Der Konsens-Mechanismus von Solana

Solana hat einen einzigartigen Konsensmechanismus namens TowerBFT und Proof-of-History (PoH). Mitbegründer Anatoly Yakovenko, der einen Hintergrund in der Entwicklung verteilter Systeme hat, dachte 2017 intensiv über die Skalierbarkeit der Blockchain nach, nachdem die Bitcoin-Transaktionen bei einem Nachfrageschub Tage dauerten. 

Laut einem Interview mit Acquired stellte er fest, dass die meisten Konsensprobleme verschwinden, wenn sich die beteiligten Systeme auf eine gemeinsame Zeitachse einigen. Das vieldiskutierte double-spend Problem, wo ein Betrag fälschlich doppelt ausgegeben wird, verschwindet in einem synchronisierten System. Hier kann davon ausgegangen werden, dass die erste Transaktion gültig und die zweite somit verwerfbar ist.

Solana implementiert eine überraschend einfache Methode zum Synchronisieren seiner Nodes. Ein sequentieller Hash, der rekursiv berechnet wird, erzeugt einen Rhythmus, dem alle Nodes folgen, weil jede Node etwa gleich lang für eine Rekursion braucht.

Bei Proof of History wird das Ergebnis einer Berechnung als Eingabe für die nächste verwendet wird. Erst mit der Ausgabe der aktuellen Funktion “X” kann ein Validator die Ausgabe der nächsten Funktion “Y” berechnen. Alle Validatoren müssen dieselbe Funktion “X” lösen damit sie dann, ungefähr zur gleichen Zeit, die nächste Funktion “Y” berechnen können. Auf diese Weise erstellt Solana eine Zeitachse der das gesamte Netzwerk folgt.

This image has an empty alt attribute; its file name is image-4.png
Source: Binance Research

Neben PoH verwendet Solana seine Version des Konsensmechanismus Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) namens Tower. PBFT ist ein Industriestandard.

Programmiersprache

Solana verwendet Rust, eine neue, funktionale Programmiersprache für Programme, die auf der Blockchain und der Basisschicht laufen.

Rust hat dank seiner Leistungsvorteile einen bemerkenswerten Popularitätszuwachs für Blockchain-Anwendungen erfahren. Aus rein technischer Sicht scheint es im Vergleich zu Ethereums Solidity ein klarer Sieger zu sein.

Doch der Mangel an Werkzeugen, Bibliotheken und sachkundigen Entwicklern bedeutet, dass viele Räder neu erfunden werden müssen, um DApps auf die Beine zu stellen. Die Einführung des Anchor-Frameworks hat dies etwas gemildert, indem es den Arbeitsaufwand allein für den Start um 80% reduziert hat.

Das nächste Artikel wird sich mit der Frage beschäftigen, ob Solana skalierbar ist. Wie hoch ist die Transaktionsgeschwindigkeit des Netzwerks in Theorie und Praxis? Und was sind die Vor- und Nachteile der verschiedenen Designentscheidungen?

Bei diesem Artikel handelt es sich um einen Ausschnitt aus dem über 90 Seiten umfassenden Bericht Die Zukunft von Decentralized Finance – Bleibt Ethereum die Nummer eins?, der vom Crypto Research Report und Cointelegraph Consulting mitherausgegeben wird. Der Bericht wurde von zehn Autoren erstellt und von Arcana, Brave, ANote Music, Radix, Fuse, Cryptix, Casper Labs, Coinfinity, Ambire, BitPanda und CakeDEFI unterstützt.