测量 Solana 的去中心化：事实与数据

  • Helius
  • 更新于 2024-11-19 11:25
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测量 Solana 的去中心化：事实与数据

可操作的见解

  • Solana 网络分布在 4,514 个节点上，包括 1,414 个验证者和 3,100 个 RPC（第 685 纪元）。没有任何单一验证者控制超过 3.2% 的总质押。
  • 中本聪系数（NC）代表能够恶意合谋导致活跃性失败的最小独立实体数量，从而拒绝新块生产所需的共识。Solana 的中本聪系数通常被引用为 19。实际数字可能更低，因为个体实体可以无权限地匿名操作多个验证者。
  • Solana 的验证者分布在 37 个国家和地区。最大的集中在美国，有 508 个验证者。四个司法管辖区各自持有超过 10% 的质押：美国 18.3%，荷兰和英国各 13.7%，德国 13.2%。
  • 68% 的质押委托给欧洲验证者，20% 委托给北美。50.5% 的质押委托给在欧盟内运营的验证者（不包括挪威、乌克兰和英国的欧洲质押）。
  • 验证者集分散在 135 个不同的托管提供商中。两个主要提供商是 Teraswitch，一家私人拥有的美国公司，托管的验证者合计占 24% 的质押，以及 Latitude.sh（前身为 Maxihost），一家巴西的低成本裸金属服务器提供商，托管的验证者合计占 19% 的质押。
  • Agave 客户端代码库有 357 名独立贡献者。Firedancer 客户端由首席科学官 Kevin Bowers 领导的小团队开发，目前有 57 名贡献者。
  • Jito 客户端是原始 Agave 代码库的一个分支，包含一个协议外的区块空间拍卖，目前在网络质押中占据主导地位，达到 88%。然而，预计在接下来的十二个月中，随着新 Firedancer 客户端的逐步引入和整合，这一情况将发生显著变化。Solana 和以太坊是目前唯一提供多个客户端实现的 Layer 1 区块链。
  • 对 Solana 核心组件的重大更改需要经过正式和公开的 Solana 改进与开发 (SIMD) 提案流程。最重要的协议更改，特别是那些影响经济参数的更改，需要经过治理投票。到目前为止，已经进行了三次这样的投票。
  • Solana 基金会成立于 2019 年 6 月，是一家在瑞士注册的非营利组织，致力于发展和支持 Solana 生态系统。基金会相对精简的团队由 60-65 名全职员工组成，负责资助赠款、质押项目和开发者工具。
  • 此外，Solana 开发者社区在地理多样性方面也有强有力的证据。最近的半年黑客马拉松 Radar 吸引了来自 156 个国家的 13,672 名参与者，印度、尼日利亚、美国和越南的参与尤为显著。SuperTeam 是一个连接 Solana 创意者、开发者和运营者的网络，已扩展到 16 个国家的 1,300 名成员。

什么是去中心化？

去中心化可以总结为系统内没有单一故障点。这个多维概念涵盖了许多方面，包括代币分配、关键人物的影响、无权限网络参与、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水平在中本聪系数之外几乎没有普遍接受的标准。许多指标并不完美。此外，围绕区块链去中心化的讨论，往往 根植于政治哲学，引发了深刻的意识形态辩论，有时几乎是宗教般的争论。

Solana 一直受到区块链社区中一个发声较大的子集的重大批评和误导，关于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担忧。

“当你回顾比特币白皮书时，我认为你看到的是一种对系统的对抗性方法，这正是你必须考虑的。很多人，我不想点名，但 Solana，正在采纳好的想法，然后说，嗯，如果我们把一切都集中化呢？这会更快，更高效，更便宜……你必须考虑对抗性案例，而不是方便、简单的早期案例。”

与许多 Solana 的批评者一样，斯诺登并没有提供数据来证实他的说法，尽管他曾被 公开邀请 这样做。在本工作的后续部分，我们将通过数据分析 Solana 网络的去中心化，突出网络在相对强去中心化方面的表现，同时识别出需要进一步改进的领域。

