Кіріспе

Транзакция пулы, сондай-ақ "мемпуль" деп те аталады, блокчейндегі расталмаған транзакциялар үшін уақытша сақтау аймағы, өйткені олар растауды және блокқа қосылуды күтеді. Биткоинның пайда болуы mempool тұжырымдамасын енгізуге әкелді. Ethereum кейінірек мұны өз архитектурасына енгізді. Пайдаланушы жай ғана сауда-саттықты бастағанда, DeFi нарығында, мысалы, DeFi нарығында айырбастау. NFT сатып алады, транзакция желіге таратылады және уақытша мемпулда сақталады.

Ол валидаторлар растап, оны жаңа блокқа қосқанша сол жерде қалады. Мемпулға жіберілген транзакциялар олардың транзакциялық алымдары негізінде реттеледі және жоғарырақ газ алымдары бар транзакциялар әдетте алдымен аяқталады. Бұл валидаторларды жоғары ақы төленетін транзакцияларға басымдық береді, өйткені олар блокчейнге қосылған кезде олар өндіретін блокқа енгізілген транзакциялар үшін сыйақы ретінде газ төлемдерін алады.

Мемпулдар оларды пайдаланатын блокчейндер үшін маңызды компоненттер ретінде қызмет етеді. Мемпул барлық жіберілген транзакциялардың өңделуін және валидаторлармен расталуын қамтамасыз етеді, қате қол қоюға байланысты транзакция жарамсыз деп танылған немесе жіберушінің әмиянында қаражат таусылған жағдайларды қоспағанда. Mempool пайдаланушыларға транзакцияларды желілік кептеліс кезінде тезірек өңдеу үшін сәйкес транзакциялық комиссияны таңдауға мүмкіндік беретін нарық жасайды.

Ethereum және Bitcoin өздерінің мемпулында 50-200 мың расталмаған транзакциялардың жалпы санына ие. Бұл көбінесе блок кеңістігінің қолжетімділігіне байланысты және көбінесе желіде төмен өткізу қабілеті және желідегі кептеліс сияқты бірнеше кедергілерді тудырады. Өсек протоколы Ethereum және Bitcoin-те мемепулдарды кездейсоқ түйіндер арасында тең-теңімен тарату үшін қолданылады.

Solana негізгі желісінде 1000-нан астам валидатор бар және 130 000 мемпул өлшемін басқара алады. Бұл 65 000 желі өткізу қабілетімен 130 000 мемпул орындалатынын және Солана секундына 4 000-нан 4 500-ге дейін орындай алатынын білдіреді. Солана, өнімділігі жоғары блокчейн, мемпулсыз блокчейн ретінде қарастырылады, өйткені ол басынан бастап мемпулға сенбеу үшін жасалған; керісінше, ол басқа тәсілді пайдаланады, өйткені ол барлық транзакциялар туралы хабарларды көшбасшы ретінде белгіленген әрбір ұяшық үшін жиынтық валидаторға итереді. Көшбасшы әрбір 4 слотты ауыстырады, ал көшбасшы кестесін барлық белсенді желі түйіндері алдын ала біледі. Солана ұсынған бұл шешім транзакциялық хабарламаны кэштеуді желінің шетіне итермелейді және Solana Gulf Stream деп аталады.

Ескертпелер: Әдепкі бойынша Solana транзакциялары соңғы блокхэшті қамтуы керек, оны әзірлеушілер негізгі API қоңырауымен оңай ала алады. Solana блокхашында 150 слотқа дейін бар. Осы уақыттан кейін ол ескіреді, сондықтан ол туралы айтылған транзакциялар желі арқылы жойылады. Бұл өңделмеген транзакциялардың ұзаққа созылмайтынына кепілдік береді. Блок хэштері соңғы уақытта транзакцияның қайталануына көмектеседі.

