Analisis Arsitektur Teknologi dan Pengembangan Ekosistem Solana

Solana adalah platform blockchain berkinerja tinggi yang menggunakan arsitektur teknologi unik untuk mencapai throughput tinggi dan latensi rendah. Teknologi inti mencakup algoritma Proof of History (POH) yang memastikan urutan transaksi dan jam global, Jadwal Rotasi Pemimpin dan mekanisme konsensus Tower BFT yang meningkatkan kecepatan pembuatan blok. Mekanisme Turbine mengoptimalkan penyebaran blok besar melalui pengkodean Reed-solomon. Mesin Virtual Solana (SVM) dan mesin eksekusi paralel Sealevel mempercepat kecepatan eksekusi transaksi. Semua ini adalah desain arsitektur yang memungkinkan Solana untuk mencapai kinerja tinggi, tetapi juga membawa beberapa masalah, seperti downtime jaringan, kegagalan transaksi, masalah MEV, pertumbuhan status yang terlalu cepat, dan masalah sentralisasi.

Ekosistem Solana berkembang pesat, berbagai indikator data menunjukkan perkembangan yang cepat pada paruh pertama tahun ini, terutama dalam bidang DeFi, infrastruktur, GameFi/NFT, DePin/AI, dan aplikasi konsumen. Tingkat TPS yang tinggi dari Solana dan strategi yang berfokus pada aplikasi konsumen serta lingkungan ekosistem yang relatif lemah memberikan banyak peluang bagi wirausahawan dan pengembang. Dalam hal aplikasi konsumen, Solana menunjukkan visinya untuk mendorong penerapan teknologi blockchain di berbagai bidang yang lebih luas. Dengan mendukung seperti Solana Mobile dan SDK yang dibangun khusus untuk aplikasi konsumen, Solana berkomitmen untuk mengintegrasikan teknologi blockchain ke dalam aplikasi sehari-hari, sehingga meningkatkan penerimaan dan kenyamanan pengguna.

Meskipun Solana telah memperoleh pangsa pasar yang signifikan di industri blockchain dengan throughput tinggi dan biaya transaksi rendah, ia juga menghadapi persaingan sengit dari blockchain baru lainnya. Base sebagai pesaing potensial dalam ekosistem EVM, jumlah alamat aktif di jaringannya sedang berkembang pesat, sementara total nilai terkunci (TVL) di bidang DeFi Solana ( meskipun telah mencapai rekor tertinggi, tetapi pesaing seperti Base juga dengan cepat menguasai pangsa pasar, dan total pendanaan ekosistem Base juga untuk pertama kalinya melampaui Solana di kuartal Q2.

Meskipun Solana telah mencapai beberapa prestasi dalam hal teknologi dan penerimaan pasar, ia perlu terus berinovasi dan memperbaiki diri untuk menghadapi tantangan dari pesaing seperti Base. Terutama dalam meningkatkan stabilitas jaringan, mengurangi tingkat kegagalan transaksi, menyelesaikan masalah MEV, dan memperlambat laju pertumbuhan status, Solana perlu terus mengoptimalkan arsitektur teknologinya dan protokol jaringannya untuk mempertahankan posisinya yang unggul di industri blockchain.

Arsitektur Teknologi

) algoritma POH

POH###Proof of History( adalah teknologi yang menentukan waktu global, yang bukan merupakan mekanisme konsensus, tetapi algoritma untuk menentukan urutan transaksi. Teknologi POH berasal dari teknologi kriptografi dasar SHA256. SHA256 biasanya digunakan untuk menghitung integritas data, dengan memberikan input X, maka akan ada dan hanya ada satu output Y yang unik, sehingga setiap perubahan pada X akan menghasilkan Y yang sama sekali berbeda.