去中心化的维度

在本报告中，我们将采取定量和多维的方法来分析 Solana 的去中心化，基于事实和公开可验证的信息。

我们将评估以下领域：

  • 质押分布
  • 节点的地理分布
  • 托管提供商的多样性
  • 客户端软件的多样性
  • 开发者的多样性
  • 治理流程和实体

在适当的情况下，我们将 Solana 网络的指标与其他行业同类权益证明 L1 区块链进行比较。同行网络仅作为基准，为 Solana 的去中心化之旅提供更广泛的背景，并突出其可能滞后或超出预期的领域。

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，以太坊的历史超过 Solana 两倍，其创世区块于 2015 年 7 月生成，而 Solana 的创世区块于 2020 年 3 月生成。去中心化是动态的，区块链通常会随着时间的推移变得更加去中心化。在相似条件下，合理预期较老的网络会实现更高水平的去中心化。

质押分布

区块链网络中的质押分布是指网络的质押代币在其验证者之间的分配情况。在一个良好分布的系统中，没有任何单一验证者或小团体持有不成比例的大量质押，从而降低任何一个实体对网络共识产生不当影响或控制的风险。

均衡的质押分布通过确保多样化的验证者集来促进去中心化，使任何恶意行为者更难以破坏网络的完整性。它还提高了容错能力，因为网络在面对单个验证者故障时变得更加弹性。

“你需要一个非常大的验证者集，直观上它越大，网络就越安全，但从学术层面来看，节点集越大，保证诚实节点作为该集的少数总是有一个最小生成树可以相互连接就越容易。这甚至不意味着在协议层面；这实际上是人们在电话上交谈。人们能够进入 Discord 或 IRC，或者通过手机互相通话。这就是我们解决分区并找出问题所在。我们的人越多，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 完全是无权限的，作为验证者操作所需的最低强制质押（1 SOL）非常低。该网络原生支持 委托权益证明 (dPoS)，由 4,514 个节点组成，包括 1,414 个验证者和 3,100 个 RPC 节点。

最大的两个验证者按质押量运营，分别由 Helius 和 Galaxy 操作，各自持有大约 3.2%。进入前三分之一超级少数和前三分之二超级多数所需的最低委托质押分别为 440 万和 123 万 SOL。

上图：按质押量排序的验证者，使用对数刻度

下面的图表按委托质押对验证者进行分组，以增加清晰度。在上端，82 个验证者（占总数的 5.87%）持有超过一百万的委托 SOL。相反，在下端，825 个验证者（占总数的 59.1%）的委托 SOL 少于 50,000，大多数参与了 Solana 基金会委托计划 (SFDP)，该计划旨在帮助小型验证者快速实现可持续性。大约 72% 的 Solana 验证者受益于 SFDP 支持，这些验证者共同代表了 19% 的总质押。有关 SFDP 的深入探讨，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操作验证者的独立实体的真实数量。真实数量较低，因为较大的实体可能选择将其质押分散到多个验证者上。例如，Jito (1, 2)、Coinbase (1, 2) 和 Mrgn (1, 2) 运营多个验证者。

单个实体运营多个验证者并没有固有问题；事实上，这可能通过增加地理和托管提供商的多样性来增强网络，前提是验证者是分散的而不是集中在一起。然而，如果这些验证者以非标准设置或防火墙规则相同配置，则可能会出现风险。此外，作为“验证者即服务”模型的一部分，由单个实体代表大型公司或项目管理大量验证者可能会带来进一步的去中心化问题。

中本聪系数

在权益证明网络中，中本聪系数 代表控制至少三分之一总质押所需的最小节点数（即超级少数）。更高的中本聪系数表示质押的更广泛分布，因此去中心化程度更高。它也可以被视为能够恶意共谋导致活跃性失败的最小独立实体数量，从而拒绝新块生产所需的共识。权益证明和拜占庭容错基础的区块链需要超过三分之二的质押达成一致，以继续处理交易。

