Proof-of-History คืออะไร และทำงานอย่างไร

อธิบายความจำเป็นในการพิสูจน์ประวัติศาสตร์

ในฐานะคนที่ใช้เวลานับไม่ถ้วนในการเจาะลึกความซับซ้อนของระบบบล็อกเชนต่างๆ ฉันต้องยอมรับว่าแนวทางของ Solana ในด้านฉันทามติและการประมวลผลธุรกรรมนั้นไม่มีอะไรน่าประทับใจเลย วิธีที่พวกเขาจัดการเพื่อขจัดความจำเป็นในการใช้ mempool โดยใช้กลไก Proof of History (PoH) อันเป็นเอกลักษณ์ถือเป็นนวัตกรรมอย่างแท้จริง

ในระบบการกระจายอำนาจ เช่น บล็อกเชน การรักษาลำดับธุรกรรมที่เป็นหนึ่งเดียวถือเป็นอุปสรรคสำคัญ โดยทั่วไปแล้ว บล็อกเชนจะจัดการการซิงโครไนซ์นี้โดยการออกอากาศบล็อคทั่วทั้งเครือข่าย อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้อาจทำให้เกิดความล่าช้าและยืดเยื้อการยืนยันการทำธุรกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีอุปกรณ์จำนวนมากเข้าร่วมในเครือข่าย

Anatoly Yakovenko ผู้สร้าง Solana ตระหนักถึงปัญหาที่เรียกว่า “ปัญหานาฬิกา” และเสนอวิธีการเข้ารหัสเพื่อจัดการโดยการประทับเวลาทุกธุรกรรมในลักษณะที่สามารถตรวจสอบได้ การประทับเวลานี้ช่วยให้ Solana สามารถสร้างลำดับเหตุการณ์ตามลำดับเหตุการณ์ได้โดยไม่จำเป็นต้องมีข้อตกลงเครือข่ายที่ต่อเนื่องตรงเวลาหรือตามลำดับ โซลูชันที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งเรียกว่า Proof-of-History ได้กลายเป็นคุณลักษณะที่กำหนดของ Solana ทำให้สามารถรักษาความเร็วสูงในขณะที่ยังคงการกระจายอำนาจไว้

ปัจจุบัน Solana สร้างความฮือฮาอย่างมากในฐานะหนึ่งในบล็อกเชนเลเยอร์ 1 ชั้นนำ สาเหตุหลักมาจากบล็อกเชนนี้ให้อัตราการทำธุรกรรมที่รวดเร็วเป็นพิเศษและต้นทุนที่เอื้อมถึง การหนุนการทำงานด้วยความเร็วสูงนั้นเป็นแนวคิดที่เป็นเอกลักษณ์ที่เรียกว่า Proof-of-History (PoH) ซึ่งทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับแพลตฟอร์มอันทรงพลังนี้

แทนที่จะพึ่งพาวิธีการที่เป็นเอกฉันท์อย่างสมบูรณ์ เช่น Proof-of-Work (PoW) เช่น Bitcoin หรือ Proof-of-Stake (PoS) เช่น Ethereum Solana ใช้การผสมผสานระหว่าง Proof-of-History (PoH) และ Proof-of-Stake เพื่อสร้างระบบที่ให้ความเร็วสูงและความหน่วงต่ำ

ในฐานะนักวิจัยที่เจาะลึกเทคโนโลยีบล็อกเชน ฉันสามารถยืนยันได้ว่าการผสมผสานที่ไม่ซ้ำใครนี้ทำให้ Solana แตกต่างจากคู่แข่ง ทำให้สามารถประมวลผลธุรกรรมในจำนวนที่น่าประทับใจต่อวินาที ลักษณะเฉพาะนี้ช่วยแก้ไขและบรรเทาปัญหาคอขวดที่สำคัญที่เครือข่ายอื่นๆ เผชิญในการดำเนินงานประจำวันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การพิสูจน์ประวัติ (PoH) ทำงานอย่างไร

Proof-of-history ดำเนินการโดยการตั้งค่าตัวจับเวลาแบบเข้ารหัสซึ่งจะลงวันที่ทุกธุรกรรม ส่งผลให้เกิดลำดับของเหตุการณ์ที่ตรวจสอบเวลาที่แน่นอนที่แต่ละธุรกรรมเกิดขึ้น

