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Solana Firedancer是什么？如何運(yùn)行？有何影響？

2025-01-10 08:42:27 | 來源： | 作者：佚名

Firedancer推出對Solana生態(tài)系統(tǒng)有重大影響將極大地豐富驗(yàn)證器的多樣性，進(jìn)一步削弱單點(diǎn)故障對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的影響，為Solana網(wǎng)絡(luò)的可靠性筑起一座更加堅(jiān)固的堡壘,Firedancer保持了與現(xiàn)有協(xié)議的向后兼容性，能夠確保生態(tài)系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡，無需DApp開發(fā)者及用戶做出重大調(diào)整

Firedancer是什么？如何運(yùn)行？有何影響？在上周的 Solana Breakpoint 大會(huì)上，現(xiàn)場氣氛活躍，生態(tài)產(chǎn)品發(fā)布接踵而至，各類豐富多彩的周邊活動(dòng)更是錦上添花。在這場盛宴中，尤為引人注目的亮點(diǎn)是 Solana 驗(yàn)證器客戶端 Firedancer 的早期版本正式登陸主網(wǎng)，這一里程碑式的成就被賦予了特別的關(guān)注，標(biāo)志著 Solana 網(wǎng)絡(luò)將在性能上將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，同時(shí)可避免 Solana 上單一客戶端崩潰導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)宕機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。

那么Firedancer是什么？Firedancer如何運(yùn)行？Firedancer有何影響？下面就和腳本之家小編一起詳細(xì)了解下吧！

Firedancer 是什么？

Firedancer 的開發(fā)歷程可追溯至于 2021 年至 2022 年，作為由 Jump Trading Group 主導(dǎo)開發(fā)的 Solana 第二個(gè)驗(yàn)證器客戶端（原有客戶端 Agave 由 Anza 開發(fā)），其設(shè)計(jì)初衷在于消除單點(diǎn)故障隱患，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的整體穩(wěn)健性和堅(jiān)韌性。與原有基于 Rust 的驗(yàn)證器不同，F(xiàn)iredancer 采用 C 語言編寫，不包含 Rust 代碼，這一選擇顯著降低了潛在漏洞對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影響，為 Solana 的安全性加上了又一道堅(jiān)固的防線。

Firedancer 表現(xiàn)如何？

根據(jù) Jump Crypto 首席科學(xué)官 Kevin Bowers 在 Solana Breakpoint 大會(huì)上的演示，F(xiàn)iredancer 展示了每秒處理超過 100 萬筆交易的能力，這一數(shù)字遠(yuǎn)超 Solana 當(dāng)前理論上的幾萬 TPS 極限。Kevin Bowers 還將這一成就形象地比喻為將「鄉(xiāng)間小路」拓寬為「州際公路」，預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)成本和容量的雙重優(yōu)化。

Jump Trading 的核心工程師 Liam Heeger 則分享了 Firedancer 在測試網(wǎng)上的進(jìn)展，該客戶端已成功產(chǎn)出超過 2 萬個(gè)區(qū)塊，并實(shí)現(xiàn)了 1% 的質(zhì)押比例。

另一工程師 Aryaman Jain 的演示進(jìn)一步揭示了 Firedancer 在特定條件下的表現(xiàn)，如在 10 個(gè)驗(yàn)證器環(huán)境下，其 TPS 可達(dá)百萬級別，每秒處理計(jì)算單元超過 12 億次，同時(shí)展現(xiàn)出 3.5 Gbps 的 Blockspace 能力和 50 萬 TPS 的 VM 執(zhí)行效率。

Firedancer 如何運(yùn)行？

Firedancer 圍繞高性能計(jì)算堆棧和網(wǎng)絡(luò)堆棧、Runtime 和共識機(jī)制三個(gè)主要組成部分構(gòu)建。Firedancer 之所以能夠?qū)?Solana 網(wǎng)絡(luò)的性能提升至 100 萬 TPS（當(dāng)前協(xié)議級別的限制將性能限制在 81, 000 TPS 左右），關(guān)鍵在于其創(chuàng)新的架構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)流優(yōu)化。