为了确定 Solana 网络的中本聪系数，我们按质押份额从高到低对验证者进行排名，并计算控制三分之一总质押所需的数量。Solana 的中本聪系数历史上在 2023 年 8 月 13 日达到 34 的峰值，最低为 19，目前的水平。该系数在过去一年中相对稳定。

上图：Solana 的历史中本聪系数

Solana 网络的中本聪系数在与行业同类网络的比较中处于中间水平。这些数字并未考虑到个体实体可以无权限地匿名运营多个验证者，因此真实的中本聪系数可能更低。

上图：各种 L1 区块链之间中本聪系数的比较

验证者和质押的地理分布

网络节点的地理多样性对于降低风险和促进网络抗脆弱性至关重要。当太多验证者集中在单一地区时，网络的弹性就依赖于这些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，构成了另一种风险。这些事件会对国家电网造成压力，并可能严重干扰数据中心的运营，导致突然停机。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，构成了进一步的风险，可能危及网络的稳定性。

本节分析的 Solana 数据来自 validators.app，针对第 685 纪元。原始数据集以电子表格格式 在这里 提供。这些数字仅反映质押的验证者节点，不包括未质押的 RPC 节点。

按大洲划分的 Solana 验证者数量和质押

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。在质押分布方面，68% 的质押委托给位于欧洲的验证者，20% 委托给位于北美的验证者。所有质押中有 50.5% 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）。

上图：按大陆划分的 Solana 验证者和质押分布（地图设计：FreePik）

相较之下，以太坊的质押分布类似，但北美的权重更高，达到 34.4%。

上图：按大陆划分的以太坊验证者和质押分布（地图设计：FreePik）

Solana 各国验证者数量

Solana 网络的验证者集分布在 37 个不同的国家和地区。美国的集中度最高，有 508 个验证者（37%）在美国数据中心运营，其次是荷兰的 112 个验证者（8%）和俄罗斯的 111 个验证者（8%）。

上图：按国家划分的 Solana 验证者数量，纪元 685

按质押划分的 Solana 地理分布

当按质押权重衡量验证者集时，这种分布更为均衡。四个主要司法管辖区的质押均超过 10%：美国为 18.3%，荷兰和英国均为 13.7%，德国为 13.2%。

上图：Solana 质押的地理分布（纪元 685）

相比之下，以太坊节点分布在 83 个不同的国家和地区，几乎一半位于美国或德国。

上图：按国家划分的以太坊节点（ 来源 ）

按 Solana 节点数量和质押划分的前 10 个城市

对验证者和委托质押分布的更细致分析显示，Solana 验证者分布在全球 121 个城市。

具体来说，在美国，验证者分布在所有主要地区，共有 35 个城市。最受欢迎的城市是芝加哥（124 个验证者，占 2.3% 的质押）、洛杉矶（57 个验证者，占 2.3% 的质押）和纽约（32 个验证者，占 3.5% 的质押）。

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，特别是通过扩大全球南方运营商的存在。

识别出几个关键挑战：

  • 更高的延迟： 偏远地区的节点在与网络保持同步方面面临困难。
  • 带宽成本： 一些地区的带宽成本非常高。
  • 监管限制： 各个司法管辖区施加的法律限制了区块链基础设施的可行性。
  • 基础设施不发达： 网络和数据中心基础设施不足。
  • 不利的税收和关税： 硬件设备的高成本。
  • 人才短缺： 缺乏本地的 Solana 专业知识，且获取质押所需资金的渠道有限。

托管提供商

理想情况下，验证者集应分布在广泛的独立提供商中，而不是过度依赖少数集中化的提供商。这种多样化对于降低网络中断或任何单一提供商的审查风险至关重要。

2022 年发生了一起显著事件，德国托管提供商 Hetzner 意外地将 Solana 验证者从其服务中移除，导致超过 20% 的活跃质押——约 1,000 个验证者——在数小时内下线。尽管如此，Solana 仍然完全正常运行，没有出现活跃性问题。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，几乎所有失效的质押在几周内 恢复上线。