ในวิธีนี้ ฟังก์ชัน Verifiable Delay (VDF) โดยเฉพาะฟังก์ชันที่ใช้ประโยชน์จากฟังก์ชันแฮช SHA-256 ในบริบทของ Solana ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสายโซ่แฮชที่ต่อเนื่องกันอย่างต่อเนื่อง แฮชแต่ละรายการจะเชื่อมโยงกับแฮชก่อนหน้า ทำให้เกิดไทม์ไลน์ที่แตกต่างกัน

คุณลักษณะที่โดดเด่นประการหนึ่งของ PoH (Proof of History) คือแต่ละแฮชที่สร้างขึ้นนั้นสามารถตรวจสอบได้และขึ้นอยู่กับแฮชที่อยู่ก่อนหน้านั้น สายแฮชนี้ทำหน้าที่เหมือน “นาฬิกา” ที่โหนดเครือข่ายทั้งหมดสามารถซิงโครไนซ์ด้วย ทำให้สามารถเห็นพ้องกับลำดับธุรกรรมโดยไม่ต้องใช้การสื่อสารโดยตรง ด้วยการตรวจสอบบล็อกและธุรกรรมตามลำดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โหนดสามารถเร่งกระบวนการทั้งหมดให้เร็วขึ้นได้

PoH เร่งฉันทามติเกี่ยวกับ Solana อย่างไร

PoH (Proof of History) ช่วยให้ Solana บรรลุข้อตกลงร่วมกันได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยจัดเตรียมธุรกรรมไว้ล่วงหน้า ส่งผลให้มีเวลาบล็อกสั้นและสามารถประมวลผลธุรกรรมจำนวนมากได้ทุกวินาที ซึ่งอาจสูงถึงหลายพันรายการ

ในระบบ Proof-of-Stake (PoS) หรือ Proof-of-Work (PoW) แบบเดิม การสร้างบล็อกได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อตกลงทั้งระบบ โดยจำเป็นต้องมีความสอดคล้องเกี่ยวกับการประทับเวลาและลำดับของแต่ละบล็อก

PoH (Proof of History) ช่วยให้ Solana สามารถข้ามขั้นตอนที่เป็นเอกฉันท์ผ่านการทำธุรกรรมการสั่งซื้อล่วงหน้า กล่าวง่ายๆ ก็คือ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องสามารถประมวลผลธุรกรรมได้ทันทีที่เข้ามา โดยไม่ต้องรอข้อตกลงทั่วทั้งเครือข่าย ส่งผลให้การสื่อสารน้อยลงและมีกระบวนการตรวจสอบที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ด้วย Proof of History (PoH) Solana จึงสามารถบรรลุข้อตกลงร่วมกันได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เนื่องจากแต่ละโหนดสามารถเข้าถึงลำดับเหตุการณ์ที่ตรวจสอบได้ซึ่งเหมือนกัน ซึ่งส่งผลให้เวลาบล็อกมีความสม่ำเสมอและรวดเร็ว – Solana มักจะใช้เวลาบล็อกถึง 400 มิลลิวินาที ซึ่งเร็วกว่าระบบรวมศูนย์หลายแห่ง ด้วยการแก้ปัญหาการซิงโครไนซ์ PoH ช่วยให้ Solana จัดการธุรกรรมหลายพันรายการต่อวินาทีด้วยความแม่นยำในระดับสูง

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการพิสูจน์ประวัติและการพิสูจน์การมีส่วนได้ส่วนเสีย

ในฐานะนักวิเคราะห์ข้อมูล ฉันพบว่าในขณะที่ Proof of History (PoH) ร่างลำดับและช่วงเวลาของการทำธุรกรรม Proof of Stake (PoS) มีหน้าที่รับผิดชอบในการเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้องและรักษาความปลอดภัยโดยรวมของเครือข่าย

ในฐานะนักวิจัยที่กำลังศึกษาระบบ Proof of Stake ของ Solana ฉันสามารถแบ่งปันได้ว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้องในเครือข่ายนี้ได้รับเลือกตามการลงทุนหรือสัดส่วนการถือหุ้นของพวกเขา ยิ่งเดิมพันมีขนาดใหญ่เท่าใด โอกาสที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะได้รับเลือกให้ต่อท้ายบล็อกใหม่ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น กระบวนการเลือกเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องตามจำนวนเงินที่วางเดิมพัน ช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยของเครือข่ายโดยทำให้แน่ใจว่าผลประโยชน์ของเครื่องมือตรวจสอบนั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับสุขภาพโดยรวมและความเป็นอยู่ที่ดีของเครือข่าย

