Solanaはネットワークパフォーマンスレポートを発表しました：複数の新機能が導入され、TPSが急増し、ネットワークが安定して運用されています。

原文标题：ネットワークパフォーマンスレポート：2023年7月

著者：Solana Foundation

編纂：Loopy Lu，OdailyNews

最近、Solana財団は「Solanaネットワークパフォーマンスレポート」を発表しました。このレポートでは、Solanaに関するネットワークの状態に関する一連の指標が公開され、過去半年以上のSolanaネットワークの運用状況、パフォーマンスパラメータ、エネルギー使用などが振り返られています。

2022年10月、Solanaは前回のレポートを発表し、このレポートに関してコミュニティからの意見を求めました。定期的な公開は、その透明性の約束の一部と見なされています。

本レポートによると、2月25日以降、ネットワークの稼働時間は100%を維持しています。2022年12月以降、平均TPSは安定しています。最大TPSは着実に増加しており、2022年下半期には大幅に増加しました。

さらに、SolanaはQUIC TPU、権益加重QoS、ローカライズされた料金市場など、いくつかの新機能を導入しました。

新しいNFT技術構造「状態圧縮」の導入は特に注目されており、この機能によりNFTの鋳造コストが数桁大幅に削減されます。1億個のNFTを鋳造するのに必要なコストはわずか50 SOLです。状態圧縮はNFTのために開発されましたが、他のアプリケーションにも使用でき、Solanaネットワークにさらなるユースケースをもたらす可能性があります。

2023年4月、HeliumネットワークはSolanaネットワークへの移行を成功裏に完了し、このプロセスはスムーズでシームレスでした。

まとめ

Solanaネットワークのパフォーマンスは2023年上半期に改善されました。具体的には、その状況は稼働時間、投票取引比率、ブロック時間、TPSなどのパラメータによって測定されます。

2022年10月の前回のネットワークパフォーマンスレポート以来、Solanaネットワークは以下のような多くの重要な改善を経験しました：

• v1.14がメインネットで順調にリリースされました。2月25日（前回のソフトウェアアップグレードの際）にネットワークが中断され、その後改善策が提案されました。2月25日以降、ネットワークは100%の稼働時間を経験しています。
• ネットワークのアップグレードにより、高トラフィックをより良く処理できるようになりました。QUIC TPU、権益加重QoS、ローカライズされた料金市場などの施策が導入されました。ネットワークのアップグレード以降、ネットワークは高負荷時に良好なパフォーマンスを示しています（例：MadLads NFT鋳造期間中）。
• 状態圧縮が導入され、データを直接チェーン上に保存する新しい方法が提供され、コストが数桁削減されました。Solana上で1億個のNFTを鋳造するのに必要なコストはわずか50 SOLです。

Solanaネットワークは、世界中の強力な独立したバリデーターのグループによって運営され続けています。それは、世界で最も分散化されたPoSブロックチェーンの1つであり、最も発展したブロックチェーンの1つでもあります。以下に、Solana財団が追跡しているいくつかの統計データを提供し、Solanaネットワークの分散化と活力を測定します（データは2023年7月11日現在）：

（注：これらの数字はノードの数を示しており、独立したオペレーターの数ではありません。独立したバリデーターやRPCオペレーターの数は確認できません。）

ネットワークパフォーマンスの概要

10億人がSolanaネットワークの利点を利用できるようにするためには、ユーザーがネットワークの全体的な信頼性に自信を持つ必要があります：ネットワークへの継続的なアクセス能力、ネットワーク関連情報の正確性、取引速度、資金と情報の安全性。

以下は、財団が追跡しているいくつかの指標であり、ネットワークがこの目標をどのように測定しているかを理解するためのものです。簡単のために、4つの指標に焦点を当て、ユーザーがこれらの指標とそれらの時間経過に伴う進展を簡単に追跡できるようにしています。私たちはDuneダッシュボードにこれらの指標と他のいくつかの指標を含めており、データ層を深く掘り下げたり、自分自身で分析を実行したりすることができます。