上图：发送给 Hetzner 客户的电子邮件通知，指示他们从服务器中删除 Solana 客户端软件

按质押划分的 Solana 验证者托管提供商

Solana 验证者集分布在 135 个不同的托管提供商中。两个主要提供商是 Teraswitch，一家私营美国公司，托管 24% 的验证者，以及 Latitude.sh（前身为 Maxihost），一家巴西低成本裸金属服务器提供商，服务于 19% 的验证者。这两个提供商合计占 43.4% 的质押。

其他受欢迎的托管商包括法国云计算公司 OVHcloud，占 8.65%，以及立陶宛的 Cherry Servers，托管 8.45% 的验证者。

上图：按质押划分的验证者托管提供商

Solana 验证者硬件要求

由于 Solana 是一个高性能、高吞吐量的区块链，其 节点要求 比大多数行业同行更为苛刻。Solana 验证者的硬件推荐包括以下关键组件：

  • CPU： 24 核 / 48 线程或更多，基础时钟速度 4.2GHz 或更快
  • 内存： 512 GB
  • 磁盘： PCIe Gen3 x4 NVME SSD 或更好，2 TB 或更大。高 TBW
  • 无需 GPU

实际上，Solana 的带宽要求使得在家操作不切实际，因此验证者主要在专用数据中心的裸金属服务器上运行。

Solana 客户端多样性

Solana 最初以一个由 Solana Labs 开发并用 Rust 编写的单一验证者客户端启动。虽然 Solana Labs 客户端不再积极更新，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一个显著的中心化风险，因为这可能导致关键软件漏洞，从而导致整个网络的活跃性失败。

增加客户端多样性一直是 Solana 社区的首要任务，而这一目标现在终于通过 Firedancer 的推出得以实现。

Solana 客户端实现

目前，有多个 Solana 客户端实现正在运行或开发中：

  • Agave：原 Solana Labs 客户端的一个分支，用 Rust 编写，由 Solana 软件开发公司 Anza 维护。
  • Firedancer：用 C 编程语言完全重写的原始客户端，由 Jump Crypto 维护。
  • Frankendancer：一个混合验证者，将 Firedancer 的网络堆栈和区块生产组件与 Agave 的执行和共识结合在一起。
  • Jito：由 Jito Labs 构建的 Agave 客户端分支，引入了一种协议外的区块空间拍卖，为验证者提供更多经济激励。
  • Sig：由 Syndica 用 Zig 编写的读优化 Solana 验证者客户端。

此外，Mithril 是一个用 Golang 编写的客户端，由 Overclock 开发，作为一个具有较低硬件要求的验证全节点。

拥有多个全职核心工程团队相互审查代码库显著提高了发现漏洞的可能性，同时促进了知识共享和合作。

“我们从 Firedancer 客户端团队那里学到了很多；他们提出的一些解决方案真的很聪明，” Anza 工程师 Joe Caulfield 在 最近的采访 中指出。

Agave 和 Firedancer 都有显著的 漏洞赏金计划。

Solana 客户端多样性与以太坊

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软件客户端。最广泛采用的是 Nethermind，用 C# 编写，使用率为 45%，以及 Geth，用 Go 编写，采用率为 39%。

在 Solana 上，Jito 客户端目前占网络股份的 88%。然而，随着新客户端——Frankendancer 和 Firedancer——逐步引入并整合到生态系统中，这一格局预计将在未来十二个月内发生显著变化。

上图：Solana 和以太坊客户端多样性（2024 年 10 月）

开发者去中心化

在 Quantifying Decentralization 中，Balaji 将开发者去中心化视为区块链生态系统的关键因素，强调减少对个别贡献者的依赖和降低“关键人物风险”的重要性。

