以太坊重回 L1 敘事,Solana 共識加速

中級5/28/2025, 6:57:26 AM
文章詳細探討 Alpenglow 的技術原理,包括其對 Turbine 機制的改造和節點確認機制的創新。透過對大規模節點時代的共識機制和 Alpenglow 的具體實現方式的分析。

以太坊開始供給側改革。

無限花園夢碎之後,Vitalik 約束 L2/Rollup 的人情債,以更加積極姿態防守 L1 賽道,以太坊主網“提速降費”計劃提上日程,轉向 Risc-V 只是開始,如何在效率上趕上甚至超越 Solana 將成爲接下來的重頭戲。

Solana 持續擴大消費需求場景。

Solana 的回答是 Scale or Die,堅定不移走做大做強 L1 之路,除了 Jump Trading 研發的 Firedancer 進入部署流程外,在本次紐約 Solana 大會上,Anza 團隊的 Alpenglow 共識協議奪得頭籌,吸引全場目光。

以太坊的最終夢想是世界計算機,巧了,Alpenglow 也是。

大規模節點時代的 20% 安全共識

從比特幣開始,節點數量和離散度是衡量區塊鏈網路去中心化程度的同義詞,爲了避免集中化,安全門檻被限定在 33%,即任一實體都不應該超過這一比例。

在資本效率的助推下,比特幣挖礦最終走向礦池集羣,以太坊成爲 Lido 和 CEX 的主舞臺,當然,這不意味着礦池和 Lido 就能控制網路運行,在“維護網路—賺取激勵/管理費”的模式下,他們並無作惡動機。


圖片說明:區塊鏈節點規模法則
圖片來源:@zuoyeweb3

但是,衡量網路的健康度必須考察其規模,例如,在 3 個人的小團體中,2/3 贊同才能稱得上有效運行,只追求任意 1/3 的最低限度安全保障沒有意義,剩餘二者非常容易串聯,作惡成本極低,作惡收益極大。

如果是 10000 的大規模網路,如 Etherscan 給出以太坊現有節點規模,則沒必要追求 2/3 的多數票,在激勵模式之外,大部分節點互不面識,Lido 和 Binance 的共同作惡協調成本也過大。

如果我們把節點數量和共識比例都下降一些,能否“提速降費”?

大家應該能想到,Alpenglow 也是這麼想的,並且準備真這麼幹,保持 Solana 1500 個節點規模,同時將安全共識下降到 20%,既可提高節點確認速度,爲節點賺取更多主網激勵,還可以鼓勵節點規模的擴大,比如膨脹到 1 萬左右。

究竟是 1+1>2 的效果,還是會擊穿現有安全機制,都可能發生。

不過我很喜歡,Solana 就該走美國鏈、陰謀團、中心化路線,作爲以太坊的反面參與公鏈競爭。

魔改 Turbine,還是走向 DPoS

Alpenglow 的理論思路,是大規模節點時代不需要太強的共識數量,因爲 PoS 機制,作惡者需要動員天量資本才能控制,即使是 20% 的規模,以目前價格計算,以太坊需要 200 億美元,Solana 也需要 100 億美元。

有 100 億美元,幹點啥不好,瘋了才會去控制區塊鏈,而且還會遭遇剩餘 80% 節點的反擊,除非是國家行爲。

具體實踐上,Alpenglow 將整個流程粗略分爲 Rotor、Votor 和 Repair 三個部分(更詳細的劃分和工作流程參考其論文),並且在某種程度上,Alpenglow 是對 Turbine 機制的深度改造,所以我們簡略介紹下 Turbine。


圖片說明:區塊廣播機制
圖片來源:@zuoyeweb3

Turbine 是 Solana 的區塊廣播 (Block Propagation) 機制,簡單而言,Turbine 是傳播區塊信息,以達到全部節點進行共識確認的信使。

在早期以太坊的設計中,區塊廣播是 Gossip 協議,中文名如同“謠言、小道消息”,任意節點都可作爲初始信使,和任意節點之間都可進行 P2P 通信,最終達到全網確認的效果,猶如“我有一個消息,我只告訴你,你千萬別跟任何人說”,最終全世界都會知道。

我們暫時跳過 Turbine,用 Ripple 的 DPOS 機制做下對比,以太坊/比特幣做到了極致的點對點通信,那麼代價是什麼呢?