Гольфстримнің тарихы

Gulf Stream іске қосылған сәттен бастап кем дегенде екі маңызды жаңартуды көрді - QUIC және Stake-weighted QoS. Бұл сонымен қатар Соланадағы желілік трафиктің жаппай өсуіне байланысты соңғы жылдардағы ең шиеленісті бастан кешірген негізгі хаттаманың құрамдас бөлігі болып табылады. Мұны перспективаға келтіру үшін, валидатор көшбасшы рөлін қабылдаған кезде, олар кіріс трафиктің күрт өсуін, көбінесе секундына бір гигабайттан асатынын болжай алады, өйткені бүкіл желі өз жолымен пакеттерді жібереді.

ТЕЗ

Бастапқыда Солана RPC түйінінен ағымдағы көшбасшыға транзакциялық хабарламаларды жіберу үшін UDP хаттамасына сүйенді. Қол алысу диалогының жоқтығына байланысты UDP жылдам және тиімді болғанымен, оның деректерді жеткізудегі сенімсіздік, пакеттерге тапсырыс беру және қайталауды болдырмау сияқты маңызды кемшіліктері бар. Бұл шектеулер DDoS шабуылдары мен спам транзакцияларынан туындаған желілік үзілістер кезінде, әсіресе NFT монеталары сияқты сұранысы жоғары оқиғалар кезінде айқын болды.

Солана осы қиындықтарды шешу үшін QUIC протоколын валидаторды қабылдау процесіне біріктірді. UDP-ден айырмашылығы, QUIC кірістірілген кептелістерді бақылау және пакеттер реттілігі арқылы сенімді деректерді беруді ұсынады, бұл түйіндер арасындағы тегіс және қауіпсіз байланысты қамтамасыз етеді. Бұл жаңарту желі тұрақтылығы мен икемділігін айтарлықтай жақсартты, болашақта үзілістердің алдын алды және жоғары транзакция жүктемелері кезінде Solana өнімділігін оңтайландырды.

QUIC протоколы UDP протоколы сияқты жылдам асинхронды байланысты, бірақ TCP сияқты сеанстар мен ағынды басқаруға мүмкіндік береді. QUIC протоколының блокчейн секторында қабылдау жылдамдығы төмен болғанымен, бұл Solana үшін бір өлшемді шешім емес, өйткені желі көптеген QUIC қол алысулары кезінде әлі де кептеліс мәселелеріне тап болады. Осы протоколдағы барлық кемшіліктердің арасында оның кейбір оң жақтары бар, өйткені QUIC қауіпсіз желі қосылымы протоколы болып табылады, ол екі қол алысуды (TCP және TLS) болдырмайды және толтыру үшін аз пакеттерді қажет етеді. Ол деректерге жылдам қол жеткізуді қамтамасыз етіп, жабылғаннан кейін берік болуы мүмкін.

QUIC сеансты ағындар мен сеанс билеттері арқылы қайта пайдалана алады, клиент-сервер қосылымдарының санын азайтады және жылдам, қауіпсіз қайта қосылымдарды ұсына алады. Ол сондай-ақ қосылымдардың IP өзгертулерінен аман қалуына мүмкіндік беретін қосылымды тасымалдауды қолдайды, бұл ұялы пайдаланушы тәжірибесін жеңілдетеді. QUIC сонымен қатар Қызмет көрсетуден бас тарту (DoS), қайталау, рефлексия, спуфинг және т.б. сияқты шабуылдардың әсерін азайтуға немесе азайтуға бағытталған. Ол барлық шабуылдарды жоя алмаса да, ол шабуылды қиындатады. Жалпы, QUIC тиімдірек және қауіпсіз желіге қосылу тәжірибесін ұсынады.

Үлеспен өлшенген QoS

Solana Stake-өлшенген QoS — Solana желісіндегі іске асыру, ол көшбасшыларға Sybil қарсылықтарының қосымша механизмі ретінде staked валидатор арқылы проксиденген транзакцияларды анықтауға және басымдық беруге мүмкіндік береді. Бұл механизм Solana желісінде 2024 жылдың басында енгізілді. Бұл механизмде желідегі үлестері жоғары валидаторлар көшбасшыға үлкен транзакциялық хабарлама пакеттерін жібере алады.

