LANA:了解Solana：领导者轮换机制

可扩展性是区块链行业的一个持续性挑战。

随着去中心化金融的爆炸式增长，区块链对于可扩展性的要求越来越高。各种区块链正试图通过分片、Layer2和侧链等可扩展性方案来解决此难题。而Solana却采用了更直接的方案——在Layer1提供超快速、安全且抗审查的公链，以此为面向全球的去中心化应用提供高可扩展性的开放基础设施。

归功于独创的PoH（工作历史证明）共识，性能为业内顶尖的Solana正着向世界上第一个Web级的去中心化网络迈进。基于工作历史证明证明，Solana链上的所有节点能够通过算法生成统一的时间戳，降低信任成本，提升效率，同时其所有的验证和处理都以异步的状态进行。

Solana生态系统中有多个角色（领导者、验证者、存档者等）。与DPoS区块链不同，Solana不会在网络参与者之间委派这些角色，而是由Solana节点履行网络的所有角色。

NBA球星奥尼尔：NFT是让人们了解加密技术的好方法:金色财经报道，NBA球星奥尼尔Shaquille O'Neal 在接受采访时表示，NFT是让人们了解加密技术的好方法。人们需要以实际操作的方式与加密进行交互才能理解它。据此前报道，奥尼尔的个人NFT系列于10月15日在Ethernity发布，该系列包含五个不同的NFT，反应了奥尼尔NBA职业生涯的不同时刻。[2021/10/16 20:33:08]

Solana领导者的任务是生产新区块，它们每四个块（1.6秒）旋转一次。处于领导地位的节点将所有交易放入该节点正在生产的四个区块中。该节点将这些包含事务的块显示给名为Solana Clusters的相关节点组。集群使用数字时间戳作为参考来验证交易，并将记录快速传递给其他节点。

加拿大央行正在招聘深入了解数字货币的经济学家:10月19日消息，加拿大央行正在招聘一位对金融技术和数字货币有深入了解的经济学家，这可能是加拿大央行迈向数字货币（CBDC）一系列举措的最新一步。根据官方页面，经济学家的职责将是监测和分析与电子资金和支付有关的最新发展，实施研究项目，编写分析说明并致力于“ CBDC的潜在发展”。申请人必须满足一系列要求，其中包括对比特币、以太坊和其他主要加密货币平台的深入了解，以及熟悉传统支付系统。（Cointelegraph）[2020/10/19]

创世配置声明了第一个纪元的第一个领导者。这个领导者最终被安排在前两代，因为领导者计划也在下一个时代的slot 0生成。前两个时期的长度也可以在创世配置中指定。第一个纪元的最小长度必须大于或等于Tower BFT中定义的最大回滚深度。

法国竞争监管机构希望了解加密货币等对支付行业影响:金色财经报道，法国竞争监管机构Autoritede la concurrence正寻求公众和金融科技行业对支付行业发展的反馈。据称，该监管机构希望了解区块链、云、加密货币和数字钱包的最新发展，以及它们对支付的影响。[2020/5/29]

在工作历史证明的支持下，领导者会不断轮换，无论网络状况如何，整个网络都无需任何验证者交流，遇到错误也不会停止，而是马上在新的区块高度上开始接下来的行动。这意味着Solana的网络成为了“永动机”。因为领导者和验证者都是可轮换的。

同时，Solana领导者的轮换决策是异步进行的。这一核心创新开辟了其向上堆栈的设计空间。

领导者是被精确选择的，但一次只有一个领导者的弊端也同时存在。

现场 | Michael Casey：区块链技术为中心化的数据管理提供了解决方案:金色财经现场报道，10月3日，在N.avenue株式会社在东京举办日本区块链大会b.tokyo上，MIT的Michael Casey在进行“区块链如何改变社会”的主题演讲时指出：区块链技术为中心化的数据管理提供了一个解决方案。Facebook让广告商进驻，通过付费接受服务，中心化的数据管理会产生如2016年美国大选时的数据操纵问题。全球处理的数据在不断增多，如果在中心化的机构中去对其进行管理呢？越来越困难。数据由中心化大机构掌控，普通民众无法与之进行抗衡，而区块链的去中心化本质可能帮助我们。[2019/10/3]

