Introdução
O pool de transações, também conhecido como “Mempool”, é uma área de armazenamento temporário para transações não confirmadas no blockchain, pois aguardam confirmação e inclusão em um bloco. O surgimento de Bitcoin levou à introdução da conceito de Mempool. A transação é transmitida para a rede e temporariamente realizada no Mempool.
Ele permanece lá até que os validadores confirmem e o incluam em um novo bloco. As transações enviadas ao Mempool são organizadas com base em suas taxas de transação, e as transações com taxas de gás mais altas são normalmente finalizadas primeiro. Isso faz com que os validadores priorizem as transações de taxa mais alta porque recebem taxas de gás como recompensas para transações incluídas em um bloco que mineram à medida que são adicionadas ao blockchain.
Mempools servem como componentes críticos para blockchains, que os utilizam. O Mempool garante que todas as transações enviadas sejam processadas e confirmadas por validadores, exceto nos casos em que a transação é inválida devido a uma assinatura incorreta ou onde a carteira do remetente ficou sem fundos. O Mempool cria um mercado que permite que os usuários escolham a taxa de transação apropriada para processar suas transações mais rapidamente durante os períodos de congestionamento da rede.
O Ethereum e o Bitcoin têm um número total de transações não confirmadas de 50k-200k em seu mempool. Isso geralmente depende da disponibilidade do espaço do bloco e, na maioria das vezes, causa vários gargalos na rede, como baixa taxa de transferência e congestionamento na rede. Um protocolo de fofoca é usado no Ethereum e no Bitcoin para espalhar os memepols entre nós aleatórios de maneira ponto a ponto.
Existem mais de 1.000 validadores na Solana Mainnet e podem gerenciar um tamanho de Mempool de 130.000. Isso significa que, com uma taxa de transferência de rede de 65.000, um Mempool de 130.000 é executado e Solana pode executar mais de 4.000 a 4.500 por segundo. Solana, uma blockchain de alto desempenho, é vista como uma blockchain sem mempool, pois foi projetada desde o início para não confiar em um mempool; Em vez disso, utiliza uma abordagem diferente, pois leva todas as mensagens de transação a um validador de conjunto para cada slot, que é marcado como líder. O líder substitui a cada 4 slots, e o cronograma de líderes é conhecido de antemão por todos os nós de rede ativos. Esta solução, que Solana apresentou, empurra a mensagem de transação em cache para a borda da rede e é chamada SOLANA GULFO CREANTE.
Notas: As transações de Solana por padrão devem incluir um recente BlockHash, que os desenvolvedores podem obter facilmente com uma chamada básica da API. Um Solana Blockhash tem até 150 slots. Fica obsoleto após esse período, portanto, as transações mencionando que serão descartadas pela rede. Isso garante que as transações não processadas não podem demorar. Ultimamente, os hashes do bloco ajudam a desduplicação da transação.
História da corrente do Golfo
Desde o seu lançamento, o Gulf Stream registrou pelo menos duas atualizações significativas-QoS Quic e de participação. É também o componente do protocolo principal que, sem dúvida, experimentou a maior tensão nos últimos anos devido ao aumento maciço no tráfego de rede em Solana. Para colocar isso em perspectiva, quando um validador assume o papel do líder, ele pode antecipar um aumento dramático no tráfego de entrada, geralmente excedendo um gigabyte por segundo, pois toda a rede envia pacotes.
Quic
Inicialmente, a Solana confiou no protocolo UDP para enviar mensagens de transação do nó RPC para o líder atual. Embora o UDP seja rápido e eficiente devido à sua falta de diálogo de handshaking, ele possui desvantagens significativas, como falta de confiabilidade na entrega de dados, pedidos de pacotes e prevenção de duplicação. Essas limitações tornaram-se evidentes durante as interrupções da rede causadas por ataques de DDoS e transações de spam, particularmente durante eventos de alta demanda, como as hortelas da NFT.
A Solana integrou o protocolo QIC ao seu processo de ingestão de validador para enfrentar esses desafios. Ao contrário do UDP, o QIC oferece transmissão de dados confiável com controle de congestionamento interno e sequenciamento de pacotes, garantindo uma comunicação mais suave e segura entre nós. Essa atualização melhorou significativamente a estabilidade e a resiliência da rede, impedindo interrupções futuras e otimizando o desempenho de Solana sob altas cargas de transações.