是極端的慢和貴,這也很好理解,節點之間漫無目的、隨機的配對,雖然會更 Robust、更抗審查,但是耗時會更久,而貴就是節點成本的考量,因爲別的節點信息傳播慢又要維持自身運行,那麼自然要以 Gas Fee 的形式轉嫁給用戶。

極端的去中心化,必然會帶來又貴又慢的伴生病。

Ripple 的 DPOS 就走向另一個極端,初期全網只設置 21 個超級節點,極端的中心化完全解決任何副作用,現在主網節點已經到 179 個。

而 Turbine 則走向中間狀態,既不採用以太坊的 Gossip 機制,也不走向削減節點數量的邪路,而是將網路節點進行分級傳播:

    1. 在每個週期內,將節點分爲 Leader 、Relay 以及更普通節點,只有 Leader 節點可以發送區塊廣播信息
    1. 少部分 Relay 節點接受信息之後繼續廣播給更多普通節點,以上過程稱爲 Turbine Tree,很像一棵樹,主次分明。

在 Alpenglow 中,該協議的變種稱之爲 Rotor,本質上就是有秩序的傳播區塊消息,任意 Leader、Relay 節點都非固定。

而 Votor 是節點確認機制,比如,在 Alpenglow 設想中,首輪節點投票達到 80% 比例,滿足 20% 以上的最低限度,便可直接快速通過,如果首輪投票高於 60% 低於 80%,則可開啓第二輪投票,再次超越 60% 即可最終確認。

如果還不行,那就走 Repair 機制,但是個人感覺,這和 Optimistic Rollup 的挑戰期類似,真走到這一步,大概率協議會完蛋,FDIC 可沒法阻止硅谷銀行的擠兌潮。

和暴力堆軟硬件資源拉高帶寬(Bandwidth)不同,Alpenglow 的出發點是減少區塊共識生成過程。

如果數據塊盡量小,比如限定在目前的 1500 Bytes 左右,生成時間足夠短,比如現階段測試中,極限情況能跑到 100ms,是目前 10s 的 1%。(1 s=1000 ms,不過這個存疑,真的大規模實用,條件不會這麼理想,但是也很恐怖了)。

結語

在 MegaETH 之後,現有的 L2 基本卷到終點,在 SVM L2 不會獲得 Solana 支持後,Solana 主網對繼續擴容有實際需求,只有主網 TPS 壓倒一切競對,才能將 Solana 以太坊殺手的理念貫徹到底。

Alpenglow 也並不只能應用於 Solana,理論上,任何 PoS 鏈,包括以太坊都可以使用其機制,和我們之前介紹的 Optimum 類似,現有的區塊鏈研究已經走到技術邊緣,急需更多計算機科學,甚至是社會學理念的幫助。

IBM 曾經宣稱世界未來只需要五臺大型機,如果 HTTP-TCP/IP 構成的互聯網是一個,BTC 是一個, 以太坊也是一個,那留給 Solana 的空間可不大了。

聲明:

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以太坊重回 L1 敘事,Solana 共識加速

中級5/28/2025, 6:57:26 AM
文章詳細探討 Alpenglow 的技術原理,包括其對 Turbine 機制的改造和節點確認機制的創新。透過對大規模節點時代的共識機制和 Alpenglow 的具體實現方式的分析。

以太坊開始供給側改革。

無限花園夢碎之後,Vitalik 約束 L2/Rollup 的人情債,以更加積極姿態防守 L1 賽道,以太坊主網“提速降費”計劃提上日程,轉向 Risc-V 只是開始,如何在效率上趕上甚至超越 Solana 將成爲接下來的重頭戲。

Solana 持續擴大消費需求場景。

Solana 的回答是 Scale or Die,堅定不移走做大做強 L1 之路,除了 Jump Trading 研發的 Firedancer 進入部署流程外,在本次紐約 Solana 大會上,Anza 團隊的 Alpenglow 共識協議奪得頭籌,吸引全場目光。

以太坊的最終夢想是世界計算機,巧了,Alpenglow 也是。

大規模節點時代的 20% 安全共識

從比特幣開始,節點數量和離散度是衡量區塊鏈網路去中心化程度的同義詞,爲了避免集中化,安全門檻被限定在 33%,即任一實體都不應該超過這一比例。

在資本效率的助推下,比特幣挖礦最終走向礦池集羣,以太坊成爲 Lido 和 CEX 的主舞臺,當然,這不意味着礦池和 Lido 就能控制網路運行,在“維護網路—賺取激勵/管理費”的模式下,他們並無作惡動機。


圖片說明:區塊鏈節點規模法則
圖片來源:@zuoyeweb3

但是,衡量網路的健康度必須考察其規模,例如,在 3 個人的小團體中,2/3 贊同才能稱得上有效運行,只追求任意 1/3 的最低限度安全保障沒有意義,剩餘二者非常容易串聯,作惡成本極低,作惡收益極大。

如果是 10000 的大規模網路,如 Etherscan 給出以太坊現有節點規模,則沒必要追求 2/3 的多數票,在激勵模式之外,大部分節點互不面識,Lido 和 Binance 的共同作惡協調成本也過大。

如果我們把節點數量和共識比例都下降一些,能否“提速降費”?

