本文讨论了SOON(Solana Optimistic Network)如何通过重新工程Solana虚拟机(SVM),支持多种共识机制和标准模块,推动大规模应用的达成。文章详细介绍了SVM的架构、功能及其优化方法,并阐述了SOON的产品线与技术路线图,旨在实现高效、灵活的模块化生态系统,以促进Solana及其他区块链的互操作性和可扩展性。
即将到来
SVM架构通过Solana网络的实际应用证明,它为广泛应用提供了优化的执行环境。
然而,由于Solana SVM是作为一个单体(集成)网络开发的,因此其技术栈的许多部分最初并没有考虑模块化设计。
因此,在作为rollup模块使用现有SVM执行层时,遭遇了结构性限制,妨碍了其充分发挥性能的能力。
为了克服这些挑战,SOON重新工程化了SVM,以支持各种共识机制,优化数据可用性(DA)资源,并与标准的rollup堆栈(例如,OP Stack)无缝集成,从而增强状态管理和交易处理效率。
不可否认,以Ethereum为首的智能合约平台长期以来吸引了一些行业最聪明的人才,产生了无数创新思路。事实上,EIP论坛(讨论改进Ethereum网络提案的地方)一直是智能合约平台可以实施的各种潜在想法和旨在实现主流采用的实际努力的中心。
然而,许多这些想法尚未得到充分实现,许多可能永远不会实现。根本原因在于EVM(以太坊虚拟机)并不像一个能够无缝实现所有用例的VM设计合理。例如,EVM在链上过度存储相同逻辑(例如,冗余合约部署),遵循单线程模型,使得并行处理具有挑战性,并需要对单个智能合约实施进行信任假设。
因此,在协议级别难以实施的实用标准通常被委托给应用层,导致实现分散。此外,各种协议标准之间的依赖关系和惯例变得越来越复杂,进一步加剧了长期困扰EVM基础设施的可伸缩性、处理效率和内存稳定性问题。我们如何才能真心期待在这样的环境中繁荣发展的多样化用例的未来?
最终,加速采用的未来依赖于多样高品质应用的出现。要实现这一目标,必须建立在先进执行层和无缝集成模块基础上的强大基础设施,以确保顺畅互动。
本文探讨了SOON(Solana乐观网络),一个通过扩展Solana虚拟机(SVM)的用例,旨在实现大众采用的项目,该虚拟机已通过低费用、快速交易速度和对并行处理的支持在开发者和零售用户中推动了采用。
随着EVM的技术限制变得愈发明显,各种虚拟机应运而生,以应对这些挑战,使应用能够专注于其业务逻辑。其中,以Solana为代表的SVM的增长和采用显得尤其卓越。
出于实用性考量,Solana开发了一种独特的SVM技术栈,侧重于简单性和可组合性。这种方法使Solana能够吸引独特应用,与Ethereum生态系统区分开,促成了庞大的用户基础并推动了社区扩展。如上所示,Solana在2024年实现了最高性能,不仅在活跃用户数量上表现优异,在新开发者的入驻上同样出色。
来源: Solana Mega Report V2 - Like Apple, but Unlike Apple | Four Pillars
SVM在多个重要方面显著区别于EVM,其中最显著的区别是使用Rust编写智能合约。Rust通过支持并发、内存安全、低级控制和强大类型系统等功能,提高了代码的安全性和可预测性。与以太坊的基于Solidity的智能合约相比,Rust在可伸缩性和安全性方面具有显著优势。
此外,SVM的Sealevel架构不同于EVM或基于WASM的运行环境,它通过多线程支持并行处理,这是通过SVM采用账户模型实现的,该模型将计算逻辑与账户状态数据分离,并在执行前明确指定将要读取和修改的数据。因此,Sealevel能够识别和隔离相互不重叠的交易,使多个智能合约(即程序)能够在没有干扰的情况下并发执行。这确保了每个程序独立运行,同时在并行处理环境中保持效率。
除了这一点,SVM还通过构建多样化技术栈对入驻做出了显著贡献,使低费用、快速交易处理和减少网络拥堵成为可能。这不仅确保了用户的无缝应用体验,还使开发人员能够专注于业务逻辑,而不必担心基础设施问题。
然而,SVM的优越性能并非决定开发人员和普通用户采用的唯一因素。例如,最近出现的基于Move的虚拟机通过改善安全性、模块化和复杂性问题探索了新可能,尤其是在账户集合、Solana运行环境和SPL代币管理等领域,SVM在这些方面面临困难。尽管如此,Solana仍保持其势头,不仅通过持续优化其虚拟机来提高可用性,还通过降低开发人员的学习曲线,提供丰富的标准化模块,增强了易用性。