PoH และ PoS ทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่น โดยมีวิธีการดังนี้:

• PoH จัดเตรียมรายการเหตุการณ์ที่เรียงลำดับไว้ ในขณะที่ PoS จะกำหนดว่าใครจะเพิ่มเหตุการณ์เหล่านั้นลงในบล็อกเชน 
• ผู้ตรวจสอบที่ได้รับเลือกหรือที่เรียกว่า “ผู้นำ” จะรวบรวมและสั่งธุรกรรมตามการประทับเวลาของ PoH การทำงานร่วมกันระหว่าง PoH และ PoS ช่วยให้ Solana สามารถรักษาทั้งความเร็วและความปลอดภัย ซึ่งเป็นความสมดุลที่ท้าทายสำหรับบล็อกเชนอื่น ๆ อีกมากมาย

บทบาทของผู้ตรวจสอบหลักในการสร้างบล็อกบน Solana

ในบริบทของ Solana เครื่องมือตรวจสอบคีย์ ซึ่งมักเรียกว่า “ลูกค้าเป้าหมาย” จะถูกเลือกให้สร้างบล็อกภายในกรอบเวลาที่กำหนด เรียกว่าช่อง หัวหน้าผู้ตรวจสอบมีหน้าที่จัดเตรียมและประทับตราธุรกรรมตามไทม์ไลน์ Proof-of-History (PoH)

ผู้นำใช้ Proof of History (PoH) เพื่อรับรองว่าทุกธุรกรรมได้รับการกำหนดตำแหน่งหรือการประทับเวลาที่ไม่ซ้ำกัน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีผู้ตรวจสอบเพิ่มเติมในการตรวจสอบลำดับของธุรกรรมอย่างต่อเนื่อง วิธีการนี้ทำให้กระบวนการง่ายขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพในระบบบล็อคเชน

เมื่อ Lead Validator สร้างบล็อกแล้ว ก็จะได้รับการตรวจสอบโดยโหนดอื่น 

เนื่องจากบล็อกนี้สอดคล้องกับกำหนดการ Proof-of-History (PoH) การตรวจสอบว่ามันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ งานหลักของเครื่องมือตรวจสอบหลักในระบบของ Solana เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เนื่องจากความสามารถในการปรับขนาด เนื่องจากรับประกันได้ว่าบล็อกจะถูกสร้างขึ้นและตรวจสอบอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วสูง

ลำดับของข้อตกลงรวม Proof of History (PoH) และ Proof of Stake (PoS) เข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงสร้างบล็อกเชนที่มีความเร็วสูงและมีความล่าช้าน้อยที่สุด

