Mạng Blockchain

CHỦ ĐỀ: TÌM HIỂU VỀ HỆ SINH THÁI SOLANA

Solana là gì?

Solana Ecosystem là 1 blockchain đơn chuỗi mã nguồn mở, ra đời với mục đích nâng cao khả năng mở rộng của blockchain nhưng vẫn đảm bảo được tính phi tập trung và bảo mật.
Solana có khả năng mở rộng lên đến 710K trong tương lai, hiện tại mở rộng 65000 TPS(transaction per second) và thời gian khối 400ms mà không cần các giải pháp phức tạp như “Sharding” mà các Blockchain khác đang làm.

Các chức năng mở rộng trong Solana Ecosystem

• Giải pháp Proof of History (PoH).
• Cơ chế đồng thuận Tower BFT: một phiên bản PoH của cơ chế đồng thuận PBFT.
• Giao thức truyền chuỗi khối Turbine.
• Giao thức chuyển tiếp giao dịch ít mempool Gulfstream.
• Bộ nhớ mở rộng theo chiều ngang Cloudbreak.
• Đơn vị xử lý giao dịch Pipelining.
• Công cụ xử lý giao dịch song song Sealevel.
• Lưu trữ dữ liệu Archivers.

Tìm hiểu về các chức năng mở rộng trong Solana Ecosystem

1. Proof of History (PoH)

• Giải pháp Proof of History (PoH) sử dụng cho sự mở rộng mạng lưới Blockchain, được xây dựng để giải quyết vấn đề thời gian trong các mạng phi tập trung ở nơi không có cùng mốc thời gian.
• Proof of History (PoH) là 1 Phương thức tính toán để xác minh bằng mật mã thời gian trôi qua giữa 2 sự kiện.
• Giải pháp Proof of History (PoH) sử dụng Hàm độ trễ có thể xác minh (Verifiable Delay Funtions) cho phép mỗi Nodes tạo mốc thời gian cục bộ cùng với hàm SHA256. Điều này loại bỏ được các chương trình theo dõi thời gian trên mạng và cải thiện hiệu năng của mạng.
• SHA256 là 1 thuật toán mã hóa (Secure Hash Algorithm) nhằm mã hóa dữ liệu đầu vào với độ dài 260 ký tự thành 1 chuỗi ký tự được mã hóa với độ dài 256bit.
• Thuật toán SHA256 tạo ra 1 bản ghi dấu thời gian sự kiện đầu vào (Timestamp) được tạo bởi Các trình tạo(Proof of History).
• Tại 1 thời điểm sẽ có 1 Leader duy nhất và các Validator(có cùng cấu hình tương tự như Leader) sẽ được Bầu làm Leader luân phiên để thực hiện xử lý các giao dịch phát sinh trên Blockchain.
• 1 Node Verifier với GPU hiện đại(Graphic Processing Unit) với 4000core, có thể chia dữ liệu thành các lát nhỏ (data packet) để kiểm tra song song trên 4000 cores riêng biệt (~1000mls/4000 = 0.25mls).

Lưu đồ giao dịch trong hệ thống mạng Solana Ecosystem

Cách thức thực hiện của PoH

• Tại 1 thời điểm cụ thể chỉ có 01 Leader (PoH Generator) được bầu và thực hiện tiếp nhận các giao dịch trên toàn mạng lưới.
• Cụ thể tại thời điểm này Leader Node đã xác nhận có 1 block được tạo với 3 transaction 01,02,03 bắt đầu được trộn lẫn và phát sinh các mã Hash khác trong khối phát sinh và trạng thái cuối cùng ký hiệu 0x23432 của Leader Node.
• Leader (PoH Generator) sắp xếp và chuyển tiếp các bản sao giao dịch và trạng thái cuối cùng được chia nhỏ đến các Node Verifier(Validator) theo Tầng(Layer) được thiết lập trong hệ thống để xác minh sao cho hiệu quả thông qua các Phương thức tìm đường và thuật toán tối ưu hóa đường đi.
• Các Verifier Node(Validator) được đồng bộ với nhau, sau khi thực hiện tương tự với các bản sao các giao dịch và trạng thái, kiểm tra và xác nhận trạng thái đầu vào 0x23432 là đúng dưới dạng chữ ký trạng thái(TimeStamps).
• Các xác nhận của các Verifier Node(Validitor) chính là phiếu bầu trong thuật toán đồng bộ.