Dalam urutan POH Solana, integritas seluruh urutan dapat dijamin dengan menerapkan algoritma sha256, yang juga memastikan integritas transaksi di dalamnya. Misalnya, jika kita mengemas transaksi menjadi satu blok dan menghasilkan nilai hash sha256 yang sesuai, maka transaksi dalam blok ini sudah ditentukan, setiap perubahan akan menyebabkan perubahan pada nilai hash tersebut. Selanjutnya, hash blok ini akan menjadi bagian dari X untuk fungsi sha256 berikutnya, setelah itu menambahkan hash blok berikutnya, maka blok sebelumnya dan blok berikutnya sudah ditentukan, setiap perubahan akan menghasilkan Y yang baru.

Dalam diagram arsitektur aliran transaksi Solana, dijelaskan proses transaksi di bawah mekanisme POH. Dalam mekanisme rotasi pemimpin yang disebut Leader Rotation Schedule, akan dihasilkan satu node Pemimpin dari semua validator di rantai. Node Pemimpin ini mengumpulkan transaksi dan melakukan penyortiran eksekusi, menghasilkan urutan POH, dan kemudian akan menghasilkan blok yang disebarkan ke node lainnya.

![Mengkaji Arsitektur Teknologi Solana: Apakah Akan Menghadapi Musim Semi Kedua?])panews/images/R5AS3PT13L.webp(

Untuk menghindari kegagalan titik tunggal pada node Leader, maka diperkenalkan batas waktu. Di Solana, satuan waktu dibagi berdasarkan epoch, di mana setiap epoch terdiri dari 432.000 slot), setiap slot berlangsung selama 400ms. Dalam setiap slot, sistem rotasi akan mengalokasikan satu node Leader di setiap slot, node Leader harus menerbitkan blok(400ms) dalam waktu slot yang diberikan, jika tidak, slot tersebut akan dilewati dan pemilihan ulang node Leader untuk slot berikutnya akan dilakukan.

Secara keseluruhan, node Leader yang menggunakan mekanisme POH dapat memastikan semua transaksi historis. Unit waktu dasar Solana adalah Slot, node Leader perlu menyiarkan blok dalam satu slot. Pengguna mengirim transaksi melalui node RPC ke Leader, node Leader mengemas transaksi, mengurutkannya, kemudian mengeksekusi untuk menghasilkan blok, blok disebarkan ke validator lain, validator perlu mencapai konsensus melalui suatu mekanisme, tentang transaksi dalam blok dan urutannya, konsensus yang digunakan adalah mekanisme konsensus Tower BFT.

( Tower BFT konsensus mekanisme

Protokol konsensus Tower BFT berasal dari algoritma konsensus BFT, merupakan implementasi teknik spesifik dari algoritma tersebut, dan algoritma ini masih terkait dengan algoritma POH. Ketika memberikan suara pada blok, jika suara validator itu sendiri adalah suatu transaksi, maka transaksi pengguna dan transaksi validator yang membentuk hash blok juga dapat digunakan sebagai bukti sejarah, detail transaksi pengguna mana dan detail suara validator dapat diidentifikasi secara unik.

![Memahami kembali arsitektur teknologi Solana: Apakah akan menyambut musim semi kedua?])panews/images/90Jj8P8FH5.webp###

Dalam algoritma Tower BFT, ditentukan bahwa jika semua validator memberikan suara untuk blok tersebut dan lebih dari 2/3 validator memberikan suara approve, maka blok ini dapat dikonfirmasi. Manfaat dari mekanisme ini adalah menghemat banyak memori, karena hanya perlu memberikan suara pada urutan hash untuk mengonfirmasi blok. Namun, dalam mekanisme konsensus tradisional, umumnya digunakan penyebaran blok, yaitu ketika seorang validator menerima blok, ia akan mengirimkannya ke validator di sekitarnya, yang menyebabkan banyak redundansi dalam jaringan, karena seorang validator menerima blok yang sama lebih dari sekali.

Di Solana, karena adanya banyak transaksi pemungutan suara dari validator, dan karena efisiensi yang dibawa oleh sentralisasi node Leader serta waktu Slot 400ms, ini menyebabkan ukuran blok keseluruhan dan frekuensi pembuatan blok menjadi sangat tinggi. Blok besar yang disebarkan juga akan memberikan tekanan besar pada jaringan, Solana menggunakan mekanisme Turbine untuk mengatasi masalah penyebaran blok besar.

