原文链接：https://www.m6labs.co/p/deep-dive-firedancer
本文作者：Kadeem Clarke；编译：Cointime Freya
一、FIREDANCER
1. Solana的挑战——Firedancer的位置
Solana的网络依赖于所有第三代区块链节点使用的单个验证器客户端来支持网络。
为了使区块链不容易失败，引入第二个为性能而设计的验证器客户端，是Solana作为加密货币世界中第一层链的承诺的一个令人兴奋的演变。
Solana面临着各种挑战，包括：
- 开发人员尚未修复的代码错误；
- 机器人以每秒高达40万次的交易量使网络超载。
这使得普通用户无法进行交易。最近，由于验证器配置错误导致性能下降，网络稳定性已成为首要任务。
然而，Jump Crypto和Solana联合创始人Anatoly Yakovenko表示，Jump Crypto目前正在研究一项名为Firedancer的新的缩放解决方案，将找到最终的解决方案。
该实施方案将使交易处理更高效。SafeCoin的社区版本已经显出了改进的空间，创始人Jeff Galloway的团队提高了效率和安全性，形成了世界上最节能的区块链。
目前还不清楚Firedancer的性能能否能达到SafeCoin的水平，但Yakovenko相信它可以纠正他的团队所犯的编程错误，这些错误是其他开发人员没有犯过的。
因此，社区可以相信，过去的问题不太可能重演。
2. 什么是Firedancer？
Firedancer是由Jump Crypto团队为Solana区块链开发的一个新的验证器客户端。
它旨在通过增强性能和可扩展性，同时为其生态系统增加多样性，来改进Solana目前唯一的验证器客户端。
在2022年11月的现场演示中，使用Firedancer的单个验证器每秒处理120万笔交易，这表明性能和冗余度得到了改进。
此外，Firedancer的设计更高效，这可能会降低Solana节点的运行成本，并降低节点运营商的运营成本。
但是，运行节点的总成本取决于多种因素，包括硬件和基础设施费用。
3. Firedancer的历史
Jump是一家知名的交易和加密货币公司，它开发了Firedancer，这是一个独立的Solana验证器。Jump是交易领域的领先者，他们希望Firedancer成为世界上最安全、最快速的交易环境。
Jump Labs于始于2015年，最初是UIUC研究园的一个实习项目，后来发展成为一家高频交易公司。
Jump Crypto已经扩展到了交易领域之外，积极参与去中心化金融、投资、治理投票和社区参与。它甚至为Wormhole跨链桥提供了3.2亿美元的DeFi救助。
Kanav Kariya曾在Jump Trading Group的数字资产部门实习，她于2021年9月成为Jump Crypto的总裁。在Kariya的领导下，Jump开发了Pyth等工具，为DeFi应用程序提供实时资产定价数据。Jump还同意为Solana开发升级版，并创建一个新的验证器客户端。
Jump Crypto拥有大约140名员工，其中包括100多名开发人员。一半的开发人员从事交易工作，另一半则从事协议代码工作。据Kariya表示，Jump已经投资了核心加密基础设施，如Serum、Pyth和Wormhole，并保持领先于市场结构变化。
4. Firedancer是做什么的？
目前，Solana的软件效率低下（而非硬件）限制了其吞吐量。Firedancer旨在解决这个问题，并提高网络的去中心化和性能。
一些PoS共识方法有一个致命的缺陷，即被大多数利益相关者推翻。使用Firedancer，超过三分之一运行验证器客户端的利益相关者可以防止绝大多数网络，并且拥有第二个验证器可以消除单点故障。
Firedancer的核心代码是用C/C++编程语言编写的，通常用于低级的计算机硬件访问。使用这些语言意味着更短的操作时间，更高的吞吐量，以及更快的交易速度。
它有哪些帮助？
Firedancer将：
- 提高网络效率
- 帮助扩展网络
- 降低运行验证器节点的成本
- 使网络更加去中心化
5. Firedancer如何提高Solana的效率？
Firedancer将被设计为有效地使用硬件。