换句话说,高性能的虚拟机有效支持多样用例,加之以构建者为中心的文化强调可组合性和简单性,营造了一个各种生态系统参与者积极参与、紧密协作、产生强大协同效应的环境。
SVM的持续改进和各种模块的快速适应,成为了Solana生态系统内采用的关键驱动因素。然而,随着生态系统的快速扩展和成熟,项目在面临机遇的同时也遇到挑战。虽然该网络在促进项目之间的协同、快速启动用户基础和增强流动性方面表现出色,但对于不依赖这些集成或更希望拥有自主操作环境的项目而言,网络拥堵和Solana的块空间饱和可能会出现效率问题。
为了应对这些挑战,一些项目寻求保留SVM的执行能力,同时更好地与其具体需求对齐的环境。这导致了建设独立生态系统,包含独特业务逻辑,或开发增强与其他生态系统协同的新堆栈的努力,利用Solana基金会的SPE(Solana许可环境)或Anza的SVM API。
例如,一个项目可以实现SVM应用链结构。这种方法涉及分叉SVM执行环境,同时允许定制关键的操作要素,例如验证者组成、费用结构和共识模型。这种灵活性使每个生态系统能够根据其特定需求进行量身定制。
或者,项目可能会以利用SVM的rollups(或rollapps)重新构构成。可广泛分为基于Solana的rollups和基于其他Layer 1(例如,Ethereum,Bitcoin等)的rollups。前者通常用于专门的案例,例如集成压缩技术以高效处理大量数据,或结合隐私增强解决方案。后者则专注于在保持基础Layer 1核心属性(如流动性、安全性和去中心化)的同时提高交易处理能力。
SVM堆栈的持续实验与应用已证明其作为下一代主流执行环境的潜力。为确保各类SVM项目能够生成协同效应并进一步扩张,最终的标准化堆栈将是必要的,以保证它们之间的无缝互操作性。
当然,可以进一步利用上述提到的SPE和SVM API等解决方案来实现这一目标。然而,在SVM rollup在其他Layer 1生态系统中扩展时,这些模块存在限制,因为它们主要从结构上优化SVM执行环境,以便适应每个定制堆栈。
为了解决这个问题,SOON采用了一种重构和更抽象的方法,使SVM能够灵活地与各种模块层集成。通过这一点,它旨在支持一个多链堆栈,使基于SVM的rollup协议能够无缝交互。
SOON的愿景可以简洁地概括为:“确保所有Layer 1采用SVM,并实现它们之间的无缝互操作性”,基于SVM高性能的交易执行能力使其成为大众采用的理想执行层。
这一愿景是在超采用堆栈(SAS)的概念下提出的。为实现这一目标,SOON构建了三条核心产品线:
SOON Stack – 一个模块化的rollup框架,将SVM与OP Stack结合,
SOON Mainnet – 基于以太坊构建的通用Layer 2,
InterSOON – 一种跨链消息协议,确保SOON Stack与其他Layer 1之间的顺畅互操作。
此外,SOON旨在支持多样化的数据可用性(DA)和结算层,并在这些层中以模块化、有效和灵活的方式优化SVM,为此,SOON与不仅是Solana工程团队如Anza,还有来自不同生态系统的各种开发者和研究小组合作开发基础技术。它还与多个生态系统参与者建立了合作关系,以实验广泛的用例。
来源: SOON
在介绍其三条产品线之前,SOON开发了作为其基础的核心技术。这些技术主要是基于Anza的SVM API构建,旨在通过从现有SVM堆栈中移除与验证者相关的组件(例如,Tower BFT、PoH),并为rollups重新设计新机制,来优化TPU过程。
3.2.1 去耦合的SVM与适用于优化的Rollup接口的Merkel化
一般而言,使用欺诈证明机制实现rollup解决方案需要Layer 2定期生成状态根,并将其提交至Layer 1,以建立在Layer 2上执行的交易的检查点。为实现这一目标,通常采用Merkle树结构,使Layer 2能够与Layer 1和智能合约交互,以验证状态根。
然而,这种方法并不可以无缝应用于Solana,因为Solana在某种程度上以不同的方式使用Merkle化。
* Merkle树结构将区块链数据组织到以加密方式构建的树中,从而高效且可信地验证状态。