稼働時間

持続的に信頼できるネットワークは、ネットワークの信頼と持続的な成長の基盤です。信頼性の最も重要な測定基準の1つは、ネットワークの稼働時間です。

私たちは、ネットワークの毎月の稼働時間をスナップショットし、過去6か月の特定の月の稼働時間のパーセンテージで測定しています。

投票取引率

投票取引はネットワークの運用に必要です。なぜなら、それらはブロックチェーンが依存する分散型コンセンサスを作成するからです。バリデーターが1つまたは複数の提案されたブロックを確認するために投票する際に、投票取引が発生します。無投票取引は、ブロックチェーン上のユーザーの行動によって引き起こされる取引です。たとえば、無投票取引はNFTの鋳造やユーザーがトークンを1つのウォレットから別のウォレットに移動することを示す場合があります。ネットワークはコンセンサスに達するために一定数の投票取引を必要としますが、時間が経つにつれて、ネットワークの効率が向上するにつれて、投票取引の全体的なパーセンテージは減少するはずです。

以下は、過去6か月間の投票取引と無投票取引の比率です。

ブロック時間

ブロック時間は、単一の取引の速度を測定します。なぜなら、それはネットワークがブロックチェーンに「ブロック」を追加する速度を測定するからです。このグラフでは、生成されたブロックの平均時間、この指標の一貫性、およびそれが時間とともにどのように変化するかを示しています。

2月末のピークは、2月25日のネットワーク中断に関連しています。

平均および最大TPS

TPSはネットワークの現在の処理能力を最も正確に反映し、時間とともに成長する可能性を示します。ベンチマークは、1秒あたり65,000件の取引です。ネットワーク上の複雑なトランザクションの異なる組み合わせや、任意の特定の時点での需要に応じて、実際のTPSは異なります。たとえば、NFTの購入は、ウォレット間でネイティブトークンを単純に移動するよりもはるかに複雑です。

TPSはネットワークの容量を反映するものではなく、取引数に対する需要を反映することに注意してください。ほとんどの場合、メインネットのテスト版は容量の下で運営されています。

以下の図は、ネットワークのリアルタイムパフォーマンスのスナップショットです。これは、特定の日付の平均TPSと最大TPSに分割されています。2022年12月以降、平均TPSは比較的同じですが、高いネットワーク需要に関連するいくつかの変動があります。2022年1月以降、最大TPSは着実に増加しており、2022年下半期には大幅に増加しており、これは新しいネットワークアップグレードに関連しています。

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2022年10月のレポート以来のネットワークのハイライト

2022年、Solanaネットワークは活動が頻繁な期間（たとえば、大規模なNFT鋳造期間中）にいくつかの速度低下や中断を経験しました。これに応じて、コア開発者はQUIC、権益加重QoS、ローカライズされた料金市場を含むネットワークアップグレードを導入しました。これらのアップグレードが導入されて以来、ネットワークは高負荷時（たとえば、MadLads NFT鋳造中）に非常に良好なパフォーマンスを示しています。開発者は、最大取引サイズの増加（現在は1232バイトに制限されています）や、投票ロジックの簡素化を含む他のネットワークアップグレードや計画のテストと開発を続けています。