Lưu đồ hàm băm với chuỗi phát sinh và liên kết chuỗi đã mã hóa

Cơ chế đồng thuận Tower BFT:

• Tower BFT tận dụng PoH của Solana làm đồng hồ trước đồng thuận để giảm chi phí. Sau khi ⅔ người xác thực đã bỏ phiếu cho một số thứ tự sự kiện, Tower BFT sẽ đưa ra quyết định cuối cùng. Nó được chuẩn hóa và không thể khôi phục lại.
• Trên cùng của Proof of History, Solana chạy mô hình tháp đồng thuận – Tower Consensus, một thuật toán đồng thuận giống PBFT. Cho phép mỗi Validator có thể quan sát toàn bộ các transaction trên toàn bộ mạng lưới để sắp xếp các transaction mình vào thời gian chờ. Điều này giúp cho hệ thống đạt được sự đồng thuận theo cấp số nhân.
• Mainnet Solana dự định vận hành theo delegated Proof-of-Stake (dPoS), token holder có thể tham gia vào quá trình sản xuất block và kiếm phần thưởng bằng stake token và trở thành một validator.

Mở rộng tìm hiểu về giải pháp Sharding và một số ưu nhược điểm của các cơ chế đồng thuận PoW, PoS, dPoS
• Giải pháp Sharding: là giải pháp phục vụ cho bài toán mở rộng (Scability). Là giải pháp tách phân vùng CSDL lớn thành các phân vùng CSDL nhỏ hơn nhằm mục đích truy xuất và thực hiện giao dịch nhanh hơn.
• Giao thức Sharding tiến hành xử lý song song thông qua nhiều máy tính trên mạng lưới, qua đó chia sẻ số lượng giao dịch cần xác minh. Giao thức này tự động phân chia các mạng thành từng phần nhỏ hơn, còn được gọi là “mảnh” (shards), mỗi mảnh chạy trên giao thức đồng thuận với quy mô nhỏ hơn.

Lưu đồ giải pháp Sharding

Một số ưu nhược điểm của PoW, PoS, dPoS

ASIC (Application Specific Intergrated Circuit): dùng để chỉ các vi mạch chuyên dụng được tích hợp trong việc khai thác coin

Hình ảnh so sánh ưu nhược điểm của các cơ chế đồng thuận PoW, PoS, dPoS

Giao thức truyền chuỗi khối Turbine

• Trong hầu hết các mạng blockchain ngày nay, với một lượng băng thông cố định cho mỗi node, việc tăng số lượng node sẽ tăng lượng thời gian cần thiết để truyền tất cả dữ liệu đến tất cả các node.
• Giao thức truyền chuỗi khối Turbine lấy cảm hứng từ giải pháp Bittorrent (Bittorent là giải pháp tối ưu hóa để tải các tệp với kích thước lớn).
• Giải pháp của Giao thức Turbine là chia khối(block) thành các gói nhỏ (64Kb) và truyền ngẫu nhiên các gói nhỏ này đến các Nodes(Validators) xác thực được xác định trước trên mạng theo tầng Layers. Các Nodes(Validators) sẽ tiếp tục truyền gói tin đến các vùng lân cận(Neighborhood).