Solana应用了一种称为历史证明(Proof of History, PoH)的可验证延迟功能(VDF),以实现比其他区块链更短的区块时间 - PoH的核心思想是通过序列过程建立一个顺序哈希数据结构,实际证明(全球)时间的流逝。这使得领导者验证者能够迅速轮换,而无需显式地与其他验证者沟通经过的时间。
在这个过程中,每个包含在区块中的PoH哈希仅包含作为tick注册的条目的交易根,而不是在区块内发生的所有交易的状态根。因此,生成全球状态证明变得相当困难。此外,状态根仅在每个epoch(大约432,000个插槽)中计算一次用于区块生产,但由于不存储在任何地方,因此实时验证证明也同样困难*。
* Solana网络没有区块头,因此没有地方存储状态根。
为解决这一问题,SOON引入了Merkle Patricia Trie (MPT),这是为了优化Solana的账户模型,采用Erigon*的方法,使状态证明的生成和存储可以进行验证。此外,SOON还实施了一项独立的验证逻辑,包括增强的TPU阶段**,使这些证明可以用于欺诈证明中。
* 大多数客户端中广泛使用的MPT是基于LSM(日志结构合并树)的。
** 增强的TPU阶段仅由验证交易签名、更新账户和状态、执行智能合约以及处理交易条目负责。
更具体地说,SOON的MPT模块由用于全局状态管理的状态Trie和用于处理提款交易的提取Trie组成。区块提议者分别从这两个Trie计算_状态根_和提取根,然后生成一个输出根*,并在Layer 1上进行结算。在这个过程中引入了一种自定义条目唯一条目,用于存储SVM Layer 2的状态根。它允许在现有条目之外,以不同的验证逻辑进行单独处理。
从本质上讲,通过将状态证明的Merkle化集成到PoH结构中,删除传统TPU中的不必要步骤,并实施一个通过单独逻辑处理状态根的去耦合SVM,SOON Layer 2实现了更有效的状态管理和验证。此外,这使得支持欺诈证明机制成为可能,创造一个可以在不同共识层独立扩展的环境。
* 由于状态根生成的频率影响Layer 2的性能,SOON将该过程与outputRoot结算周期对齐,每450个插槽生成一个状态根。
3.2.2 无限可扩展性下的横向扩展
与提升单个机器性能的垂直扩展不同,横向扩展通过向网络添加更多相同性能的机器或节点来扩展系统的容量。这种方法通过分配工作负载的方式,使系统能够有效管理需求的增加。
SOON通过集成分布式交易处理单元(TPU)、生产者-消费者架构和SIMD-0083实现这一点:
首先,为了有效处理传入数据并优化用于该过程的资源,Sequencer作为数据的入口点,按类别对交易进行分组。
接下来,通过一个基于队列的负载平衡系统管理分组数据,该系统评估每个SVM执行器的容量、优先级和工作负载,以最大化吞吐量 - 在这一阶段,通过结合SIMD-0083的逻辑,将冲突账户交易从主区块中移除。
一旦多个同步的SVM执行器独立且并行地处理批交易,处理的数据通过结果聚合过程返回到主链,从而更新整个网络的状态。
通过采用这一架构,SOON动态调整以适应网络需求,并保持一致的高交易处理速度。
SOON Stack
SOON Stack是最灵活的rollup框架,旨在启用跨所有Layer 1链部署基于SVM的rollups,结合前述技术。作为一个开源项目,SOON Stack与OP Stack结合用于排序,促进基于欺诈证明的高性能rollups的创建。
目前,SOON Stack支持Ethereum作为结算层,同时支持Celestia、EigenDA和Avail作为数据可用性层,并计划进一步扩展其兼容性。此外,它与Caldera和AltLayer等RaaS(Rollup-as-a-Service)平台集成,实现rollup的无缝高效部署。
到目前为止,诸如CARV SVM Chain、svmBNB Chain和Cytonic Chain等项目已采用SOON Stack,以增强不断扩展的SVM生态系统的可及性,确保跨链的无缝交互。
SOON Mainnet
SOON Mainnet于1月份正式推出,是使用SOON Stack在Ethereum上部署的SOON链之一。它利用Ethereum作为结算层,EigenDA作为数据可用性层。