• ขั้นตอนที่ 1: ผู้นำผู้ตรวจสอบความถูกต้องใน Solana จะถูกเลือกตามระบบที่มีน้ำหนักเดิมพัน โดยที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่มีเดิมพัน Solana (SOL) ที่ใหญ่กว่ามีแนวโน้มที่จะได้รับเลือกให้เป็นผู้นำมากกว่า ซึ่งหมายความว่าหน่วยงานที่ลงทุนในเครือข่ายมากขึ้นมีแนวโน้มที่จะรับผิดชอบในการผลิตแบบบล็อกมากขึ้น โดยส่งเสริมการจัดแนวสิ่งจูงใจด้วยการรักษาความปลอดภัยเครือข่าย
• ขั้นตอนที่ 2: กลไกฉันทามติของ PoH กำหนดกำหนดการหมุนเวียนสำหรับผู้นำ กำหนดการเป็นที่ทราบล่วงหน้า และผู้นำแต่ละคนจะได้รับ “สล็อต” ซึ่งเป็นช่วงเวลาสั้นๆ (ประมาณ 400 มิลลิวินาที) ซึ่งพวกเขาจะรวบรวมธุรกรรมและสร้างบล็อก การหมุนเวียนที่คาดการณ์ได้นี้ช่วยให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องคาดการณ์ได้ว่าพวกเขาจะทำหน้าที่เป็นผู้นำเมื่อใด ทำให้ง่ายต่อการเตรียมพร้อมสำหรับความรับผิดชอบที่กำลังจะเกิดขึ้น
• ขั้นตอนที่ 3: ระหว่างช่องที่ได้รับมอบหมาย ผู้นำจะรวบรวมธุรกรรมจากเครือข่าย กลไก PoH ช่วยให้ผู้นำสามารถประทับเวลาแต่ละธุรกรรมด้วยลายเซ็นการเข้ารหัสที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้เกิดลำดับธุรกรรมที่เรียงลำดับกัน การสั่งซื้อนี้เป็นส่วนสำคัญของ PoH ช่วยให้ธุรกรรมได้รับการตรวจสอบและตรวจสอบโดยโหนดอื่นในลำดับที่ถูกต้อง
• ขั้นตอนที่ 4: จากนั้นผู้นำจะจัดระเบียบธุรกรรมที่สั่งซื้อไว้ในบล็อก โดยฝังการประทับเวลาที่สอดคล้องกับลำดับ PoH ลำดับนี้ทำหน้าที่เป็นบันทึกในอดีตที่ยืนยันลำดับธุรกรรมโดยไม่ต้องให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องทุกคนต้องได้รับความเห็นเป็นเอกฉันท์ในแต่ละธุรกรรมแยกกัน การประทับเวลา PoH ยังทำหน้าที่เป็นหลักฐานว่าธุรกรรมได้รับการประมวลผลแบบเรียลไทม์ โดยมีบัญชีแยกประเภทที่ตรวจสอบได้
• ขั้นตอนที่ 5: เมื่อสร้างบล็อกแล้ว ผู้นำจะออกอากาศบล็อกไปยังส่วนที่เหลือของเครือข่ายโดยใช้โปรโตคอล Turbine ของ Solana Turbine แบ่งข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ตเล็กๆ และกระจายไปยังเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง เพื่อให้มั่นใจว่ามีการเผยแพร่อย่างมีประสิทธิภาพแม้จะมีปริมาณธุรกรรมสูงก็ตาม
• ขั้นตอนที่ 6: เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องอื่นๆ ได้รับบล็อกและตรวจสอบความถูกต้องกับลำดับ PoH เพื่อยืนยันว่าลำดับการประทับเวลาสอดคล้องกับบันทึกในอดีตที่คาดหวัง เนื่องจากธุรกรรมได้รับการสั่งซื้อล่วงหน้าโดยผู้นำแล้ว ผู้ตรวจสอบจึงสามารถตรวจสอบลำดับได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องมีการสื่อสารเพิ่มเติมสำหรับการสั่งซื้อ ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการตรวจสอบ
• ขั้นตอนที่ 7: หลังจากที่บล็อกได้รับการตรวจสอบแล้ว มันจะถูกเพิ่มไปยังบล็อคเชน เพื่อสรุปบันทึกธุรกรรม จากนั้นบทบาทของผู้นำจะหมุนเวียนไปยังผู้ตรวจสอบตามกำหนดการคนถัดไป ซึ่งจะเริ่มรวบรวมธุรกรรมสำหรับช่องต่อไปนี้ วงจรนี้จะดำเนินต่อไปและช่วยให้ Solana บรรลุการผลิตบล็อกอย่างต่อเนื่องและรักษาปริมาณงานที่สูง

นวัตกรรมเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Solana: กังหันและการวางท่อ

นอกเหนือจาก PoH แล้ว Solana ยังใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพิ่มเติม เช่น กังหันและการวางท่อ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

ในเครือข่ายขนาดใหญ่ การไหลของข้อมูลอาจเชื่องช้าและอุดตัน ทำให้เกิดความล่าช้าและการสำรองข้อมูล Turbine แก้ไขปัญหานี้ด้วยการแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนเล็กๆ และส่งไปพร้อมๆ กันไปยังโหนดต่างๆ เหมือนกับที่ BitTorrent แบ่งไฟล์ วิธีการนี้จะช่วยลดเวลาแฝงให้น้อยที่สุดและรับประกันอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สูง โดยเฉพาะในเครือข่ายทั่วโลก

พูดง่ายๆ ก็คือ การออกแบบไปป์ไลน์ของ Solana ช่วยให้การจัดการธุรกรรมหลายขั้นตอนเกิดขึ้นได้ในคราวเดียว ด้วยการกระจายงานเหล่านี้ไปยังทรัพยากรที่มีอยู่ ช่วยให้ธุรกรรมดำเนินไปได้อย่างราบรื่นโดยไม่ชักช้า ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความจุ

ด้วยการผสานเทคโนโลยี Turbine และ Pipelining เข้ากับ Proof-of-History (PoH) ทำให้ Solana จัดการธุรกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว โดยหลีกเลี่ยงจุดติดขัดทั่วไปที่บล็อกเชนทั่วไปมักพบ

