结论
恭喜!您已完成区块链和 Solana 入门课程。现在,您对区块链的基础知识以及 Solana 作为高性能区块链的工作原理有了扎实的理解。
在本课程中,我们追溯了区块链技术从理论基础到现代平台(如 Solana)实际应用的演变过程。这段旅程揭示了基本的计算机科学问题如何引领了革命性的解决方案,并持续塑造我们的数字未来。
分布式系统
我们首先探讨了为什么分布式系统本质上是困难的。
- CAP 定理向我们展示了无法同时实现一致性、可用性和分区容错性。
- 拜占庭将军问题表明协调不可信方在数学上似乎是不可能的。
这些不仅仅是学术练习:它们代表了阻碍真正去中心化数字系统创建的实际障碍。
几十年来,计算机科学家们接受了一个事实:要么信任一个中心权威,要么接受在小型、已知网络中拜占庭容错的局限性。一个可以全球扩展且保持安全的无许可、去中心化系统的想法似乎违反了基本的数学约束。
区块链
区块链革命源于以新颖的方式结合了成熟的密码学原语。
- 哈希函数为数据完整性提供了不可变的指纹。
- 数字签名实现了无需可信中介的身份验证。
- Merkle 树使验证变得可扩展且高效。
这些工具并不是新的,它们已经存在了几十年。突破在于认识到它们如何与经济激励机制协同工作,从而在大规模上解决拜占庭将军问题。区块链系统不再试图识别谁值得信任,而是让撒谎的成本比说真话更高。
这创造了一个无需信任的系统,将信任放在数学上,而非集中化的实体上。首次实现了全球陌生人网络能够在没有任何中央权威的情况下,对共享数据保持共识。
演变
比特币证明了这一概念的可行性,优先考虑安全性和去中心化,但以牺牲可扩展性为代价。
其 UTXO 模型和工作量证明(Proof of Work)共识机制创造了无需银行运作的数字货币,解决了困扰以往数字货币尝试的双重支付问题。
以太坊将愿景从支付扩展到通用计算。
通过引入智能合约和基于账户的模型,以太坊展示了区块链不仅可以支持金融交易,还可以支持任何应用。然而,这种灵活性也带来了新的瓶颈,因为顺序执行限制了吞吐量。
Solana 代表了区块链架构的下一步演进,从基本原理重新设计,实现了看似不可能的目标:在不牺牲去中心化或安全性的情况下实现高性能。
通过诸如历史证明(Proof of History)、并行执行和无状态程序等创新,Solana 推动了区块链系统能力的边界。
Solana
接着,你了解了使 Solana 独一无二的所有基本概念:
- Solana 的基于账户的架构,其中一切都是由程序拥有的账户。
- Solana 交易的工作原理,具有原子性和多指令能力。
- Solana 程序的无状态特性及其如何操作外部账户。
- 程序派生地址(PDAs)及其在确定性地址生成和程序签名中的作用。
- 跨程序调用(CPI)及其如何实现程序之间的可组合性。