Lưu đồ của giao thức Turbine

Giao thức chuyển tiếp giao dịch ít Mempool Gulfstream

• Gulfstream về bản chất giúp các node chuẩn bị và luôn sẵn sàng xử lý giao dịch từ trước cả khi giao dịch trên hệ thống được bắt đầu, làm giảm thiểu khả năng nghẽn.
• Để đạt được con số hơn 50,000 giao dịch mỗi giây thì Solana đã giảm bớt đi quy trình xác nhận khối. Gulf Stream được xem như là thành phần trung gian ở giữa tham gia vào quá trình giảm bớt này. Nó bắt và chuyển tiếp giao dịch trước khi tập khối tiếp theo chờ xác nhận.

Bộ nhớ mở rộng theo chiều ngang Cloudbreak

• Cloudbreak là bộ nhớ mở rộng theo chiều ngang. Nó được thiết kế để tối ưu hóa khả năng đọc và ghi đồng thời trên cấu hình RAID 0 của ổ cứng SSD. Mỗi ổ đĩa bổ sung thêm vào dung lượng lưu trữ có sẵn cho các chương trình on-chain, đồng thời tăng số lượng đọc và ghi nhớ đồng thời chương trình có thể thực hiện.
• RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks): là hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý với nhau tạo thành 1 hệ thống ổ đĩa cứng nhằm gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu hoặc nhằm tăng thêm sự an toàn của dữ liệu chứa trên hệ thống ổ đĩa hoặc áp dụng cả 2 yếu tố.
• RAID bao gồm: RAID 0,1,5,6,10. Lý do Solana sử dụng RAID 0(Striping) vì liên quan đến khả năng đọc ghi nhanh thích hợp với những dịch vụ cần lưu trữ và truy xuất tốc độ cao (VD: streaming, chạy cơ sở dữ liệu)

Đơn vị xử lý giao dịch Pipelining

• Pipeling trong Solana là quá trình xử lý giao dịch gọi là The Transaction Processing Unit (TPU). Quá trình này đảm bảo tất cả các phần của phần cứng luôn hoạt động hiệu quả.
• Transaction Processing Unit (TPU) hiểu đơn giản là bộ xử lý giao dịch tiến hành thông qua việc tìm nạp dữ liệu tại kernel, xác minh chữ ký tại GPU, banking ở CPU level và các ghi chép ở phần kernel.
• Vào thời điểm TPU bắt đầu gửi các block tới các validators, nó đã được tìm nạp trong các gói tiếp theo, xác minh chữ ký và bắt đầu gửi Tokens.

Lưu đồ đơn vị xử lý giao dịch

Công cụ xử lý giao dịch song song Sealevel

• Sealevel là một công cụ xử lý giao dịch song song (hyper-parallelized) được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang trên GPU và SSD. So với các blockchains khác đều xử lý đơn luồng thì Solana là chuỗi duy nhất hỗ trợ thực hiện giao dịch song song.
• Đồng nghĩa với việc Sealevel thực hiện tối ưu xử lý của phần cứng GPU và SSD.
• Solana đang xây dựng một thời gian chạy (runtime) có thể xử lý đồng thời hàng chục ngàn hợp đồng song song cùng lúc. Để làm được điều đó nó sử dụng nhiều lõi (core) nhất có thể cho các trình xác thực (validator).

Lưu trữ dữ liệu Archivers

• Việc lưu trữ dữ liệu được giảm tải từ validators đến mạng lưới của các nodes được gọi là trình lưu trữ (Archivers). Trình lưu trữ không tham gia vào đồng thuận, về cơ bản nó sẽ có tác dụng như 1 sổ cái để ghi lại giao dịch khi mà hệ thống trở lên quá lớn.

Các ưu điểm của Solana Ecosystem

• Tốc độ xử lý giao dịch nhanh chóng.
• Phí giao dịch thấp (0.0002USD).
• Hỗ trợ đa ngôn ngữ lập trình: C, C++, Rust, Move, tích hợp trên máy chủ ảo.
• Dễ dàng mở rộng: Nhờ thuật toán PoH và dPoS, có thể mở rộng quy mô chuỗi.