SOON Mainnet旨在增强Ethereum Mainnet的可扩展性和性能,同时确立自己作为最强大的Layer 2生态系统的目标,在测试网上表现令人印象深刻,达到50毫秒的区块时间和超过30,000 TPS。它还成功整合了30多个来自DeFi、AI/DePIN和消费者应用等不同行业的项目。
InterSOON
InterSOON是一个跨链消息解决方案,旨在促进SOON Stack构建的SOON链与其他Layer 1网络之间的无缝互动。它是利用Hyperlane的开放框架实现的。
Hyperlane框架通过锁定和铸造机制支持代币桥接,在此过程中整合了多重签名中继器和一个去中心化的验证者组。这种方法确保了高性能、信任最小化的跨链消息系统。
使用Hyperlane框架,InterSOON将消息从源链发送到目标链的过程如下:
Alice将必要的消息数据发送到源链上的邮箱合约。
邮箱合约发出事件。
验证者签署最新的检查点。
签名在单独的链外存储中得到确认。
Alice通过源链的Interchain Gas Payment给中继者支付Gas费。
Gas被转移到中继者。
中继者从链外存储中获取证明。
消息被中继,messageBody
被发送到Interchain Security Module (ISM)进行验证。
消息成功发送至目标链。
目前,InterSOON的首个实现仅限于TON和Solana生态系统之间的桥接,未来将支持更多生态系统和SOON链。这消除了各个SOON链实施自己桥接或包装机制的必要。
SOON建立其堆栈在SVM上的一个关键优势是能够与不断改进的SVM以及越来越多的基于Solana的模块和解决方案无缝集成。这意味着SOON可以与Solana开发论坛中提出的各种改进并行演进,以及与ZK层和验证者客户端等基础设施解决方案的进步。
因此,SOON优先确保去耦合的SVM改进与其现有模块化堆栈无缝融合。除此之外,它还旨在扩展更多的SOON链,集成像RISC Zero和SP1这样的ZK证明解决方案,并增强SOON生态系统内的互操作性。
此外,随着将推出的社区活跃奖励计划,将以更多样化和具体的方式扩大$SOON代币的实际用途。目前,$SOON代币主要作为SOON生态系统的治理代币,战略上支持生态系统扩展,增强网络安全。
自去年9月发布Devnet以来,SOON在短短六个月内成功推出了InterSOON(10月)、SOON Stack(12月)和SOON Mainnet(1月)。SOON核心基础技术的快速交付不仅得益于团队强大的内部工程能力,也得益于众多专业基础设施合作伙伴的支持,实现多个堆栈的无缝集成。
值得注意的是,SOON Mainnet成功整合了30多个活跃项目,进一步突显了其成就。这些项目不仅包括拥有强大技术实力的成熟参与者,还包括从SOON的SOON Genesis Hackathon中涌现的众多新想法,该黑客马拉松在SOON的Devnet发布后仅一个月举办。
目前,SOON的生态系统合作伙伴可分为七个关键行业:基础设施与钱包、DeFi、消费应用/游戏、SOON链、RaaS、铭文以及AI/DePIN。以下是每个行业中的一些显著项目的详细介绍。
AllDomains
最近被纳入SOON生态系统的Alldomains是一个基于Solana的Web3身份层,允许用户创建、注册和交易自定义域名。它旨在将Web2域名注册与区块链桥接,增强传统域名的附加实用性。
APRO
APRO是一个将链下处理与链上验证相结合的平台,提供安全且可扩展的oracle和数据服务。它支持推送和拉取的数据模型,目前运营多种数据服务,包括15条主流区块链上的161个实时价格数据流。
EigenLayer
SOON的SOON Stack整合了EigenLayer的EigenDA数据可用性解决方案,使SOON链能够在构建更快、更可靠的数据处理环境的同时,实现高性价比。
Hyperlane
Hyperlane是一个协议,支持多个区块链之间的跨链消息传递,同时提供设计自定义安全模型的灵活性,确保既可扩展又安全。在SOON生态系统中,它作为InterSOON的核心消息解决方案。
基于Hyperlane的框架,InterSOON实现了SOON链与其他Layer 1区块链之间的无缝通信。这使得开发人员能够轻松地发送和接收消息,而无需构建独立的桥接机制。
