区块链公链之争:以太坊与Solana的技术突破

以太坊正在进行供给侧改革。在无限花园计划搁浅后,Vitalik开始约束L2/Rollup的发展,转而更积极地防守L1赛道。以太坊主网的"提速降费"计划被提上日程,转向Risc-V架构只是开始,如何在效率上赶上甚至超越Solana将成为接下来的重点。

与此同时,Solana继续扩大其消费需求场景。Solana的策略是"扩张或消亡",坚定不移地走做大做强L1之路。除了Jump Trading研发的Firedancer进入部署流程外,在最近的纽约Solana大会上,Anza团队的Alpenglow共识协议成为焦点,吸引了全场目光。

有趣的是,以太坊和Alpenglow都以成为"世界计算机"为最终目标。

大规模节点时代的20%安全共识

从比特币开始,节点数量和分散程度一直是衡量区块链网络去中心化程度的重要指标。为避免集中化,安全门槛通常被设定在33%,即任一实体都不应控制超过这一比例的节点。

在资本效率的推动下,比特币挖矿最终走向了矿池集群,以太坊则成为某些大型质押平台和交易所的主要舞台。然而,这并不意味着这些实体能够控制网络运行,因为在"维护网络以赚取激励/管理费"的模式下,他们并无作恶动机。

然而,衡量网络的健康度必须考虑其规模。例如,在一个只有3人的小团体中,需要2/3的赞同才能称得上有效运行。而在一个拥有10000个节点的大规模网络中,如Etherscan给出的以太坊当前节点规模,则没有必要追求2/3的多数票。

Alpenglow提出了一个大胆的想法:是否可以在保持较大节点规模的同时,降低共识比例来"提速降费"?他们计划将Solana的节点规模保持在1500个左右,同时将安全共识降低到20%。这样不仅可以提高节点确认速度,为节点赚取更多主网激励,还可以鼓励节点规模的扩大,比如增长到1万左右。

这种方法是否会产生1+1>2的效果,还是会突破现有的安全机制,仍有待观察。

Alpenglow:改良还是颠覆?

Alpenglow的理论基础是,在大规模节点时代,不需要过高的共识数量。由于PoS机制的存在,作恶者需要动员巨额资本才能控制网络。即使是20%的规模,以当前价格计算,控制以太坊需要200亿美元,控制Solana也需要100亿美元。

在具体实践上,Alpenglow将整个流程大致分为Rotor、Votor和Repair三个部分。从某种程度上说,Alpenglow是对Solana现有Turbine机制的深度改造。

Turbine是Solana的区块广播机制,负责传播区块信息以达到全部节点进行共识确认的目的。与早期以太坊使用的Gossip协议不同,Turbine采用了一种分级传播的方式:

1. 在每个周期内,将节点分为Leader、Relay以及普通节点,只有Leader节点可以发送区块广播信息。

2. 少数Relay节点接收信息后继续广播给更多普通节点,形成一个类似树状结构的传播网络。

在Alpenglow中,这一机制的变种被称为Rotor,本质上是一种有序的区块消息传播方式,其中任何Leader或Relay节点都不是固定的。

Votor则是节点确认机制。在Alpenglow的设想中,如果首轮节点投票达到80%比例(满足20%以上的最低限度),就可以直接快速通过。如果首轮投票介于60%到80%之间,则可以开启第二轮投票,再次超过60%即可最终确认。

如果还不能达成共识,就会启动Repair机制。不过,这种情况可能意味着协议存在严重问题。

与简单地增加硬件资源来提高带宽不同,Alpenglow的核心是减少区块共识生成过程。如果能够保持数据块较小(如限制在当前的1500 Bytes左右),并且生成时间足够短(测试中最快可达100ms,是当前10s的1%),那么性能提升将是显著的。

结语

在MegaETH之后,现有的L2解决方案似乎已经发展到了极限。鉴于SVM L2不太可能获得Solana的支持,Solana主网对继续扩容有实际需求。只有通过不断提高主网TPS,Solana才能真正实现其"以太坊杀手"的目标。

值得注意的是,Alpenglow并不仅限于Solana,理论上任何PoS链,包括以太坊在内,都可以采用这种机制。这反映出当前区块链研究已经触及技术边界,迫切需要更多计算机科学,甚至社会学理念的支持。

在这场公链竞争中,Solana选择了一条不同于以太坖的道路。未来,究竟是去中心化还是性能会成为决定性因素,仍然值得我们持续关注。