該驗(yàn)證器采用了一種并發(fā)模型，通過少量線程執(zhí)行多樣化的作業(yè)，每個(gè)線程都專注于特定的任務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包處理、交易驗(yàn)證、區(qū)塊打包等。這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用與交易處理速度的顯著提升。

具體來說，每個(gè)線程執(zhí)行 11 個(gè)不同的作業(yè)之一。有些作業(yè)只需要一個(gè)線程來完成它們，但某些作業(yè)需要許多線程并行執(zhí)行相同的工作。另外，每個(gè)線程都有一個(gè) CPU core 來運(yùn)行，并且線程擁有該 core 的所有權(quán)：永遠(yuǎn)不會(huì)休眠或讓操作系統(tǒng)將其用于其他目的。

Firedancer 還引入了一個(gè)名為「tiles」的架構(gòu)，每種 tile 代表了一個(gè)作業(yè)及其運(yùn)行的線程和分配的 CPU core。這種組合方式使得性能調(diào)優(yōu)變得靈活而高效。例如，net 和 quic 的每 tile 可處理 >100 萬 TPS，而 verify 和 bank tiles 則專注于交易驗(yàn)證和區(qū)塊執(zhí)行，盡管它們的處理速度相對較低，但足以滿足高并發(fā)場景下的需求。

Firedancer 官方文檔中列出了 11 種 tile，分別為：

net：從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送和接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包（每 tile 可處理 >100 萬 TPS）；
quic：接收來自客戶端的交易，執(zhí)行所有連接管理和數(shù)據(jù)包處理以管理和實(shí)施 QUIC 協(xié)議（每 tile 可處理 >100 萬 TPS）；
verify：驗(yàn)證傳入交易的加密簽名，過濾無效交易（每 tile 可處理 20-4 萬 TPS）；
dedup：檢查并過濾掉重復(fù)的傳入交易；
pack：當(dāng)成為 leader 時(shí)，打包傳入的交易并智能地安排它們執(zhí)行；
bank：執(zhí)行被安排的交易（每 tiles 可處理 20-4 萬 TPS）；
poh：是一種連續(xù)在后臺進(jìn)行哈希運(yùn)算的機(jī)制，將生成的哈希值與已執(zhí)行的交易混合在一起，從而證明順序性和時(shí)間性。
shred：當(dāng)成為 leader 時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)分發(fā)區(qū)塊數(shù)據(jù)；非 leader 時(shí)，接收并重傳區(qū)塊數(shù)據(jù)（吞吐量主要取決于集群大小。在基準(zhǔn)測試中，如果集群規(guī)模較小， 1 個(gè) tile 可以處理>100 萬 TPS）；
store：當(dāng)成為 leader 時(shí)接收區(qū)塊數(shù)據(jù)，或者當(dāng)其他節(jié)點(diǎn)是 leader 時(shí)從其他節(jié)點(diǎn)接收區(qū)塊數(shù)據(jù)，并將其存儲在本地磁盤上的數(shù)據(jù)庫中；
metric：收集有關(guān)其他 tiles 的監(jiān)控信息并將其提供給 HTTP 端點(diǎn)；
sign：持有驗(yàn)證者私鑰，并接收和響應(yīng)來自其他 tile 的簽名請求。

值得注意的是，在 Firedancer 成熟之前，其過渡版本 Frankendancer 已先行一步進(jìn)入 Solana 主網(wǎng)。Frankendancer 是 Firedancer 和 Agave 部分代碼的混合體，結(jié)合了 Firedancer 在網(wǎng)絡(luò)堆棧和區(qū)塊生產(chǎn)方面的優(yōu)勢，同時(shí)保留了 Agave 在執(zhí)行和共識方面的功能。而 Firedancer 則是完全從頭開始構(gòu)建，不包含任何 Agave 的代碼。

Firedancer 有何影響？

無疑，F(xiàn)iredancer 的推出對 Solana 生態(tài)系統(tǒng)具有重大影響，將極大地豐富驗(yàn)證器的多樣性，進(jìn)一步削弱單點(diǎn)故障對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的影響，為 Solana 網(wǎng)絡(luò)的可靠性筑起一座更加堅(jiān)固的堡壘。