所有 Solana 的核心客户端软件都在 GitHub 上公开托管，采用开源许可证，允许开放访问和社区贡献。

Agave 验证者由 Anza 维护——这是一家 成立于 2024 年初的软件开发公司——在这一领域发挥着重要作用。Anza 的成立团队约有 45 名员工，约一半的团队成员曾在 Solana Labs 工作。

除了管理 Agave，Anza 团队还通过开发 代币扩展、跨境支付基础设施和 Solana 许可环境 等倡议为更广泛的 Solana 生态系统做出贡献。

Agave 客户端代码库贡献者数量

Agave 客户端代码库有 357 名贡献者和 26,408 次提交，尽管原始提交计数并不完美，无法完全捕捉个别贡献的深度。值得注意的是，相对较小的开发者群体——主要是高级工程师和 Solana 的联合创始人——撰写了大多数提交，后面还有一长串较小的贡献者。

上图：按贡献者提交的 Solana Agave 客户端代码库的提交。Dependabot 是一个依赖跟踪/更新机器人。

作为比较，以太坊流行的 Geth 和 Nethermind 客户端在更大社区中表现出类似的贡献者集中模式。Geth 有 1,098 名贡献者，而 Nethermind 有 142 名。超过一半的 Geth 提交归因于三名核心贡献者。同样，两名开发者占 Nethermind 所有提交的 50% 以上。

Firedancer 客户端代码库贡献者数量

Firedancer 客户端由 Kevin Bowers 领导的小团队在著名的美国高频交易公司 Jump 下开发，目前有 57 名贡献者和 3,722 次提交。考虑到 Firedancer 是一个相对较新的项目——第一次提交可以追溯到 2022 年 8 月——贡献者多样性仍然有限，并且最近才在主网上线。

上图：按贡献者提交的 Solana Agave 客户端代码库的提交。

Solana 生态系统开发者

在更广泛的 Solana 生态系统中，开发者社区的地理多样性有强有力的证据。Solana 的在线半年黑客马拉松是全球参与人数最多的活动之一，并在培养今天一些最成功的 Solana 协议和应用团队（包括 Tensor、Drift、Jito 和 Kamino）方面发挥了重要作用。

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、美国和越南的代表性尤为显著。

上图：各国的雷达黑客马拉松注册情况

Superteam 是一个连接 Solana 创意者、开发者和运营者的网络，已在 16 个国家扩展到 1,300 名成员。其本地化分会通过活动和共享工作空间促进合作。Solana Allstars 是由 Step Finance 运营的一个大使计划，在尼日利亚取得了显著成功，举办了超过 120 场参与度高的聚会。

治理

治理是去中心化的重要向量，因为它决定了网络内如何做出决策。这影响从协议升级到经济政策和社区规则的方方面面。去中心化治理增强了网络的透明度、公平性和信任。

治理投票和 SIMD

Solana 改进和开发 (SIMD) 提案是对 Solana 核心组件进行任何实质性更改所需的正式文档。“实质性”更改被定义为那些通常会改变网络协议、交易有效性或互操作性的更改。

非实质性更改，例如小规模代码重构或客观性能改进，不需要提案。提案应记录功能的理由以及足够的文档以理解实现。

提交 SIMD 是无权限的，任何开发者或研究人员均可参与，但大多数提案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：

  • 标准提案： 影响核心 Solana 功能（例如，共识、网络和 API 接口）
  • 元提案： 处理代码库之外的流程或指南

SIMD 过程

SIMD 通常经历想法审核、草拟、审查和接受阶段。正式审查在 GitHub 上公开进行，提案作者负责收集相关核心贡献者的反馈，决定是否接受、修订或撤回。

作者没有义务实施他们的提案，但通常建议他们这样做，以确保成功完成。

如果被接受，提案通常会包括一个与功能实现相关的跟踪问题，并可能需要通过 Solana 的功能门机制 激活。功能门首先在测试网的纪元边界激活，然后是开发网，最后是主网激活。