( Turbine

Node pemimpin membagi blok menjadi sub-blok yang disebut shred melalui proses yang disebut Sharding, dengan ukuran spesifikasi maksimum unit transfer MTU), yang merupakan jumlah maksimum data yang dapat dikirim dari satu node ke node berikutnya tanpa perlu membaginya menjadi unit yang lebih kecil ###. Kemudian, integritas dan ketersediaan data dijamin dengan menggunakan skema kode penghapusan Reed-Solomon.

Dengan membagi blok menjadi empat Data Shreds, dan kemudian untuk mencegah kehilangan dan kerusakan data selama proses transmisi, maka digunakan pengkodean Reed-Solomon untuk mengkodekan empat paket menjadi delapan paket, skema ini dapat mentolerir hingga 50% tingkat kehilangan paket. Dalam pengujian nyata, tingkat kehilangan paket Solana sekitar 15%, sehingga skema ini sangat kompatibel dengan arsitektur Solana saat ini.

Dalam transmisi data di lapisan dasar, biasanya akan mempertimbangkan penggunaan protokol UDP/TCP. Karena toleransi Solana terhadap tingkat kehilangan paket yang cukup tinggi, maka digunakan protokol UDP untuk transmisi. Kekurangan dari protokol ini adalah tidak melakukan transmisi ulang saat paket hilang, tetapi keuntungannya adalah kecepatan transmisi yang lebih cepat. Sebaliknya, protokol TCP akan melakukan beberapa kali transmisi ulang saat kehilangan paket, yang dapat sangat mengurangi kecepatan dan throughput transmisi. Dengan adanya Reed-solomon, skema ini dapat secara signifikan meningkatkan throughput Solana, di lingkungan nyata, throughput dapat meningkat hingga 9 kali lipat.

Setelah Turbine membagi data, mekanisme penyebaran multi-lapisan digunakan untuk menyebar, node Leader akan menyerahkan blok kepada sembarang validator blok sebelum akhir setiap Slot, kemudian validator tersebut akan membagi blok menjadi Shreds, dan menghasilkan kode penghapusan. Validator tersebut kemudian akan memulai penyebaran Turbine. Pertama, harus menyebar ke node akar, kemudian node akar akan menentukan validator mana yang berada di lapisan mana. Prosesnya adalah sebagai berikut:

1. Buat daftar node: Node akar akan mengumpulkan semua validator aktif ke dalam satu daftar, kemudian mengurutkan berdasarkan hak kepemilikan setiap validator di jaringan (, yaitu jumlah SOL yang dipertaruhkan ), dengan bobot yang lebih tinggi berada di lapisan pertama, dan seterusnya.

2. Pengelompokan node: Kemudian setiap validator yang berada di lapisan pertama juga akan membuat daftar node mereka sendiri untuk membangun lapisan pertama mereka.

3. Pembentukan lapisan: Membagi node dari bagian atas daftar menjadi lapisan, dengan menentukan dua nilai kedalaman dan lebar, dapat menentukan bentuk kasar seluruh pohon, parameter ini akan mempengaruhi laju penyebaran shreds.

Node dengan proporsi hak yang tinggi, dalam pembagian tingkat, berada di tingkat yang lebih tinggi, sehingga dapat memperoleh shreds lengkap lebih awal, pada saat itu dapat memulihkan blok lengkap, sementara node di tingkat berikutnya, karena kehilangan dalam transmisi, kemungkinan mereka untuk mendapatkan shreds lengkap akan berkurang, jika shreds ini tidak cukup untuk membangun fragmen lengkap, akan meminta Leader untuk langsung mentransmisikan ulang. Maka saat itu, transmisi data akan dilakukan ke dalam pohon, dan node di tingkat pertama telah membangun konfirmasi blok lengkap, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk validator di tingkat berikutnya menyelesaikan pembangunan blok dan melakukan pemungutan suara.