此外，F(xiàn)iredancer 保持了與現(xiàn)有協(xié)議的向后兼容性，能夠確保生態(tài)系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡，無需 DApp 開發(fā)者及用戶做出重大調(diào)整。

盡管目前 Firedancer 仍處于非投票模式，且需經(jīng)歷持續(xù)不斷的優(yōu)化與審核，但這為 Solana 網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展描繪了一幅更加充滿希望的藍(lán)圖。

Solana Firedancer 亮點(diǎn)

根據(jù) Solana 技術(shù) Discord 服務(wù)器中的消息，到本周末，Solana 的核心開發(fā)人員希望該鏈的低風(fēng)險(xiǎn)測試網(wǎng)絡(luò)上的「絕大多數(shù)」處理能力能夠通過 Firedancer 的早期版本 Frankendancer 運(yùn)行。并號召 Solana 驗(yàn)證者（即運(yùn)行為網(wǎng)絡(luò)提供動(dòng)力的計(jì)算機(jī)的人）采取行動(dòng)。自 2022 年起，該升級就一直在籌備中，當(dāng)時(shí)該鏈經(jīng)常出現(xiàn)故障，升級被視為對 Solana 穩(wěn)定性和速度的提升。

史上最快區(qū)塊鏈即將誕生？

Firedancer 的支持者認(rèn)為，這款由交易巨頭 Jump 的加密貨幣部門開發(fā)的軟件將使 Solana 在加密貨幣吸引全球金融市場進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈的競賽中占據(jù)無可匹敵的優(yōu)勢。他們指出，它的理論速度為：每秒 100 萬筆交易，比當(dāng)今任何基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)都要快幾個(gè)數(shù)量級。

作為 Jump Crypto 團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)開發(fā)的 Solana 新驗(yàn)證器客戶端，它從根本上致力于提升 Solana 網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和安全性。早在 2022 年，F(xiàn)iredancer 就開始了開發(fā)計(jì)劃，它與 Solana 現(xiàn)有的 Rust 語言客戶端（Agave）形成了鮮明的對比。Firedancer 采用 C 和 C++ 語言進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，這一決定極大地減少了由于內(nèi)存泄漏等問題導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰的概率，因此比現(xiàn)有客戶端更加穩(wěn)定。

在早期階段，F(xiàn)iredancer 的開發(fā)面臨了許多挑戰(zhàn)。例如，由于新軟件的復(fù)雜性，驗(yàn)證者在測試過程中發(fā)現(xiàn)了許多缺陷，導(dǎo)致很多驗(yàn)證者對其持謹(jǐn)慎態(tài)度。

Firedancer 本身尚未確定發(fā)布日期。目前，Jump Crypto 僅推出了 Frankendancer，它是一種混合體，結(jié)合了 Firedancer 和 Solana 主要客戶端架構(gòu)的元素。本周之前，只有一小部分驗(yàn)證者采用了 Frankendancer；許多人告訴 CoinDesk，他們發(fā)現(xiàn)它存在缺陷且容易崩潰。

Solana 驗(yàn)證者社區(qū)的長期成員 Kollen House 表示：「讓這個(gè)項(xiàng)目繼續(xù)運(yùn)行非常困難，但我們做到了?！顾J(rèn)為，推動(dòng)更廣泛地采用 Frankendancer 的新舉措是該軟件「成熟」的標(biāo)志。

Firedancer 技術(shù)創(chuàng)新

Firedancer 與現(xiàn)有的 Solana 客戶端相比，帶來了多個(gè)重要的技術(shù)創(chuàng)新，尤其是在高性能計(jì)算和并行化處理方面。Firedancer 的架構(gòu)由三個(gè)核心組成部分構(gòu)成：高性能計(jì)算堆棧、網(wǎng)絡(luò)堆棧、運(yùn)行時(shí)和共識機(jī)制。這些創(chuàng)新使得 Solana 網(wǎng)絡(luò)的吞吐量得到了大幅提升，理論上可以達(dá)到每秒超過 100 萬筆交易，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有系統(tǒng)的吞吐量極限。