恶意领导者可以审查投票和交易。由于审查无法与网络丢弃数据包区分开来，集群不能简单地选择一个节点来无限期地担任领导者。相反，集群通过“轮换”机制来规避恶意领导者的风险。

声音 | 波士顿联储主席：需要了解更多关于Libra的细节:据CNBC消息，波士顿联储主席Eric Rosengren在接受CNBC采访时就Facebook的加密货币Libra是否会对央行造成威胁一问回答表示：“我们需要了解更多关于他们（Facebook）正在考虑做什么的细节。我确实认为有很多事情需要解决，、《银行保密法》，这些问题必须认真考虑。所以，我想我们得看看随着时间的推移对话是如何发展的。”[2019/7/21]

前文介绍，领导者的产生和认证都是异步进行的。在整个系统中，每个领导者都被分配在一个插槽的插槽顺序列表“领导者时间表”中，对照这个列表，每个验证者都能使用相同的算法选择预期的领导者。当验证者收到一个新的签名分类帐条目时，可以确定条目是由预期的领导者生成的。

因此，如果想保证系统判断的流畅性，“领导者时间表”的调度必须在它分配的槽位之前早早地被计算出来，这样它用来计算调度的分类帐状态才能最终确定。

那么“领导者时间表”又是怎样产生的呢？

1.  定期使用PoH刻度高度（一个单调递增的计数器）来播种一个稳定的伪随机算法；

2. 在该高度，对所有具有领导身份的抵押账户进行抽样，这些账户在集群配置的滴答数内进行了投票。该样本称为活动集；

3.  按权益权重对活动集进行排序；

4.  使用随机种子选择按权益加权的节点以创建权益加权排序；

5.  此排序在集群配置的滴答数后生效。

该持续时间称为领导者计划偏移量。Solana将偏移量设置为槽的持续时间，直到下一个纪元。

也就是说，一个epoch的leaderschedule是从上一个epoch开始时的账本状态计算出来的。一个epoch的偏移量是相当任意的，并假设足够长，以便所有验证者都将在生成下一个时间表之前完成其分类帐状态。集群可以选择缩短偏移量，以缩短权益变更和领导者时间表更新之间的时间。

由于这样的异步性，在下一个时期之前，提交给根分叉的任何新信息都不会处于活动状态。直到新的领导者诞生，并生产第一个跨越纪元边界的区块。

如果分区的持续时间不超过一个纪元，这种交流也不会中断，而是按照如下方式继续运作：

1.  验证者在投票时不断更新自己的根叉。

2.  每次槽高度越过一个纪元边界时，验证者都会更新其领导者时间表。

例如： 纪元持续时间为100个时隙。根分叉从在槽高度99计算的分叉更新为在槽高度102计算的分叉。由于故障，槽高度为100、101的分叉被跳过。新的领导者调度是在槽高度102使用fork计算的。它从槽200开始一直有效，直到它再次更新。

在这个跳跃式的解决方案中不会存在不一致的现象，因为当其根通过102时，与集群投票的每个验证者都跳过了100和101。所有验证者，无论投票模式如何，都将提交给102或102的后代的根。

在不增加网络吞吐量的情况下，Solana验证者可以管理10万笔交易的内存池大小。这意味着，在网络吞吐量为5万TPS的情况下，10万笔交易的内存池在几秒钟内就能执行。

验证者们将转发（forwarding）推送到网络边缘，这被称之为海湾流（Gulf Stream）。由于每个验证者都知道未来领导者的顺序，验证者可以提前将交易转发给预期的领导者。这使得验证者可以提前执行交易，减少确认时间，更快地切换领导者，并减少未确认交易池对验证者的内存压力，让Solana每秒可处理5万笔交易。

Solana的核心创新是工作历史证明(PoH)，它使得Solana的网络可以认证无需许可的时间来源，可以在达成共识之前工作，从而大大提升了可扩展性和流动性。

而领导者轮换机制更是其中“先一步”理念的重要体现：先一步制定“领导者时间表”、先一步将交易和信息推送至新的领导者、绕过错误和故障先一步处理正确的信息……由于无需信任的异步处理，让Solana在处理速度方面快人一步。

凭借独特的共识和各种机制，如今Solana已经在加密世界拥有了巨大的影响力，其生态系统的采用率还会增长到何种程度，我们拭目以待。

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