Мысалы, 0,5% үлесі бар валидатор желінің қалған бөлігінен Sybil шабуылдарына қарсы тұра алады және пакеттердің 0,5% дейін көшбасшыға жібере алады. Үлес өлшенген QoS қосылған кезде 1% үлеске ие валидатор көшбасшыға пакеттердің 1% дейін жіберу құқығына ие болады. Бұл әдісте ставкасы жоғары валидаторларға қызметтің жоғары сапасын алуға кепілдік беріледі, бұл сапасы төмен валидаторларға (қауіпті аз) осы транзакцияларды әдейі басып тастауға жол бермейді, бұл жалпы Sybil қарсылығын арттырады.

Бұл механизмді енгізу Solana экожүйесіне айтарлықтай әсер етті, коммерциялық RPC инфрақұрылымының операторлары мен биржалары негізгі бенефициарлар ретінде пайда болды. RPC операторлары блоктарға енгізілген транзакциялардың жоғары пайызына қол жеткізуге көмектесетін ставкаланған валидаторлармен келісімдерді қамтамасыз ету үшін жақсы жағдайға ие. Сонымен қатар, бір инфрақұрылымда валидатор мен RPC түйіндерін орналастыратын биржалар немесе басқа ұйымдар инфрақұрылымындағы RPC түйіндерінің сенімді екенін біле отырып, өз жүйелеріндегі мүмкіндікті сенімді түрде қоса алады.

Солана мен дәстүрлі Мемпул сәулетінің арасындағы айырмашылықтар

Солана мен Ethereum мемпул архитектурасында көптеген айырмашылықтар бар.

• Ethereum блокчейнінде күтілетін транзакциялар жалпыға қолжетімді мемпулда сақталады және блоктарға енгізілгенге дейін өсек хаттамасы арқылы түйіндерге таратылады. Солананың қоғамдық мемпулы жоқ. Оның орнына күтудегі транзакциялар ағымдағы көшбасшыға жіберіледі.

• Ethereum транзакциялары әдетте газ бағасына байланысты транзакция басымдылығымен газ ақысын талап етеді. Solana транзакциялары үшін транзакцияны тезірек орындау үшін басым комиссияны қосу опциясы бар қолтаңба үшін тіркелген базалық комиссия қажет (әдетте 0,000005 SOL).

• Солананың әдепкі валидаторды енгізуі үздіксіз блок өндірісін ұсынады. Транзакциялар тұрақты түрде орындау үшін валидаторға түседі, содан кейін өндірісті блоктайды және соңында транзакцияны таратуға болады. Ethereum жүйесінде күтудегі транзакцияларды валидатор немесе блок құрастырушы бүкіл блоктар 12 секундтық аралықпен шығарар алдында ұстайды. Үздіксіз блок өндірісі басымдық алымдар блок ішіндегі позицияға кепілдік бермейтінін білдіреді.

• Ethereum MEV-Boost сияқты сыртқы аукциондарға байланысты, мұнда валидаторлар блоктық кеңістікке өтінім береді, ал кеншілер MEV (ең жоғары алынатын мән) арқылы ақша шығара алады. Бұл аукцион түрі нарықтағы басым үлеске ие (желінің шамамен 85%). Солана нарықтағы үлесі төмендеген (шамамен 25%) протоколдан тыс блок кеңістігі аукциондарын (Джито) жүзеге асырды. Бұл Solana мен Ethereum экожүйелеріндегі MEV және блок кеңістігі аукциондарын қалай өңдейтінін көрсетеді.

Қорытынды

Бұл бөлімде біз Солананың транзакцияларды өңдеудің бірегей механизмін зерттеп, оның Gulf Stream протоколына және оның Ethereum пайдаланатын дәстүрлі мемпул архитектураларынан қалай ерекшеленетініне назар аудардық. Біз Солананың үздіксіз блок өндірісін, тіркелген транзакциялық алымдарды және желі өнімділігі мен қауіпсіздігін оңтайландыру үшін QUIC және Stake-weighted QoS инновациялық пайдалануын атап өттік.