它将避免冗余数据复制、低效锁定和不NUMA无意识的内存分配。这些技术在交易中很常见，但在标准软件开发中并不常用，包括Solana Labs目前的实现。
Firedancer将使用零拷贝网络来绕过操作系统的大部分内核网络堆栈，并包括其队列和并发原语。该开发团队拥有数十年编写高效软件的经验。
6. Firedancer的编程语言
Firedancer是用C和C++开发的，这两种编程语言以硬件性能和可靠性而闻名。
- 它们速度快，内存效率高，是构建高性能软件的理想选择。
- Firedancer的早期版本将与Rust有一定的兼容性，Rust通常用于智能合约。
- 然而，该项目将主要关注基于C/ C++的代码库，因为它逐渐与系统底层语言和逻辑保持一致。
7. Firedancer与当前Solana节点客户端的对比
A）当前Solana节点客户端的限制是什么？
Solana验证器的客户端面临一些可能影响其性能和可扩展性的限制。这些限制大多数是由软件而不是硬件引起的。以下是可能存在的限制：
1）并发模式下的交易处理
由于Solana验证器只能同时处理有限数量的交易，因此交易处理速度可能会变慢，并且可能会出现瓶颈。随着Solana网络的扩展和交易数量的增加，这可能会成为一个问题。
2）结果的分片支持
当前的Solana验证器客户端不支持分片，这是一种通过将区块链分成更小的块（碎片）来水平扩展区块链的技术。随着网络的发展，这可能导致需要更高的可扩展性。
B）新的Firedancer节点客户端有哪些改进？
Firedancer客户端旨在解决现有的限制，并以多种方式改进目前的Solana验证器客户端，包括增强并发交易处理，分片支持，优化P2P通信，以及改进共识协议支持。
1）并发交易处理的增强
Firedancer客户端的设计是为了处理更多的并发交易，从而缩短交易的处理时间，并减少瓶颈。这是通过以高性能和可靠性而闻名的C和C++来实现的。
此外，在启动时，与基于Rust的去中心化应用程序兼容。并发代码库可以移植到新的验证器并获得效率优势。
2）分片协助
除了改进并发交易处理，Firedancer客户端还支持分片。随着网络的发展，这可以提高可扩展性，并允许Solana区块链水平扩展。
3）网络和点对点通信
为了提高块和事务传播的效率和速度，Firedancer客户端包括优化的网络和P2P通信协议。这是通过使用压缩和batch等技术来实现的，这些技术可以减少必须通过网络传输的数据。
4）增强的共识协议
Firedancer客户端采用了Solana共识协议的修改版本，这是一种股权证明（PoS）协议，使验证者能够参与共识过程并因其网络贡献获得奖励。Firedancer的修改版本旨在比原始协议更有效、更可靠。Firedancer是对已经活跃的Solana验证器客户端的补充，而不是替代。
为什么100万TPS很重要？
具有100万TPS的区块链将有以下几个独特的优势：
- 使区块链能够快速处理许多交易，这是该行业达到10亿用户的必要条件。
- 改善了用户体验。低TPS率会影响用户体验，因为完成代币交换、购买NFT或使用dApp需要更长的时间。
- 提高了安全性。高TPS还可以使区块链不易受到垃圾邮件攻击。 目前，如果垃圾邮件机器人请求的交易数量超过网络的处理能力，就会导致网络长时间关闭，正如近年来在Solana上所观察到的那样。
- 解锁了新的用例，例如24/7的去中心化证券交易所。
在合成负载测试中删除重复数据后，Firedancer客户端处理了120万个原始TPS和60万个TPS。
二、让我们更深入地研究
1. Jump生态系统
Firedancer可能是Jump目前最主要的项目。他们的目标是在未来12个月内大幅提高Solana的网络吞吐量、效率和弹性，并在24个月内取得显着的成果。
以下是Jump的一些项目：
A）Cyclone
零知识证明是区块链的重要组成部分，提供可扩展性和隐私性。
- 高效的证明生成对于他们的成功至关重要，Jump使用他们的硬件、FPGA设计和加密专业知识来加速ZK系统的核心组件。
- 他们的代码是开源的，旨在为ZK的未来做出贡献。
Jump使用了椭圆曲线密码学中的知名技术，包括Pippenger算法进行bucket累加、聚合和最终结果。他们最初打算在硬件中进行bucket聚合，并在主机上进行聚合，但速度太慢，所以他们最终在FPGA中进行bucket聚合。