• QUIC TPU：QUICはGoogleによって設計されたネットワークプロトコルで、高速な非同期通信を可能にしますが、セッションとトラフィック制御機能を持っています。QUICは、任意の参加者からのトラフィックを制限するために使用でき、ネットワークが本当に有効な取引に集中できるようにします。QUICは、ユーザーのトランザクションを導入するポートに追加されました。
• 権益加重QoS：権益加重は、リーダーネットワークの帯域幅を効果的に配分するために使用されます。これは、無差別に先着順の取引を受け入れるのではなく、情報の送信へのアクセスを提供します。したがって、0.5%の株を持つノードは、少なくとも0.5%のデータパケットをリーダーに送信する権利を持ちます。これは、スパムや悪意のある行為者を抑制することでネットワークの弾力性を高めることができます。権益加重QoSはQUIC TPUポートに追加されました。
• ローカライズされた料金市場：料金市場は、ユーザーが取引に追加料金を加える方法を提供し、他の取引と比較しての緊急性を表現します。優先料金は、取引に必要な計算リソースの量に基づいて計算されます。たとえば、単純なトークン移動に必要な優先料金は、同じ緊急性を表現するNFT鋳造所よりも低くなります。このプロセスは、ユーザーが緊急性と優先取引を表現できるようにすることで、市場をより効率的にします。

改善されたアップグレードプロセス： 2月25日のネットワーク中断に対処するために、Solana LabsのCEOであるAnatoly Yakovenkoは、ネットワークの拡張に直面した新しいアップグレードをより弾力的にするために、ソフトウェアリリースの新しいプロセスを導入することを提案するブログ記事を発表しました。これには、他の外部開発者や監査人をリリースプロセスに取り入れてテストし、脆弱性を見つけること、サーバーの再起動プロセスを改善すること、ネットワークの安定性に焦点を当てること、対抗チームを編成することが含まれます。これらの提案のいくつかはすでに実施されており、以下のようなものがあります：

テストネットでの包括的なアップグレードプロセス： アップグレードプロセスをシミュレートするために、テストネットは最初に以前のソフトウェアバージョンにダウングレードされ、その後メインネットでリリースされるソフトウェアアップグレードプロセスをシミュレートします。それ以前は、テストネットはメインネットのアップグレード時にメインネットのサブバージョンでした。

手動再起動用のツールの最適化： たとえば、初期設計が整っており、一部の機械的なステップを自動化することができます（SIMD 0046）。

対抗テストは、プライベートクラスターとテストネットで実行されています：これらのテストは現在一時的に実行されており、コアエンジニアがより正式なテスト計画を構築するために努力しています。関連して、Solana Labsのバリデータークライアントは現在、対抗ポートを持ち、コアラボのエンジニアが対抗テストのシナリオを構築するための構成を追加しています。

1.14.17の順調なリリース： 1.14バージョンは5月22日に正式に採用されたと見なされ、66.6%以上のステーキング者が1.14にアップグレードしました。これは、2月25日の中断以来の初の重要なネットワークアップグレードであり、上記の改善されたアップグレードプロセスの導入でもあります。5月30日現在、Solanaバリデータークライアントの1.14バージョンは、Solanaネットワーク上の97.4%の株に採用されています。

圧縮NFTと状態圧縮： 圧縮NFTは現在、Solanaメインネットのテスト版で稼働しています。圧縮されたNFTは、未圧縮のNFTよりも操作が安価で、2400〜24000倍安くなります。Solana上で1億個のNFTを鋳造するのに必要なコストはわずか50 SOLです。この新しいNFT技術構造は「状態圧縮」と呼ばれています。状態圧縮は多くの新しいユースケースを解放し、NFTを使用してメッセージを送信したり、顧客ロイヤルティプログラムを強化したりするなど、ブロックチェーンの潜在的な影響を拡大します。状態圧縮はNFTのために開発されましたが、他のアプリケーションにも使用できます。簡単に言えば、状態圧縮はブロックチェーン上にいくつかのデータを保存することを含みます。そうでなければ、これらのデータは各マシンに保存されることになります。

スムーズなHelium移行： 2023年4月、HeliumネットワークはSolanaネットワークへの移行を成功裏に完了しました。このプロセスはHeliumネットワークの参加者にとって比較的シームレスであり、Solanaネットワークに重大な中断を引き起こすことはありませんでした。Heliumの移行は、状態圧縮を利用してNFTを鋳造し、他の方法よりも効率的で安価です。