Kaito
Kaito是一个结合区块链与AI技术的项目,提供快速、准确的Web3信息搜索和分析。这使用户能够更轻松高效地获取可信的加密货币和区块链数据。
最近,Kaito推出了一个名为Yaps的声誉分析平台,用于计算"思想分享得分"(Yaps Points),显示某个用户在在线社区中的影响力。这使得用户能够一目了然地看到谁获得最多关注,无论是在多个社区还是在特定协议讨论中。目前,该得分基于Twitter(X)活动,但未来计划将其扩展到其他社交平台。
Skate
随着区块链生态系统新时代的交替,许多不同的VM在各自的优势下快速发展,应用成熟度的不同程度和跨链导航的复杂性为用户与开发者带来了挑战。Skate通过充当编排基础设施层解决了这些问题:它无缝连接EVM、Ton VM和SVM等各种虚拟机,使跨链复杂性变得更加易于管理。
Blendy
Blendy是一个在SOON Genesis黑客马拉松中获得第二名的项目。它通过将迷因币和AI代理相关资产作为抵押,在SOON生态系统内提供货币市场服务。
CobaltX
CobaltX是SOON网络的原生流动性层,提供流动性相关服务,如在SOON生态系统内进行代币互换。其关键特征是一个混合AMM,与中央限价订单簿共享闲置流动资金池。
EnsoFi
EnsoFi是一项DeFi项目,旨在跨多个区块链(包括Solana、Sui、SOON、Eclipse和Movement)集成流动性,以最大化收益机会。其核心功能包括跨链借贷、流动性提供、Liquid Staking Tokens (LST)和跨链交换。
Portal Finance
Portal Finance在SOON Genesis黑客马拉松中获得第四名,利用SOON的InterSOON跨链功能,在多个链间提供ETH、SOL、TON及其他资产作为抵押的杠杆借贷服务。
Raptor
Raptor是一个DeFi项目,在SOON Genesis黑客马拉松中获得第三名,具有Singleton-Pool设计,允许在多个路线之间共享全球流动性,并利用Uniswap V4机制。
Sponge
Sponge旨在建立一个协议,使各种资产能够无缝分配到LST和LRT协议中,建立一个基于SVM的多链。
Catizen
Catizen是一个利用TON区块链强大功能与Telegram相结合的平台,允许任何人方便地享受以猫为主题的社交娱乐内容。通过InterSOON桥接,SOON支持Catizen的通用生态系统代币$CATI。
Coindpay
Coindpay是一个支持多行业支付场景的项目,提供有效且流畅的支付解决方案。其目标是建立一个实用的支付基础设施。
Polyquest
Polyquest是一个去中心化跨链预测市场平台,构建在Solana和SOON上。用户可以就不同主题创建和参与预测任务,并为准确的预测获得奖励。该平台获得SOON Genesis黑客马拉松的第一名。
IQ6900
IQ6900旨在通过“Code-In”协议和其他利用Solana网络压缩技术的机制,提供高效、超低成本的持久链上数据存储。虽然$IQ起初是一个迷因代币,但其效用将在未来得到增强,以支持治理和平台整体运营。
CARV SVM
CARV为AI代理建立安全且可扩展的基础设施,促进数据主权并推动一个生态系统,在该生态系统中,AI能够自主学习和互动。随着CARV对数据和互动的需求增长,CARV SVM旨在通过SOON Stack与AltLayer,为用户提供最佳的Web3体验。
Cytonic SVM
Cytonic是一个多虚拟机解决方案,旨在通过确保与SVM、EVM及其他现有VM的兼容性,革新区块链的互操作性。这使得开发者能够在Cytonic上无缝地部署协议,实现多个区块链间顺畅共存。Cytonic即将借助Caldera与SOON Stack推出自己的首个基于SVM的链。
Lucent Network
Lucent Network(原名Clover)自2022年以来一直在基于Polkadot的多链架构上构建跨链基础设施。在此基础上,它现在旨在通过基于SVM的AI驱动网络,融合AI、DeFi和SocialFi,构建一个生态系统。
svmBNB