O protocolo QIC permite comunicações assíncronas rápidas, como o protocolo UDP, mas com sessões e controle de fluxo como o TCP. Embora o protocolo QIC tenha uma baixa taxa de adoção no setor de blockchain, não é a solução única para solana, pois a rede ainda encontra preocupações de congestionamento durante muitos apertos de mão quic. Em meio a todas as falhas existentes com este protocolo, ele possui alguns pontos positivos, uma vez que o Quic é um protocolo de conexão de rede seguro que evita a necessidade de dois apertos de mão (TCP e TLS) e requer menos pacotes para concluir. Pode ser durável após o fechamento, fornecendo mais rápido acesso a dados.
O QIC pode reutilizar uma sessão por meio de fluxos e ingressos de sessão, minimizando o número de conexões do cliente-servidor e oferecendo reconexões rápidas e seguras. Ele também suporta a migração de conexão, permitindo que as conexões sobrevivam a alterações de IP, tornando o usuário móvel mais fluido. O QIC também visa reduzir ou diminuir o impacto de ataques como negação de serviço (DOS), reprodução, reflexão, falsificação e outros. Embora não possa remover todos os ataques, ele pretende tornar mais difícil atacar. No geral, o QIC oferece uma experiência de conexão de rede mais eficiente e segura.
QoS ponderado por estaca
O QoS de Solana Stake Weighted é uma implementação na rede Solana que permite que os líderes identifiquem e priorizem as transações proxiadas através de um validador apostado como um mecanismo adicional de resistência ao Sybil. Esse mecanismo foi implementado na rede Solana no início de 2024. Nesse mecanismo, os validadores com participantes mais altos na rede podem transmitir grandes pacotes de mensagens de transação ao líder.
Por exemplo, um validador com 0,5% da estaca pode combater ataques de Sybil do restante da rede e transmitir até 0,5% dos pacotes ao líder. Com a QoS ponderada em participação ativada, um validador que detém uma participação de 1% terá o direito de enviar até 1% dos pacotes para o líder. Neste método, os validadores com apostas mais altas têm garantia de receber uma qualidade de serviço mais alta, o que impede os validadores de menor qualidade (com menos em jogo) de inundar deliberadamente essas transações, aumentando a resistência geral ao Sybil.
A introdução desse mecanismo teve um efeito significativo no ecossistema Solana, com os operadores comerciais de infraestrutura de RPC e trocas emergindo como os principais beneficiários. Os operadores de RPC estão bem posicionados para garantir acordos com validadores apostados, o que os ajudará a obter uma porcentagem maior de transações incluídas nos blocos. Enquanto isso, trocas ou outras organizações que hospedam os nós Validadores e RPC na mesma infraestrutura podem ativar com confiança o recurso em seus sistemas, sabendo que os nós RPC em sua infraestrutura são confiáveis.
Diferenças entre Solana e arquitetura tradicional de mempool
Existem muitas diferenças na arquitetura Mempool de Solana e Ethereum.
- Em o Ethereum Blockchain, as transações pendentes são mantidas em um mempool público e são dispersas através do protocolo de fofocas nos nós até incluir em blocos. Solana não tem um mempool público. Em vez disso, as transações pendentes são empurradas para o líder atual.
- Ethereum As transações exigem uma taxa de gás, com a prioridade da transação normalmente ligada ao preço do gás. Solana As transações requerem uma taxa base fixa por assinatura (normalmente 0,000005 sol), com a opção de incluir uma taxa de prioridade para uma execução mais rápida da transação.
- SolanaA implementação padrão do validador padrão também oferece produção contínua de blocos. As transações entram continuamente ao validador para execução, depois bloqueiam a produção e, finalmente, a propagação da transação. Sobre Ethereumas transações pendentes são mantidas pelo validador ou construtor de blocos antes que blocos inteiros sejam produzidos em intervalos de 12 segundos. A fabricação de blocos contínuos implica que as taxas prioritárias não garantem uma posição dentro de um bloco.
- Ethereum Depende de leilões externos como o MEV-Boost, onde os validadores oferecem o Blockspace e os mineiros podem extrair dinheiro através do MEV (valor máximo extraível). Esse tipo de leilão possui uma participação de mercado dominante (cerca de 85% da rede). Solana Implementou os leilões de bloqueio fora do protocolo (JITO), que têm uma participação de mercado reduzida (cerca de 25%). Isso reflete as variações de como Solana e Ethereum lidam com os leilões MEV e Blockspace em seus ecossistemas.
Conclusão
Nesta peça, exploramos o mecanismo exclusivo de manuseio de transações de Solana, concentrando -se em seu protocolo de corrente do Golfo e como ele difere das arquiteturas tradicionais do Mempool, como as usadas pelo Ethereum. Destacamos a produção de blocos contínuos de Solana, as taxas de transação fixa e o uso inovador da QoS quic e da participação na estaca para otimizar o desempenho e a segurança da rede.
