Technologie de pipeline : Solana divise le traitement des données de bloc en plusieurs processus impliquant différents composants matériels, maximisant l'utilisation du matériel et accélérant la vitesse de validation et de transmission des blocs.
Sealevel : Le planificateur de transactions de Solana utilise un mécanisme de verrouillage de lecture/écriture pour exécuter les transactions en parallèle, chaque fil traitant indépendamment la file d'attente des transactions, ce qui améliore l'efficacité d'exécution.
Turbine : Lors de la diffusion d'un Bloc par le leader, les paquets de données sont divisés et distribués à des validateurs ayant une structure hiérarchique, réduisant ainsi l'utilisation de la bande passante.
TowerBFT : les validateurs utilisent un mécanisme de consensus pour le vote en cas de fork, fusionnant en temps réel les votes de fork pour améliorer l'efficacité du consensus.
Cloudbreak : une base de données développée par Solana, qui partitionne la structure des données de compte de manière spécifique afin d'optimiser l'efficacité des SSD.
Archiver : Solana transfère le stockage des données des validateurs vers un réseau de nœuds spécialisé, allégeant ainsi la charge des validateurs.
Conclusion
La philosophie de conception de Solana est de créer une Blockchain qui s'étend avec l'amélioration des performances matérielles. En tirant pleinement parti des capacités de CPU, GPU et de bande passante des ordinateurs modernes, Solana peut théoriquement atteindre une vitesse incroyable de 65 000 TPS.
La haute performance et l'évolutivité de Solana en font la plateforme de choix pour le traitement des transactions à haute fréquence et des contrats intelligents complexes. Que ce soit dans le domaine DePIN/IA ou dans le domaine des memes, Solana montre un potentiel énorme.
Bien que les régulateurs considèrent toujours Solana comme une valeur mobilière, il est peu probable qu'ils approuvent son ETF à court terme, mais dans le marché des cryptomonnaies, le consensus équivaut à la valeur. Solana établit progressivement un consensus de marché comparable à celui du Bitcoin et de l'Ethereum, montrant un énorme potentiel de développement à long terme.
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CryptoSourGrape
· Il y a 7h
Si j'avais acheté des sol l'année dernière au lieu de tout mettre dans l'eth... Hélas, une larme amère.
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LiquidityNinja
· 08-09 23:18
Qui joue encore sur la chaîne EVM ? C'est trop lent.
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ApeWithNoFear
· 08-09 23:07
Faucet n'a plus d'eau.
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0xOverleveraged
· 08-09 22:55
Rentrer c'est bien, mais à quoi ça sert si c'est en panne tous les jours ?
Le secret du roi de la performance Solana : une chaîne non compatible EVM avec un TPS atteignant 4 fois celui de l'EVM.
Le secret du roi des performances de la Blockchain
Le dernier rapport sur la performance des blockchains publié montre que, parmi les grandes blockchains, Solana a la vitesse la plus rapide, avec un TPS réel moyen quotidien maximum de 1 054. Suivi de près par Sui, avec un TPS réel moyen quotidien maximum de 854. La vraie TPS du troisième d'une plateforme d'échange est inférieure à la moitié de celle de Sui.
Ce rapport révèle un phénomène intéressant : les performances les plus excellentes de Solana et de Sui sont toutes deux des blockchains non compatibles EVM. Une analyse plus approfondie montre que le TPS réel moyen des 8 blockchains non compatibles EVM est de 284, tandis que le TPS moyen des 17 blockchains compatibles EVM et des Layer2 d'Ethereum n'est que de 74. Cela signifie que les performances des blockchains non compatibles EVM sont environ 4 fois supérieures à celles des blockchains compatibles EVM.
Les goulets d'étranglement de performance rencontrés par les blockchains compatibles EVM
En général, les méthodes d'amélioration du TPS dans une Blockchain incluent : l'amélioration des performances des nœuds, l'optimisation des protocoles sous-jacents, l'augmentation de la taille des Blocs, l'optimisation des protocoles de consensus et l'amélioration des méthodes d'exécution des transactions.
Pour les blockchains EVM, le plus grand défi en raison des limitations de l'environnement de machine virtuelle est l'exécution des transactions. L'EVM présente deux principaux problèmes de performance :
Architecture 256 bits : L'EVM est conçu comme une machine virtuelle de 256 bits, facilitant le traitement de l'algorithme de hachage d'Ethereum. Cependant, les ordinateurs exécutant réellement l'EVM doivent mapper les octets de 256 bits à l'architecture locale, ce qui entraîne une inefficacité.
Manque de bibliothèque standard : Solidity n’a pas de bibliothèque standard intégrée, les développeurs doivent implémenter eux-mêmes les fonctionnalités de base. Bien que des projets comme OpenZeppelin aient amélioré la situation, la vitesse d'exécution du bytecode EVM reste bien inférieure à celle des bibliothèques standard précompilées.