ทำไมโซลาน่าไม่มีเมมพูล

บนเครือข่ายบล็อกเชนส่วนใหญ่ mempool ทำหน้าที่เป็นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวสำหรับธุรกรรมที่ยังไม่ได้รับการยืนยัน ในทางกลับกัน โซลานาทำงานแตกต่างออกไป เนื่องจากไม่ได้ใช้ mempool แบบดั้งเดิม เนื่องจากกลไกฉันทามติ Proof of History (PoH) ในระบบของ Solana ธุรกรรมจะถูกประทับเวลาทันทีที่เข้าสู่เครือข่าย ทำให้สามารถประมวลผลได้แบบเรียลไทม์โดยไม่ต้องใช้ mempool เพื่อจุดประสงค์ในการเข้าคิว

ในการประมวลผลแบบเรียลไทม์ ไม่จำเป็นต้องมีคิว (mempool) เนื่องจากธุรกรรมไม่ได้เกิดขึ้นเพื่อรอถึงตาของพวกเขา – ธุรกรรมจะได้รับการยอมรับและจัดระเบียบอย่างรวดเร็วหรือถูกทิ้งอย่างรวดเร็ว การกำจัด mempool จะทำให้ Solana ลดเวลาแฝงได้อย่างมาก และรับประกันว่าธุรกรรมจะได้รับการประมวลผลทันที ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาประสิทธิภาพที่รวดเร็วเอาไว้

PoH อนุญาตให้ Solana ทำงานโดยไม่มี mempool หรือไม่?

ฟังก์ชันการประทับเวลาที่เป็นเอกลักษณ์ของ PoH คือสิ่งที่ทำให้ Solana สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมี mempool

เนื่องจาก PoH รวมลำดับธุรกรรมในตัว ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจึงสามารถประมวลผลธุรกรรมได้ทันทีโดยไม่ต้องมีการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราว การเรียงลำดับแบบทันทีนี้ทำให้กระบวนการทำธุรกรรมคล่องตัวขึ้น และช่วยให้เครือข่ายสามารถจัดการปริมาณมากได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยขจัดความซับซ้อนของการรักษาคิว (หรือ mempool) สำหรับการจัดการธุรกรรม

การใช้การออกแบบของ Solana ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่รวดเร็วและความสมดุลที่ได้รับการจัดการอย่างดีระหว่างความรับผิดชอบของผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ความปลอดภัยของเครือข่าย และการป้องกันความแออัด ทำให้เป็นหนึ่งในบล็อกเชนที่เร็วที่สุดที่ดำเนินงานอยู่ในปัจจุบัน

ผู้นำแบบบล็อก — เวกเตอร์การรวมศูนย์ในรูปแบบฉันทามติ PoH ของ Solana หรือไม่

การเลือกเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องเดียวกันซึ่งมักจะเป็นผู้นำในกลไก Proof-of-Stake (PoS) อาจนำไปสู่ความเข้มข้นของการผลิตบล็อก ดังนั้นจึงลดความหลากหลายของเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง และเพิ่มความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการแยกค่าสูงสุดที่แยกได้ (MEV)

ในฐานะนักลงทุน crypto ฉันเข้าใจว่าผู้นำเครือข่ายมีบทบาทสำคัญในการอำนวยความสะดวกและตรวจสอบธุรกรรมภายในระบบนิเวศดิจิทัลของเรา อย่างไรก็ตาม หากมีการเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้องสองสามรายเดียวกันให้เป็นผู้นำอย่างต่อเนื่อง อาจนำไปสู่สถานการณ์ที่กลุ่มขนาดเล็กที่มีทรัพยากรเพียงพอสามารถใช้การควบคุมการผลิตบล็อกอย่างไม่สมส่วนได้ สิ่งนี้อาจจำกัดความหลากหลายของผู้เข้าร่วมที่เกี่ยวข้องในการสร้างบล็อกสำหรับเครือข่าย

ผู้นำบล็อกทำหน้าที่เป็นผู้ออกธุรกรรมแต่เพียงผู้เดียวและอาจใช้ธุรกรรมมูลค่าสูงสุดที่สกัดได้ (MEV) เพื่อสร้างรายได้เพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม ความรวดเร็วของเครือข่ายทำให้โอกาสของ MEV ลดลงเมื่อเทียบกับเครือข่ายที่ช้ากว่า ลักษณะนี้นำเสนอความเสี่ยงที่มีอยู่ในกลไก Proof-of-Stake (PoS)