关于改进的讨论涵盖以下场所：

Solana 治理投票过程

重大协议更改的 SIMD，特别是那些影响经济参数的，需经过治理投票。Solana 治理投票过程是由长期的验证者社区成员主导的相对新举措，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，已进行三次此类投票：

投票通过存入每个验证者身份账户的代币进行，每个账户根据其在 lamports 中的活跃股份接收代币。

要投票，验证者将这些代币转移到几个指定的公钥之一，这些公钥对应于可用的投票选项，包括弃权选项。一旦投票被投出，就无法更改。

在这种结构中，SOL 代币持有者仅通过将其质押的 SOL 委托给与其价值观或偏好一致的验证者间接参与。

治理基准

根据 CCData 今年早些时候发布的基准报告，Solana 是在评估环境、社会和治理 (ESG) 标准的前 40 个数字资产中仅有的四个 AA 级资产之一。报告的治理评级中，Solana 在 L1 区块链中排名第四，评估因素包括利益相关者参与、透明度和去中心化程度。

上图：L1 区块链的数字资产 ESG 基准治理评级 ( 来源 )

Solana 基金会

Solana 基金会（SF）成立于 2019 年 6 月，是一家注册于瑞士的非营利组织，致力于 Solana 生态系统的去中心化、采用和安全。SF 拥有 1.67 亿 SOL 代币的初始国库，负责 资助计划、其 委托计划 和开发者工具。它控制官方品牌资产、社交媒体账户、网站和商标。

基金会在 执行董事 Daniel Albert 和 主席 Lily Liu 的领导下，拥有一个相对精简的 60-65 名全职员工团队，由 基金会董事会 监督。

SF 的使命是培养一个可扩展和自我维持的 Solana 网络，专注于教育、研究和生态系统发展倡议。SF 组织大规模的 Solana 活动，包括 黑客屋 和年度 Breakpoint 会议，以促进开发者参与和社区建设。

SF 开发者关系团队维护官方文档、社交渠道和开发者教育。2024 年 1 月，SF 将旗舰黑客马拉松的管理权转交给 Colosseum，这是一个由前 SF 增长负责人 Matty Taylor 共同创办的新独立加速器。

“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，然后让他们自由发展，” Dan Albert 在一次最近的辩论中指出，表明 SF 的长期目标是建立一个能够自我维持的网络，而无需监督。

结论

正如本工作所述，Solana 网络的去中心化程度在多个关键指标上与其行业同行相当或超过，包括中本聪系数、验证者和质押的地理分布、开发者去中心化程度以及治理基准。客户端多样性仍然是一个显著的例外，而新的 Firedancer 客户端旨在解决这一问题。

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有几个机会可以增强 Solana 的去中心化：

  • 探索将 SF 的责任分配给多个组织的选项
  • 增加对基金会支出和拨款分配的透明度
  • 开展诸如‘Solana Nations’的倡议，以增加地理多样性
  • 降低投票成本，这对验证者运营商来说是最重要的开支
  • 探索减少验证者数据出口需求的策略；这些成本在欧盟和美国以外的运营商中尤其高
  • 鼓励更积极地参与治理投票
  • 扩大 Solana 的核心贡献者和研究社区，以加强网络的发展

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验证者集仍然在美国和欧盟相对集中，并依赖于有限数量的托管服务提供商。虽然这一挑战并非 Solana 所独有，但它突显了 Solana 在验证者层面上作为较少去中心化区块链的改进潜力。

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感谢 Overclock、Amira Valliani、Matt Sorg、Yelena Cavanaugh、Dan Albert、Tim Garcia、0xIchigo、Anatoly Yakovenko 和 Brady Werkheiser 对本工作的早期版本进行审阅。

额外资源

我是 AI 翻译官，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，在这里修改，还请包涵～

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