并行性與高效計(jì)算

Firedancer 的設(shè)計(jì)依賴于高并發(fā)的計(jì)算模型，每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)通過多個(gè)獨(dú)立的線程執(zhí)行不同的任務(wù)，如交易驗(yàn)證、區(qū)塊打包和數(shù)據(jù)處理等。這種并行化處理使得系統(tǒng)能夠更加高效地分配計(jì)算資源，最大化吞吐量并提高處理速度。每個(gè)線程專注于某一任務(wù)，并擁有專門的 CPU 核心，這種設(shè)計(jì)避免了資源的浪費(fèi)。

瓦片架構(gòu)（Tiles Architecture）

Firedancer 引入了創(chuàng)新的瓦片架構(gòu)（tiles），每個(gè)瓦片對應(yīng)一個(gè)特定任務(wù)，并與一個(gè)特定的線程和 CPU 核心綁定。這種靈活的架構(gòu)使得不同類型的任務(wù)能夠根據(jù)實(shí)際需求靈活分配資源。例如，網(wǎng)絡(luò)堆棧（net）和 QUIC 協(xié)議的瓦片處理速度極快，每秒能夠處理超過 100 萬筆交易，而交易驗(yàn)證（verify）和銀行操作（bank）瓦片則專注于事務(wù)的安全驗(yàn)證和執(zhí)行，雖然其吞吐量較低，但能夠處理高并發(fā)的交易請求。

高效的共識與網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制

Firedancer 的共識機(jī)制通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流和分布式處理，降低了交易驗(yàn)證的延遲，提高了整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。這使得 Solana 網(wǎng)絡(luò)在高并發(fā)和負(fù)載激增時(shí)，能夠保持其高效運(yùn)作，避免因單點(diǎn)故障導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰。

Firedancer 對 Solana 的影響

突破性吞吐量

Firedancer 的最大亮點(diǎn)之一便是其提升的性能。根據(jù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)的展示，F(xiàn)iredancer 每秒能夠處理超過 100 萬筆交易，遠(yuǎn)超 Solana 當(dāng)前 50,000 TPS 的理論極限。這一性能大幅提高了 Solana 區(qū)塊鏈在全球金融市場中的競爭力，也為未來的 DeFi 和 Web3 應(yīng)用提供了更為強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施。以 Visa 等傳統(tǒng)金融支付系統(tǒng)為參考，其交易吞吐量通常僅為每秒數(shù)萬筆。Firedancer 的性能無疑將讓 Solana 在這些競爭者中脫穎而出，成為未來區(qū)塊鏈支付的領(lǐng)導(dǎo)者。

增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性與安全性

除了性能提升，F(xiàn)iredancer 還大大增強(qiáng)了 Solana 網(wǎng)絡(luò)的安全性。通過引入與現(xiàn)有系統(tǒng)兼容的新客戶端，F(xiàn)iredancer 不僅增強(qiáng)了 Solana 網(wǎng)絡(luò)的去中心化程度，還進(jìn)一步減少了由于單個(gè)客戶端故障所帶來的網(wǎng)絡(luò)崩潰風(fēng)險(xiǎn)。與原有的 Rust 客戶端不同，F(xiàn)iredancer 使用 C 和 C++ 編寫，不僅能有效避免由于內(nèi)存泄漏等問題導(dǎo)致的宕機(jī)，而且還能在出現(xiàn)故障時(shí)，將影響范圍降到最低。

降低網(wǎng)絡(luò)升級的復(fù)雜性

Firedancer 的引入還為 Solana 網(wǎng)絡(luò)的升級提供了新的解決方案。在此前的版本中，Solana 必須依賴于較少的客戶端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)更新和維護(hù)，而這種單點(diǎn)依賴往往會(huì)導(dǎo)致升級過程中的技術(shù)難題。隨著 Firedancer 的加入，Solana 現(xiàn)在有了更多的客戶端選項(xiàng)，使得網(wǎng)絡(luò)升級更加靈活和高效。此外，F(xiàn)iredancer 與現(xiàn)有協(xié)議兼容，保證了生態(tài)系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡，無需 DApp 開發(fā)者和用戶進(jìn)行重大調(diào)整。

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