在上周的 solana breakpoint 大會上，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更是錦上添花。在這場盛宴中，尤為引人注目的亮點是 solana 驗證器客戶端 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注，標志著 solana 網(wǎng)絡將在性能上將實現(xiàn)質的飛躍，同時可避免 solana 上單一客戶端崩潰導致網(wǎng)絡宕機的風險。
Firedancer 的開發(fā)歷程可追溯至于 2021 年至 2022 年，作為由 Jump Trading Group 主導開發(fā)的 Solana 第二個驗證器客戶端（原有客戶端 Agave 由 Anza 開發(fā)），其設計初衷在于消除單點故障隱患，增強網(wǎng)絡的整體穩(wěn)健性和堅韌性。與原有基于 Rust 的驗證器不同，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網(wǎng)絡的影響，為 Solana 的安全性加上了又一道堅固的防線。
Firedancer 表現(xiàn)如何？
根據(jù) Jump Crypto 首席科學官 Kevin Bowers 在 Solana Breakpoint 大會上的演示，F(xiàn)iredancer 展示了每秒處理超過 100 萬筆交易的能力，這一數(shù)字遠超 Solana 當前理論上的幾萬 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」，預示著網(wǎng)絡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)上的進展，該客戶端已成功產(chǎn)出超過 2 萬個區(qū)塊，并實現(xiàn)了 1% 的質押比例。
另一工程師 Aryaman Jain 的演示進一步揭示了 Firedancer 在特定條件下的表現(xiàn)，如在 10 個驗證器環(huán)境下，其 TPS 可達百萬級別，每秒處理計算單元超過 12 億次，同時展現(xiàn)出 3.5 Gbps 的 Blockspace 能力和 50 萬 TPS 的 VM 執(zhí)行效率。
Firedancer 如何運行？
Firedancer 圍繞高性能計算堆棧和網(wǎng)絡堆棧、Runtime 和共識機制三個主要組成部分構建。Firedancer 之所以能夠將 Solana 網(wǎng)絡的性能提升至 100 萬 TPS（當前協(xié)議級別的限制將性能限制在 81,000 TPS 左右），關鍵在于其創(chuàng)新的架構設計和數(shù)據(jù)流優(yōu)化。
該驗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)，每個線程都專注于特定的任務，如網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包處理、交易驗證、區(qū)塊打包等。這種設計實現(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，每個線程執(zhí)行 11 個不同的作業(yè)之一。有些作業(yè)只需要一個線程來完成它們，但某些作業(yè)需要許多線程并行執(zhí)行相同的工作。另外，每個線程都有一個 CPU core 來運行，并且線程擁有該 core 的所有權：永遠不會休眠或讓操作系統(tǒng)將其用于其他目的。
Firedancer 還引入了一個名為「tiles」的架構，每種 tile 代表了一個作業(yè)及其運行的線程和分配的 CPU core。這種組合方式使得性能調優(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)絡設備發(fā)送和接收網(wǎng)絡數(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)包處理以管理和實施 QUIC 協(xié)議（每 tile 可處理 >100 萬 TPS）；
- verify：驗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：檢查并過濾掉重復的傳入交易；
- pack：當成為 leader 時，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)在后臺進行哈希運算的機制，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間性。
- shred：當成為 leader 時，向網(wǎng)絡分發(fā)區(qū)塊數(shù)據(jù)；非 leader 時，接收并重傳區(qū)塊數(shù)據(jù)（吞吐量主要取決于集群大小。在基準測試中，如果集群規(guī)模較小，1 個 tile 可以處理>100 萬 TPS）；
- store：當成為 leader 時接收區(qū)塊數(shù)據(jù)，或者當其他節(jié)點是 leader 時從其他節(jié)點接收區(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：收集有關其他 tiles 的監(jiān)控信息并將其提供給 HTTP 端點；
- sign：持有驗證者私鑰，并接收和響應來自其他 tile 的簽名請求。
值得注意的是，在 Firedancer 成熟之前，其過渡版本 Frankendancer 已先行一步進入 Solana 主網(wǎng)。Frankendancer 是 Firedancer 和 Agave 部分代碼的混合體，結合了 Firedancer 在網(wǎng)絡堆棧和區(qū)塊生產(chǎn)方面的優(yōu)勢，同時保留了 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，將極大地豐富驗證器的多樣性，進一步削弱單點故障對網(wǎng)絡穩(wěn)定性的影響，為 Solana 網(wǎng)絡的可靠性筑起一座更加堅固的堡壘。
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)絡的未來發(fā)展描繪了一幅更加充滿希望的藍圖。
以上就是Breakpoint 上備受矚目的 Firedancer 究竟是什么？的詳細內容
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