Pikiran dari mekanisme ini mirip dengan mekanisme node tunggal dari node Leader. Dalam proses penyebaran blok, juga terdapat beberapa node prioritas, yang pertama kali menerima shreds untuk menyusun blok lengkap guna mencapai proses konsensus suara. Mendorong redundansi ke tingkat yang lebih dalam dapat secara signifikan mempercepat proses Finality, serta memaksimalkan throughput dan efisiensi. Karena sebenarnya beberapa lapisan pertama mungkin sudah mewakili 2/3 dari node, maka suara dari node berikutnya menjadi tidak relevan.

( SVM

Solana dapat memproses ribuan transaksi per detik, yang merupakan hasil dari mekanisme POH, konsensus Tower BFT, dan mekanisme penyebaran data Turbine. Namun, SVM sebagai mesin virtual untuk transisi status, jika node Leader lambat dalam mengeksekusi transaksi, maka kecepatan pemrosesan SVM akan memperlambat seluruh throughput sistem. Oleh karena itu, untuk SVM, Solana mengusulkan mesin eksekusi paralel Sealevel untuk mempercepat kecepatan eksekusi transaksi.

Dalam SVM, perintah terdiri dari 4 bagian, termasuk ID program, instruksi program, dan daftar akun untuk membaca/menulis data. Dengan menentukan apakah akun saat ini berada dalam status membaca atau menulis dan apakah operasi yang akan dilakukan untuk perubahan status memiliki konflik, perintah transaksi akun yang tidak memiliki konflik terhadap status dapat diparalelkan, setiap instruksi diwakili oleh Program ID. Dan ini juga merupakan salah satu alasan mengapa persyaratan validator Solana sangat tinggi, karena memerlukan GPU/CPU validator untuk mendukung SIMD) single instruction multiple data### serta kemampuan AVX advanced vector extension.

Pengembangan Ekosistem

Dalam proses pengembangan ekosistem Solana saat ini, semakin condong ke utilitas nyata, seperti Blinks dan Actions bahkan Solana Mobile, dan arah pengembangan aplikasi yang didukung resmi juga lebih condong ke aplikasi konsumen, bukan pada pengulangan tanpa batas infrastruktur. Dengan kinerja Solana saat ini yang cukup, jenis aplikasi menjadi lebih beragam. Sebagai perbandingan dengan Ethereum, karena TPS-nya yang lebih rendah, ekosistem Ethereum tetap berfokus pada infrastruktur dan teknologi skalabilitas. Ketika infrastruktur tidak dapat menampung aplikasi, maka tidak mungkin untuk membangun aplikasi konsumen, yang menyebabkan ketidakseimbangan antara investasi yang berlebihan dalam infrastruktur tetapi terlalu sedikit dalam investasi aplikasi.

( DeFi

Dalam protokol DeFi di Solana, ada banyak proyek yang belum merilis token, termasuk Kamino) Lending###, Marginfi( Lending + Restaking), SoLayer( Restaking), Meteora, dan lain-lain. Karena suasana ekosistem yang bersatu di Solana, biasanya ketika sebuah proyek merilis token, proyek lainnya akan berusaha untuk menghindari waktu tersebut, untuk menarik perhatian pasar yang cukup.

Saat ini, persaingan di seluruh DEX sangat ketat, dan pemimpin pasar juga telah mengalami beberapa pergeseran, dari Raydium, Orca hingga sekarang Jupiter yang mendominasi.

Perlu dicatat bahwa sekitar 50% dari transaksi DEX dilakukan oleh bot MEV, terutama karena biaya rendah dan aktivitas perdagangan Meme yang menguntungkan MEV. Ini juga merupakan salah satu alasan utama mengapa transaksi puncak pengguna sering gagal dan terjadi downtime.

Protokol DeFi di Solana menyaksikan lonjakan besar dalam TVL nominal USD seiring dengan kenaikan harga SOL. Tren kenaikan TVL tersebut masih belum berhenti, membentuk gelombang kenaikan baru.

![Membahas Kembali Arsitektur Teknologi Solana: Apakah Akan Menyambut Musim Kedua?](