Jump还使用了扩展的Twisted Edwards坐标用于椭圆曲线运算，因为BLS12-377支持它们。他们采用了一种技巧，只需7次场乘法即可实现曲线加法，从而降低了FPGA资源的需求。
对于 377 位的域运算，他们尝试了不同的方法，包括使用Montgomery表示法、CIOS 以及各种乘法技术，例如教科书法、Karatsuba 法和 Toom-Cook 法。
结果1：Jump在扩展Twisted Edwards坐标中创建了一个全流水线椭圆曲线加法器，工作频率为250MHz，并使用7个场乘法器，从而使加法速度提高了2个数量级。
结果2：延迟调度器
Jump在硬件中引入了调度器的概念，它对点进行重新排序，以最大限度地利用加法器管道，这比按照输入中给定的确切顺序处理点更有效。
该调度器还可以通过batch反转，实现具有仿射坐标的MSM的软件问题，batch反演在理论上是一种著名的技术，但从未在库中成功实现过。
B）Silo
在区块链上与大型团队合作时，保持数字资产的安全非常重要。需要有可定制的托管解决方案，以满足不同群体和机构的特定需求。Project Silo是由Jump发起的，旨在创建这种开源的、符合行业标准的解决方案。
Silo帮助解决的一个问题是，需要为希望与DeFi生态系统交互的大型团队提高安全性。团队使用像MetaMask这样的浏览器钱包与Web3交互，但这些钱包容易受到黑客攻击。像Ledger这样的硬件钱包可以提供额外的安全性，但它们有局限性，例如：
- 它们是单一的物理设备，可能会丢失、损坏或被盗。
- 由于只有一个人可以使用Ledger，因此在团队中的使用它们极具挑战性。
- 没有原生内置的政策检查或多重批准功能。
MetaSilo
Jump创建了MetaSilo，这是Silo与MetaMask等浏览器钱包的气隙集成，以降低风险并为团队提供灵活性。
使用MetaSilo，团队可以使用现有的浏览器钱包，同时仍然可以结合Silo进行安全签名。
Jump正在开发一种去中心化、安全、透明、方便的开源托管解决方案。他们会在成熟时发布开源组件，并撰写相关内容。
2. The Jump's Pit
Pit是什么？
Jump说：“Pit是一个为最聪明、最热情的人才提供的空间。在Pit中，开发者就是心跳，我们只有一个任务，就是完成任务”。
The Jump's Pit是一个为Web3开发而设计的独特且鼓舞人心的空间。这是一个由才华横溢的人才组成的社区，他们聚集在一起进行合作，推动Web3的发展。这证明了Jump对支持Web3社区的承诺。
在2023年的Polygon大会上，150多名开发者、演讲者和行业领袖齐聚新加坡，围绕Web3的未来开展了连续两周的讨论和研讨会。
3. Jump与Speed的关系
Jump在全球范围内运营，为了保持竞争力，它需要在每个交易所附近设立实体网点。Jump的系统分阶段发展。
引入新技术，保持现有技术，淘汰过时技术。行为不当的系统可能会产生严重的法律和财务后果，因此，Jump的系统需要具有容错能力，低错误率以及实时监控以检测错误行为。
交易者经常采用Jump的系统来加快上市时间并以有竞争力的方式实施他们的策略。 Jump的生产交易和定量研究系统现在在物理学和信息论的全球范围内运行。
Solana正在经历与Jump类似的困难，第二个验证器Firedancer将利用最新的算法、软件、硬件和网络技术来提高交易吞吐量并降低每笔交易的成本。
4. 为什么是Jump而不是其他人来承担Firedancer？
Jump在扩展网络和建立高性能的软件系统方面有丰富的经验。
这使他们能够运用我们全面的研发实力来解决Solana区块链的规模问题。
正如Solana的联合创始人Yakovenko所说的那样：
“通过增加更多像Jump Crypto这样的核心贡献者，网络可以在扩展到数十亿用户的同时保持其在Web3中构建的最佳场所的地位。我很高兴Jump的工程师能够为网络带来新的视角，并帮助提高网络的弹性和效率。”
5. Kevin Bowers作为Firedancer项目的领导者
Kevin Bowers有计算物理学的背景，他的整个职业生涯都在致力于推动超级计算机达到极限。