D'un point de vue d'optimisation de l'exécution, l'EVM présente encore deux grandes lacunes:
Difficulté d'effectuer une analyse statique : Le mécanisme de saut dynamique de l'EVM rend l'analyse statique du code difficile, ce qui entrave la mise en œuvre de l'exécution parallèle.
Le compilateur JIT n'est pas mature : bien qu'il existe déjà des projets JIT pour l'EVM, ils sont encore en phase expérimentale et n'ont pas pu exploiter pleinement le potentiel de l'optimisation JIT.
Ainsi, de nombreuses blockchains à haute performance choisissent d'utiliser des machines virtuelles basées sur le bytecode WASM, eBPF ou Move, plutôt que sur l'EVM. Par exemple, Solana utilise sa propre machine virtuelle SVM unique et le bytecode SBF basé sur eBPF.
Solana : le secret du roi de la vitesse
Solana est connu pour son mécanisme PoH(Proof of History) et sa faible latence avec un haut débit, et est considéré comme l'un des "défis potentiels pour Ethereum".
Le cœur de PoH est un algorithme de hachage simple similaire à une fonction de délai vérifiable (VDF). Solana utilise SHA-256 pour mettre en œuvre une fonction de hachage en cours d'exécution, où la sortie de chaque itération sert d'entrée pour la suivante. Ce calcul s'exécute sur un seul cœur de chaque validateur.
Bien que la génération de séquences soit séquentielle et mono-thread, la validation peut être effectuée en parallèle, permettant ainsi une validation efficace sur des systèmes multi-cœurs. Bien que la vitesse de hachage ait une limite, des améliorations matérielles pourraient apporter un gain de performance supplémentaire.
Processus de consensus Solana
Le mécanisme PoH, en tant que source de temps fiable et sans confiance, crée des enregistrements d'événements vérifiables et ordonnés au sein du réseau. Le chronométrage basé sur PoH permet au réseau Solana de faire tourner les leaders de manière prédéfinie et transparente. Cette rotation se produit à des intervalles de temps fixes, pour 4 slots (slot), chaque slot étant actuellement réglé à 400 millisecondes.
Dans chaque période de temps de slot, le leader propose un nouveau Bloc, contenant les transactions reçues des utilisateurs. Le leader vérifie les transactions, les regroupe en Bloc, puis les diffuse aux autres validateurs du réseau. Les autres validateurs votent sur la validité du Bloc. Si le Bloc reçoit le vote de la grande majorité du poids des droits, il est considéré comme confirmé.
Après la fin de la période de temps du leader actuel, le réseau passe immédiatement à la période suivante, offrant aux leaders suivants des opportunités de production de Bloc. Cette méthode garantit le haut débit et la résilience du réseau Solana.
Techniques d'optimisation des performances de Solana
Gulf Stream : Le réseau Solana peut confirmer à l'avance les leaders, sans avoir besoin d'un pool de mémoire publique pour sauvegarder les transactions des utilisateurs. Après soumission d'une transaction par l'utilisateur, le serveur RPC la transforme en paquet QUIC et la transfère directement au validateur leader.
Technologie de pipeline : Solana divise le traitement des données de bloc en plusieurs processus impliquant différents composants matériels, maximisant l'utilisation du matériel et accélérant la vitesse de validation et de transmission des blocs.
Sealevel : Le planificateur de transactions de Solana utilise un mécanisme de verrouillage de lecture/écriture pour exécuter les transactions en parallèle, chaque fil traitant indépendamment la file d'attente des transactions, ce qui améliore l'efficacité d'exécution.
Turbine : Lors de la diffusion d'un Bloc par le leader, les paquets de données sont divisés et distribués à des validateurs ayant une structure hiérarchique, réduisant ainsi l'utilisation de la bande passante.
TowerBFT : les validateurs utilisent un mécanisme de consensus pour le vote en cas de fork, fusionnant en temps réel les votes de fork pour améliorer l'efficacité du consensus.
Cloudbreak : une base de données développée par Solana, qui partitionne la structure des données de compte de manière spécifique afin d'optimiser l'efficacité des SSD.
Archiver : Solana transfère le stockage des données des validateurs vers un réseau de nœuds spécialisé, allégeant ainsi la charge des validateurs.
Conclusion
La philosophie de conception de Solana est de créer une Blockchain qui s'étend avec l'amélioration des performances matérielles. En tirant pleinement parti des capacités de CPU, GPU et de bande passante des ordinateurs modernes, Solana peut théoriquement atteindre une vitesse incroyable de 65 000 TPS.
La haute performance et l'évolutivité de Solana en font la plateforme de choix pour le traitement des transactions à haute fréquence et des contrats intelligents complexes. Que ce soit dans le domaine DePIN/IA ou dans le domaine des memes, Solana montre un potentiel énorme.
Bien que les régulateurs considèrent toujours Solana comme une valeur mobilière, il est peu probable qu'ils approuvent son ETF à court terme, mais dans le marché des cryptomonnaies, le consensus équivaut à la valeur. Solana établit progressivement un consensus de marché comparable à celui du Bitcoin et de l'Ethereum, montrant un énorme potentiel de développement à long terme.