大家應該能想到,Alpenglow 也是這麼想的,並且準備真這麼幹,保持 Solana 1500 個節點規模,同時將安全共識下降到 20%,既可提高節點確認速度,爲節點賺取更多主網激勵,還可以鼓勵節點規模的擴大,比如膨脹到 1 萬左右。

究竟是 1+1>2 的效果,還是會擊穿現有安全機制,都可能發生。

不過我很喜歡,Solana 就該走美國鏈、陰謀團、中心化路線,作爲以太坊的反面參與公鏈競爭。

魔改 Turbine,還是走向 DPoS

Alpenglow 的理論思路,是大規模節點時代不需要太強的共識數量,因爲 PoS 機制,作惡者需要動員天量資本才能控制,即使是 20% 的規模,以目前價格計算,以太坊需要 200 億美元,Solana 也需要 100 億美元。

有 100 億美元,幹點啥不好,瘋了才會去控制區塊鏈,而且還會遭遇剩餘 80% 節點的反擊,除非是國家行爲。

具體實踐上,Alpenglow 將整個流程粗略分爲 Rotor、Votor 和 Repair 三個部分(更詳細的劃分和工作流程參考其論文),並且在某種程度上,Alpenglow 是對 Turbine 機制的深度改造,所以我們簡略介紹下 Turbine。


圖片說明:區塊廣播機制
圖片來源:@zuoyeweb3

Turbine 是 Solana 的區塊廣播 (Block Propagation) 機制,簡單而言,Turbine 是傳播區塊信息,以達到全部節點進行共識確認的信使。

在早期以太坊的設計中,區塊廣播是 Gossip 協議,中文名如同“謠言、小道消息”,任意節點都可作爲初始信使,和任意節點之間都可進行 P2P 通信,最終達到全網確認的效果,猶如“我有一個消息,我只告訴你,你千萬別跟任何人說”,最終全世界都會知道。

我們暫時跳過 Turbine,用 Ripple 的 DPOS 機制做下對比,以太坊/比特幣做到了極致的點對點通信,那麼代價是什麼呢?

是極端的慢和貴,這也很好理解,節點之間漫無目的、隨機的配對,雖然會更 Robust、更抗審查,但是耗時會更久,而貴就是節點成本的考量,因爲別的節點信息傳播慢又要維持自身運行,那麼自然要以 Gas Fee 的形式轉嫁給用戶。

極端的去中心化,必然會帶來又貴又慢的伴生病。

Ripple 的 DPOS 就走向另一個極端,初期全網只設置 21 個超級節點,極端的中心化完全解決任何副作用,現在主網節點已經到 179 個。

而 Turbine 則走向中間狀態,既不採用以太坊的 Gossip 機制,也不走向削減節點數量的邪路,而是將網路節點進行分級傳播:

    1. 在每個週期內,將節點分爲 Leader 、Relay 以及更普通節點,只有 Leader 節點可以發送區塊廣播信息
    1. 少部分 Relay 節點接受信息之後繼續廣播給更多普通節點,以上過程稱爲 Turbine Tree,很像一棵樹,主次分明。

在 Alpenglow 中,該協議的變種稱之爲 Rotor,本質上就是有秩序的傳播區塊消息,任意 Leader、Relay 節點都非固定。

而 Votor 是節點確認機制,比如,在 Alpenglow 設想中,首輪節點投票達到 80% 比例,滿足 20% 以上的最低限度,便可直接快速通過,如果首輪投票高於 60% 低於 80%,則可開啓第二輪投票,再次超越 60% 即可最終確認。

如果還不行,那就走 Repair 機制,但是個人感覺,這和 Optimistic Rollup 的挑戰期類似,真走到這一步,大概率協議會完蛋,FDIC 可沒法阻止硅谷銀行的擠兌潮。

和暴力堆軟硬件資源拉高帶寬(Bandwidth)不同,Alpenglow 的出發點是減少區塊共識生成過程。

如果數據塊盡量小,比如限定在目前的 1500 Bytes 左右,生成時間足夠短,比如現階段測試中,極限情況能跑到 100ms,是目前 10s 的 1%。(1 s=1000 ms,不過這個存疑,真的大規模實用,條件不會這麼理想,但是也很恐怖了)。

結語

在 MegaETH 之後,現有的 L2 基本卷到終點,在 SVM L2 不會獲得 Solana 支持後,Solana 主網對繼續擴容有實際需求,只有主網 TPS 壓倒一切競對,才能將 Solana 以太坊殺手的理念貫徹到底。

Alpenglow 也並不只能應用於 Solana,理論上,任何 PoS 鏈,包括以太坊都可以使用其機制,和我們之前介紹的 Optimum 類似,現有的區塊鏈研究已經走到技術邊緣,急需更多計算機科學,甚至是社會學理念的幫助。

IBM 曾經宣稱世界未來只需要五臺大型機,如果 HTTP-TCP/IP 構成的互聯網是一個,BTC 是一個, 以太坊也是一個,那留給 Solana 的空間可不大了。

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