svmBNB是一个SOON链,集成了SVM作为执行层和BNB链作为结算层。通过结合BNB链成熟的生态系统、高TVL(总锁仓量)和庞大用户基础,svmBNB旨在进一步扩大其覆盖面和采用率。
AltLayer
Altlayer是一个RaaS(Rollups-as-a-Service)和AVS(主动验证服务)平台,与SOON生态系统合作,提供针对SOON Stack的定制化rollup解决方案和去中心化的安全排序基础设施。
Caldera
与Altlayer类似,Caldera是一个RaaS平台,使得定制rollup的无缝部署成为可能。作为一个在Ethereum上快速增长的rollup生态系统,其拥有超过75个不同的模块化rollups。凭借其专长,Caldera能够协助SOON Stack高效、安全地构建SVM rollup生态系统。
Aeronyx
Aeronyx是SOON Genesis黑客马拉松DePIN领域的获胜者,旨在将全球闲置计算资源进行代币化,以推动去中心化计算的广泛采用。
Aethir
Aethir将高性能GPU集成到全球网络中,扩展按需云计算资源的可用性,以满足各产业日益增长的需求。通过与SOON的合作,Aethir使构建者能够无缝利用其计算资源。
Cerebrum
Cerebrum是一个平台,使商业和个人能够轻松构建和部署自定义AI代理,而无需编写代码。通过展示其AI代理构建器,与Hugging Face及其他定制工具的集成,以及分散托管基础设施,Cerebrum提供灵活且经济高效的AI解决方案。
Gigentic
Gigentic是一个协作平台,将AI代理与去中心化市场结合起来,促进AI与AI之间的互动,并通过链上机制分配利润。在最近的SOON Genesis黑客马拉松中该项目获得了特别赛道类别的冠军。
IoTeX
IoTeX是一个去中心化的区块链平台,旨在让用户拥有并安全保护来自物联网(IoT)设备的数据。最近,它把扩展去中心化物理基础设施(DePIN)——连接AI与真实世界数据——作为重点。通过与SOON合作,IoTeX旨在将去耦合的SVM rollups集成到其模块化基础设施中,从而提升交易吞吐量,加速AI和IoT领域dApp的开发。
IQ
IQ AI正在开发下一代代理开发的代理代币化平台(ATP),允许代理拥有和管理数字和物理资产。ATP为DeFAI提供框架,建立在ElizaOS和定制的DeFi插件之上。
NetSepio
NetSpio是一个"代理互联网"协议,结合区块链去中心化VPN(dVPN)、Wi-Fi技术和AI协调层,提供一个以隐私为中心、无审查的互联网环境。通过与Erebrus等服务集成dVPN解决方案,旨在维护公共网络上的数据完整性,并在地理边界内启用信息的无障碍访问。
来源: Solana Mega Report V2 - Like Apple, but Unlike Apple | Four Pillars
要自由实现多样的用例,满足至少最低性能标准的执行环境至关重要。而且,Solana的SVM有效地证明了它已经超越了这一门槛,通过实际采用。
然而,Solana作为一个单体(集成)协议发展的限制在于,其大多数技术栈最初并非为模块化设计。现有的SVM架构主要专注于快速、高效地处理交易,而没有对各单独组件进行优化,以便与各种模块化堆栈无缝集成。因此,当当前SVM执行层重新用作rollup的模块时,它面临着结构限制,使其难以最大限度地发挥性能。
SOON已对SVM进行了重构,以支持各种共识机制,优化DA层资源,并在与rollup堆栈标准(例如,OP Stack)对齐的情况下,最大程度地提高状态管理和交易处理效率。最终,它成功构建了一个高性能的模块化SVM,保持了强大的内聚性,同时降低了耦合度。
开发人员现在可以在独立SVM下自由实验自己的生态系统和文化,而用户也将有机会在更为简单和高效的环境中体验另一次Solana时刻。随着SVM的持续发展和作为优越执行环境的确立,SOON将能够使其真正变得更伟大。
- 原文链接: 4pillars.io/en/articles/...
- 登链社区 AI 助手,为大家转译优秀英文文章,如有翻译不通的地方,还请包涵~
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