Firedancerの他の進展： FiredancerはJump Cryptoによって開発されたSolanaバリデータークライアントで、より多くのコンポーネントを追加およびテストしています。

• QUIC実装デモ：Firedancerは最近、高性能QUIC実装のデモを行い、これによりデータ取引がより効率的になると期待されています。

• Reed-Solomon Erasure Codingのリリース：Turbineはバリデーター内のメカニズムで、「フラグメント」（ブロックフラグメント）をクラスター内の他のバリデーターに配布する役割を担っています。Reed-Solomonは誤り訂正符号化スキームであり、これによりこれらのフラグメント内のデータを正確に符号化し、その後他のバリデーターに転送します。

Tinydancer： TinydancerはSolana上の最初の軽量クライアントで、Solana財団のGrizzlython Hackathonの一環として開発されました。軽量クライアントは、ノートパソコンなどのシンプルなデバイス上でローカルに実行でき、ネットワーク内のフルノードに接続して帳簿の状態を検証し、不正な状態遷移をチェックします。

リアルタイム排出監視： 2023年4月、Solanaはリアルタイムでカーボンフットプリントを測定する最初の主要なスマートコントラクトブロックチェーンとなりました。独立したスタートアップTryCarbonaraは、ネットワークの影響を追跡するためにwww.solanaclimate.comを立ち上げました。

2022年10月以来のネットワークの課題

2022年10月の前回のネットワークパフォーマンスレポート以来、Solanaネットワークは中断を経験しました。このイベントではユーザーの資金に損失はありませんでした。

2023年2月の中断：2月25日、メインネットBetaは長いブロック確定時間を経験し始めました。調査の結果、原因はネットワーク上でカスタムブロック転送ソフトウェアを実行しているいくつかのサービスに遡ることができ、これらのサービスは意図せずに通常のブロックの数桁に相当する大量のデータを転送しました。ネットワークの重複データ削除ロジックはこの状況に対処できず、Turbineプロトコルが圧倒され、ネットワークパフォーマンスが大幅に低下しました。この問題を診断した後、コアエンジニアは重複データ削除ロジックの強化を作成し、これらの強化は現在Solana Labsのバリデータークライアントv1.13.7およびv1.14.17から実施されています。これにより、QUICを使用してUDPベースのすべてのネットワークプロトコルを置き換えるという長期的なSolanaプロトコル設計によっても緩和されます。ここで中断レポートの完全な内容を読むことができます。

この中断の原因を解決するために、いくつかの提案されたネットワークアップグレードが実施または展開されています。特にQUIC、料金市場、および権益加重サービス品質（QoS）の実施が含まれます。

今後の取り組み

Solanaのコア開発者は、大規模なユーザーの増加と採用に直面してネットワークを強化するための新しいネットワークアップグレードに取り組んでいます。

これらのSolana改善文書（SIMD）は、ネットワークに変更を加える方法に関する提案された設計文書であり、これらの変更は複数のコア開発チーム間で調整が必要です。最近受け入れられたSIMDの1つはSIMD-33であり、投票のスロット数に基づいて投票ポイントを授与し、低遅延投票にはより多くの報酬を与えます。これは、ブロック確定時間を短縮し、故意の遅延投票を抑制することを目的としています。

最新バージョンにはいくつかのネットワークアップグレードが含まれていますが、これらの機能はまだ有効化されていません。新機能はネットワークの遅延を大幅に改善する可能性があります。新しいバージョンは、ユーザーがネットワーク上で未払いのステーキングノードの委任を解除できるようにし、スキップ率を低下させ、パフォーマンスを向上させることも可能にします。（注意：未委任のステーキングアカウントは元のステーキング者によって引き続き管理され、アクティブなバリデーターに再委任したり、資金を引き出したりすることができます）。

ユーザーは引き続きSolanaネットワークのパフォーマンスを監視し、Solanaネットワークレポートを通じてコミュニティがその進展を時間とともに追跡できるように支援できます。