Các so sánh đánh giá và nhận định khách quan trong tương lai giữa Solana Ecosystem và Ethereum

• Với nền tảng phát triển về công nghệ trong hệ thống Solana Ecosystem, 1 số nhận định đánh giá Solana sẽ phát triển vượt mặt đàn anh Ethereum trong tương lai. Dựa vào các căn cứ phát triển trong thời gian gần đây: Giá Sol tăng, Funding raise: 341M trong tháng 05/2021, mở rộng thị trường tiềm năng tại Trung Quốc, Hàn Quốc, Nga

Một số so sánh giữ Solana và Ethereum

PHẦN B

Sol Token là gì?

Khái niệm và thông tin cơ bản về Sol Token
• Sol Token(SOL) là native token của blockchain Solana.
Được sử dụng với các mục đích sau:
• Stake: Solana đang trong quá trình kích hoạt phần thưởng lạm phát cho việc stake token SOL để đổi lấy năng lượng và hỗ trợ mạng.
• Phí: SOL sẽ được dùng để thanh toán các loại phí trong mạng lưới blockchain của Solana như smart contract fee, transactions fee,…
• Reward: SOL được dùng làm reward cho các Nodes/Staker nhằm đảm bảo mạng lưới sẽ hoạt động ổn định trong thời gian dài.
• Governance: SOL sẽ được dùng để bỏ phiếu về các hoạt động quản trị trong mạng lưới của Solana trong tương lai.

Thông tin về Tokenomics

Thông tin tokenomics Sol

Team và hướng phát triển của Dự án, Investors của Solana Ecosystem

• Solana Ecosystem được xây dựng bởi team siêu sao bao gồm các tên tuổi đình dám: Microsoft, Google, Qualcomm, Intel, Twitter, General, Catalyst, Dropbox, Omada.
• Solana Ecosystem đang phát triển rất nhanh sau khi dự án DeFi FTX đã triển khai và Serum cũng thông báo sẽ xây dựng trên nền tảng của Solana và hàng loạt các dự án tài chính phi tập trung liên kết trên hệ sinh thái này (Chainlink, Terra, LunaDex, Bonfida, Raydium,…). Tiếp đến Hệ sinh thái Solona sẽ chuyển hướng sang các mảng Games, NFTs trong tương lai.
• Solona được đầu tư bởi các Quỹ rất lớn cụ thể: Multicoin Capital, Slow Ventures, Foundation Capital, CMCC Global…

Tìm hiểu các dự án đang triển khai trên Solana Ecosystem

Wallet: Coin98 Wallet, Math Wallet, Trust Wallet, Exodus, Swipe, Atomic Wallet, Sollet.io, Ledger, Solflare, P2P Wallet.
Tool & Explorer: SolGSN, SoproX, Solana Explorer, SolanaScan, Solanabeach.
Application: Audius, Dfuse, Maps.me, Civic, Human Protocol, Kin, Jabber, Solanaroll, SOL Survivor, The Media Network, SPL Token UI.
Infrastructure: The Graph, Akash, Velas, Hummingbot, Arweave, Blockchain Service Network, Wormhole, Decentology, Magic, Torus, Waves, Pocket, Plasma Finance, MoonPay.
Defi: Serum, Raydium, Bondifa, LunaDex, Senswap, Band Potocol, Frontier, Chainlink, Terra, USD Coin, Tether, Ramp Defi, Oxygen, Tradedome, Solible, Gravity, Orca, Identityswap, DexLab, Anchor, Stableswap, Solana Structure Products.

Thời điểm cập nhật tháng 05/2021

Kết luận:

Với các đặc điểm nổi bật về giải pháp kỹ thuật trong Solana Ecosystem, các dự án đang phát triển nhanh chóng trên blockchain này hứa hẹn sẽ có sự phát triển trong tương lai gần. Đây không phải là lời khuyên tài chính, WeTAG chúc các Nhà đầu tư có những nhận định khách quan và may mắn trong việc chọn lựa dự án của riêng mình. Good lucks!!!