- 在Jump Trading时期，他创造性地解决了一些有趣的瓶颈问题，比如Speed。
- 这使他和他的团队能够开发强调稳健性和弹性的高性能系统。
- 他曾在Jump Trading、D.E. Shaw Research、Los Alamos National Lab、Bell Labs和Berkeley等公司担任系统架构师和科学家，这使他成为帮助加强Solana核心基础设施的理想人选。
6. Solana的四次历史性中断
- 2021-09-14：由于交易泛滥导致的17小时的中断（点对点接口）。
- 2022-04-30：由于交易泛滥导致的7小时停工（点对点接口）。
- 2022-06-01：由于链分裂错误（执行层）导致的4.5小时中断。
- 2022-09-30：由于分叉选择规则错误（共识层）导致的9小时中断。
Jump在通往可靠性的道路上的最后一站是共识层和执行层。
每个公共区块链，包括Solana，都使用了以下步骤的变体：
- 排序：将传入的交易打包成区块。
- 共识：确定规范分叉（PoS上的证明/投票或PoW上的挖掘）。
- 执行：应用每个交易并验证结果状态。
这些步骤必须在整个网络中确定性地发生。
简而言之，每一步都必须在每个节点上产生相同的结果。公共区块链的创新之一是能够在不依赖信任假设的情况下独立验证任何数据。因此，任何分歧行为都会导致设计上的链条分裂。
幸运的是，Solana可以避免网络中断。 漏洞类别众所周知，Jump拥有足够的工程资源来识别和解决它们。 大多数链分裂错误是在到达实时网络之前的测试期过程中发现的。
- Jump已经为其核心交易基础设施创建了广泛的测试框架，并计划将其所学知识应用于Firedancer。
- Firedancer正在努力制作规范文档来定义Solana协议。最终，人们应该通过查看文档来创建一个Solana验证器，而不是Rust验证器的代码。
以下是Solana网络主要组件的思维导图：
三、全面了解
1. 伙伴关系
作为该领域少数拥有强大技术、资本和创新精神的全球公司之一，Jump经常被视为新生平台和项目的催化剂。
- 平台和项目通常缺乏流动性和机会来激励早期的有机参与，但从长远来看，它们有很大的前景。
- 这通常需要将参与视为一种合作关系，而非交易，并在比典型的交易决策更长的时间范围内评估上升空间。
虽然对于一个交易集团来说，这并非完全自然，但Jump已经能够将其理论作为评估这些机会的指路灯。Jump与几个令人难以置信的社区合作，以建立与该空间的一致性。
2. 社区工作
- Terra治理建议：DeFi中一些最令人兴奋和成功的项目使用复杂的经济机制。Terra的稳定机制就是一个很好的例子。Jump具有分析复杂系统的经验，可以促进关于关键市场参数的讨论，以平衡安全和弹性。
- Solana授予合约：协作是DeFi成功的重要组成部分。Jump希望，像归属合约这样的工具能够帮助建设者专注于独特的元素。Bonfida交付了一个干净的UI，且该产品已经过审核，可以使用了。
- Wormhole网络的守护者：Wormhole是一个让高价值区块链相互通信的去中心化网络。 Jump成为确保网络安全的守护者之一，它帮助解决无法互相运行的轻客户端的链之间的跨链消息传递。
- Serum：中央限价订单簿是在金融市场中协调市场利益的方式。Serum可以将该功能导出到Solana并构建订单簿应用程序。对基础层的信任是每个区块链应用程序中的默认砖块，在讨论可组合性时不应忽视。
3. 构建
收购Certus One——Jump最近招募了极具才华的Certus One团队。他们的到来推动了Jump所参与的社区发展。
以下是他们带来的部分研发，还有更多的研发将陆续推出：
- 在每个级别的股权证明和托管堆栈中都内置了深度安全性。该团队已经在他们的Mongon操作系统上取得了重大进展，SignOS分布式密钥管理解决方案就是在此基础上构建的。
- 专注于验证器质量和开放开发。在权益证明系统发展的早期阶段，对验证器和网络质量进行公开、不受审查的讨论是至关重要的。在未来，在堆栈的每个级别上都包含正确的、透明的跟踪指标的话语可能会为行业省去许多麻烦。Certus一直是该领域最具影响力的声音之一，Jump希望帮助他们成为强大而安全的去中心化的灯塔。
