Die Pipeline von Solana entschlüsseln: Ein tiefer Einblick in die Transaction Processing Unit

Die Welt der Blockchain-Technologie entwickelt sich ständig weiter. Verschiedene Projekte arbeiten daran, skalierbare, schnelle und sichere Plattformen zu schaffen. Eine der Schlüsselkomponenten der Hochgeschwindigkeitsleistung von Solana'ist seine Pipeline-Technik. Dieser Artikel bietet eine eingehende Analyse der Pipeline von Solana, wobei der Schwerpunkt auf der Transaction Processing Unit (TPU) liegt und wie diese zur beispiellosen Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit des Netzwerks beiträgt.

Understanding the Solana Pipeline

In traditionellen Blockchain-Netzwerken werden die Transaktionen einzeln und sequentiell verarbeitet, was häufig zu Leistungsengpässen führt. Solana hingegen verwendet eine Pipelining-Technik, die eine parallele Verarbeitung von Transaktionen ermöglicht. Die Pipeline ist in drei Stufen unterteilt:

• Abrufen: Die TPU empfängt Transaktionen von Clients, die dann in die Pipeline eingespeist werden.
• Verarbeitung: Die Transaktionen werden von der TPU verarbeitet und validiert, wobei sie von Netzvalidatoren unterstützt werden.
• Rückschreiben: Abschließend schreibt die TPU die Transaktionen in das Hauptbuch und sendet sie an das Netzwerk.

Die Transaktionsverarbeitungseinheit (TPU)

Die TPU ist das Herzstück der Solana-Pipeline und kann als leistungsstarke Transaktionsmaschine betrachtet werden. Sie ist für das Abrufen, Verarbeiten und Zurückschreiben von Transaktionen in das Hauptbuch verantwortlich. Die Struktur der TPU ist auf Parallelisierung ausgelegt, so dass Transaktionen effizienter und mit höherem Durchsatz verarbeitet werden können.

Eingabestufe

Die erste Stufe der TPU ist die Eingabestufe, in der die TPU Transaktionen von Clients abruft. Diese Transaktionen werden in einer Warteschlange gepuffert, um einen stetigen Fluss von Transaktionen in die Verarbeitungsstufe zu gewährleisten. Diese Stufe ist auch für die Verwaltung der Signaturen zuständig, mit denen sichergestellt wird, dass die Transaktionen vom Absender autorisiert wurden.

SigVerify-Stufe

Nachdem die Transaktionen gepuffert wurden, werden sie an die SigVerify-Stufe weitergeleitet, in der die TPU die Transaktionssignaturen prüft. Dies ist ein entscheidender Schritt, da er verhindert, dass nicht autorisierte oder manipulierte Transaktionen in die Verarbeitungsphase gelangen. Die SigVerify-Phase ist auf Parallelität ausgelegt, so dass mehrere Transaktionen gleichzeitig überprüft werden können, was den Gesamtprozess erheblich beschleunigt.

Banking-Phase

Nachdem die Transaktionssignaturen überprüft wurden, geht die TPU zur Banking-Phase über. In dieser Phase verarbeitet und validiert die TPU die Transaktionen. Die Banking-Phase besteht aus mehreren Teilschritten, darunter:

• Transaktionsverarbeitung: Die TPU wendet die Transaktionen auf den aktuellen Stand des Hauptbuchs an.
• PoH (Proof of History) Verification: Die TPU stellt sicher, dass die Zeitstempel der Transaktionen gültig sind und mit dem PoH des Netzwerks übereinstimmen.
• Validator-Abstimmung: Die Validatoren im Netzwerk stimmen über die Gültigkeit der Transaktionen ab.

Ausgabephase

Nachdem die Transaktionen verarbeitet und validiert wurden, tritt die TPU in die Ausgabephase ein. In dieser Phase schreibt die TPU die Transaktionen zurück in das Hauptbuch und aktualisiert damit den Zustand der Solana-Blockchain. Außerdem sendet die TPU die Transaktionen an das Netzwerk, so dass Validierer und andere Teilnehmer sie empfangen und verarbeiten können.

Fazit

Die Pipeline von Solana, insbesondere die TPU, ist entscheidend für die außergewöhnlichen Transaktionsverarbeitungsfähigkeiten des Netzwerks. Die innovative Architektur, die auf Parallelität ausgelegt ist, überwindet die Beschränkungen herkömmlicher Blockchain-Systeme und ermöglicht eine schnelle und effiziente Verarbeitung von Transaktionen. Während sich die Welt der Blockchain-Technologie weiter entwickelt, dient die Pipeline von Solana als beispielhaftes Modell für die Zukunft skalierbarer Hochleistungsnetzwerke.