- Lido验证器——作为质押Eth项目背后的精选验证器之一，他们强烈支持Lido网络。PoS资产将在未来的可组合DeFi中发挥重要作用，而Lido则是该领域的领跑者。
- Pyth网络——长期以来，该领域的white whale之一一直是oracle问题。区块链可以在账本状态上以不信任的方式执行任意逻辑片段。在广泛的应用程序中利用这一功能的主要障碍之一是，无法在此状态下毫无结果地包含链下（或所谓的现实世界）的信息。
4. Jump加密货币投资类别
- DeFi：54.5%
- 区块链基础设施：18.2%
- GameFi：18.2%
- NFT: 4.5%
- 区块链服务：4.5%
5. Jump Crypto共同投资者
6. “Jump Crypto Trading Firm反击：从 Wormhole黑客中追回1.4亿美元的被盗加密货币”
2022 年初，一名黑客从Wormhole跨链桥上窃取了12万个ETH代币，价值超过3.21亿美元，成为有史以来第四大加密货币盗窃案。
Jump成功地反利用了Wormhole协议黑客，并追回了价值1.4亿美元的代币。
Jump Crypto和开发多重签名钱包软件的Oasis之间的合作，导致追回了Wormhole开发者的钱包地址相关的某些资产。
- 虽然Oasis表示，一个Whitehat组织协助了该项目，但区块链数据表明，另一方可能是Jump Crypto，因为参与反利用的钱包的所有权已经追溯到该公司。
- 2月21日，Oasis透露，它收到了英格兰和威尔士高等法院的命令，要求它采取措施追回某些被盗资产。
- 一个Whitehat小组向团队提供了一个计划，该计划表明可以追回这些资产，并提供了关于如何实现该计划的概念证明。
7. Chiliz和Jump Crypto
基于区块链的体育代币平台Chiliz正在推出Chiliz Labs，这是一个价值5,000万美元的孵化器项目，旨在帮助体育和娱乐行业的早期项目。Jump Trading Group的芝加哥投资部门Jump Crypto支持该计划。
Chiliz Labs将投资基于Chiliz第一层区块链的Web3项目。根据CoinDesk获得的一封电子邮件所述，Chiliz预计很快将宣布8到10个基于网络的项目。
8. “Jump Crypto是从Do Kwon的Doomed Terra生态系统中赚取12.8亿美元的不知名公司？”
当美国监管机构就terraUSD稳定币和相关LUNA代币的惊人内爆起诉Do Kwon和Terraform Labs时，他们留下了一个重要问题没有回答：
在Terra 价值400亿美元的生态系统崩溃之前，谁是获得12.8亿美元利润的交易伙伴？
据知情人士透露，是总部位于芝加哥的Jump Crypto。
- Jump Crypto积极参与Terra生态系统，经常发布治理建议，并大力投资该项目，包括建造Terra跨链桥，并共同领导了10亿美元的融资，为Luna Foundation Guard提供种子。
- Jump Crypto总裁Kanav Kariya也是Luna Foundation Guard的成员，负责管理Terra数十亿美元的比特币储备金库。
- 根据美国证券交易委员会的投诉，这些储备在2022年5月因UST试图恢复与美元挂钩的失败而被耗尽，并且还被转移到Kwon控制的一个瑞士银行账户。
总结
Jump Crypto积极参与开发区块链生态系统的软件基础设施和工具，以及有助于提高全球加密市场效率的交易和做市活动。
六年多来，Jump Crypto的团队一直在积极创建去中心化的开源工具，试图解决公共领域的现实问题。Jump丰富的系统工程人才和定量敏锐度，使我们在Jump的加密货币工作中取得了重要的领先优势。
然而，Jump Crypto仍处于早期阶段。 尽管如此，其开发者和社区成员仍然为这个行业的发展而感到振奋，并将继续推动它向前发展。
Jump的Firedancer客户端是Solana区块链的下一代验证器客户端，旨在从多个方面改进现有的验证器客户端。
它包括增强的并发交易处理，分片支持，以及其他优化和增强功能，以提高其整体性能和可靠性。
虽然Firedancer客户端仍在开发中，但它可以改变Solana网络的游戏规则。
*本文由CoinTime整理编译，转载请注明来源。
所有评论