Helius：从数据出发，衡量Solana的真实去中心化程度

Techub News 2024年11月19日 11:27

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撰文：Lostin，Helius

编译：Yangz，Techub News

摘要

截至 Epoch 685，Solana 有 4514 个节点，包括 1414 个验证者和 3100 个 RPC。没有哪个验证者控制的质押份额超过 3.2%。
中本聪系数（NC）代表了能够恶意串通导致有效性失效、拒绝达成新区块生产所需共识的独立实体的最小数量。Solana 的中本聪系数目前为 19，但实际数字可能更低，因为单个实体可以匿名运营多个验证者。
Solana 的验证者遍布 37 个国家和地区。最大的验证者集中在美国，共有 508 个。此外，四个辖区各占 10% 以上的份额，其中美国占 18.3%，荷兰和英国均占 13.7%，德国占 13.2%。
68% 的质押委托给了欧洲的验证者，其中 50.5%的质押委托给了欧盟内部的验证者（不包括挪威、乌克兰和英国）。此外，20% 委托给了北美。
验证者分布在 135 个不同的托管服务提供商中。其中，Teraswitch 和 Latitude.sh（前身为 Maxihost）是两家领先的提供商，前者是一家美国私营公司，为验证者提供托管服务，合计占 24% 的份额；后者是一家巴西公司，为验证者提供低成本裸机服务器，合计占 19% 的份额。
Agave 客户端代码库有 357 名个人贡献者。Firedancer 客户端由首席科学官 Kevin Bowers 领导的一个小团队开发，目前有 57 名贡献者。
Jito 客户端是 Agave 原始代码库的一个分叉，包含一个协议外区块空间的拍卖，目前在网络中占有 88% 的主导份额。不过，随着新的 Firedancer 客户端被逐步引入并整合到生态中，预计在未来 12 个月内这一情况将发生很大变化。Solana 和以太坊是目前唯一提供多种客户端实现的 L1。
对 Solana 核心组件的重大改动需要经过正式、公开的 Solana 改进与开发（SIMD）提案流程。最重大的协议变更，尤其是那些影响经济参数的变更，都要经过治理投票。到目前为止，已经进行了三次这样的表决。
Solana 基金会成立于 2019 年 6 月，是一家在瑞士注册的非营利组织，致力于发展和支持 Solana 生态。基金会的团队相对精简，由 60-65 名全职员工组成，负责监督赠款、委托计划和开发者工具的资金来源。
此外，Solana 开发者社区的地域多样性也得到了有力的证明。最近一次的黑客松活动「Radar」吸引了来自 156 个国家的 13672 名参与者，其中印度、尼日利亚、美国和越南的参与度较高。SuperTeam 是一个连接 Solana 创意人员、开发人员和运营人员的网络，目前已扩展到 16 个国家的 1300 名成员。

何为去中心化

去中心化可以概括为系统内无单点故障。这个多层面的概念涉及多个方面，包括代币分配、关键人物的影响力、去许可网络的参与、开发控制以及软件/硬件多样性。除了 Balaji 的中本聪系数之外，量化区块链去中心化程度几乎没有公认的标准。许多衡量标准都不完善。此外，围绕区块链去中心化的讨论往往植根于政治哲学，会引发深刻的意识形态争论，有时甚至近乎宗教争论。

Solana 的去中心化程度一直受到某些区块链社区的诟病，他们认为 Solana 缺乏去中心化和抵制审查的能力。最近的一个例子是前美国国家安全局举报人爱德华-斯诺登，他在 Token2049 大会的主题演讲中表达了自己的担忧。

然而，与 Solana 的许多批评者一样，斯诺登并没有提供任何数据来证实他的言论，尽管他曾被公开邀请这么做。在本文的以下章节中，我们将通过数据分析 Solana 的去中心化情况，强调该网络在哪些方面表现出了相对较强的去中心化，同时指出需要进一步取得进展的领域。

去中心化的各个层面

通过本报告，我们将以事实和可公开验证的信息为基础，采取定量和多方面的方法来分析 Solana 的去中心化情况。

我们将对以下方面进行评估：

质押分布
节点的地理分布
托管服务提供商的多样性
客户端软件的多样性
开发人员的多样性
治理流程和实体

在适当的时候，我们会将 Solana 的指标与其他 PoS L1 进行比较。需要说明的是，同类网络仅作为基准，为 Solana 的去中心化历程提供更广泛的背景，并突出其可能落后或超出预期的领域。这些比较不应被误解为试图宣称一个网络优于另一个网络。

在许多情况下，以太坊提供了最有用的基准，因为它被广泛认为是最去中心化的 PoS L1。值得注意的是，以太坊的创始区块是在 2015 年 7 月产出的，而 Solana 的创始区块则产于 2020 年 3 月。去中心化是动态的，区块链通常会随着时间的推移变得更加去中心化。在条件相似的情况下，可以合理地预期旧链的去中心化程度会更高。

质押的分配情况

区块链网络的质押分配是指如何在验证者之间分配该网络的原生代币。在一个良好的分布式系统中，没有任何一个验证者或小团体会持有过多的质押份额，因此任何一个实体对网络共识获得不当影响或控制的风险也会降低。

均衡的质押分配可确保验证者的多样性，从而促进去中心化，使任何恶意行为者都难以破坏网络的完整性。随着网络对单个验证者故障的恢复能力的增强，它还有助于提升容错能力。

「你需要一个非常大的验证者集，在直觉层面上，验证者集越大，网络就越安全，而在学术层面上，节点集越大，就越容易保证作为该集中少数诚实节点始终具有可以相互访问的最小生成树（spanning tree）。这甚至不是指协议层，而是指人们在电话中的交谈。事实上，人们可以进入 Discord 或 IRC，或用手机互相通话。而这就是我们解决分裂问题，找出问题所在的关键。我们的人越多，就越容易保证分裂是不可能的」。—— Anatoly Yakovenko，Breakpoint 2024

在 Solana 上运行一个节点是完全去许可的，只需要极低的强制性最低质押（1 SOL）即可作为验证者运行。该网络原生支持委托权益证明（dPoS），由 4514 个节点组成，其中包括 1414 个验证者和 3100 个 RPC 节点。

按质押量计算，最大的两个验证者分别由 Helius 和 Galaxy 运营，各持有约 3.2% 的质押份额。进入前三分之一和前三分之二所需的最低委托质押量分别为 440 万枚 SOL 和 123 万枚 SOL。

为了更加清晰，下图将验证者按委托质押进行了分组。其中，82 个验证者（占总数的 5.87%）持有超过 100 万枚的委托 SOL；825 个验证者（占总数的 59.1%）的委托 SOL 不到 5 万枚，且其中大多数都参与了 Solana 基金会d 委托计划（SFDP），该计划旨在帮助规模较小的验证者快速实现可持续发展。约 72% 的 Solana 验证者受益于 SFDP 的支持，这些验证者共占总质押的 19%。有关 SFDP 的深入探讨，请参阅我们早前发布的 Helius 报告：《SFDP 与长尾验证者面临的挑战》。

正如区块链地址不等同于用户一样，验证者数量也不能反映运营验证者的不同实体的真实数量。由于大型实体可能会选择将其质押分配给多个验证者，因此真实数字会更低。例如，Jito (1,2)、Coinbase (1,2) 和 Mrgn (1,2) 就运营着多个验证者。

单个实体运营多个验证者并不存在固有问题；事实上，只要验证者是分布式的，而不是中心化的，就可以通过增增强地域和托管服务提供商的多样性来加强网络。不过，如果这些验证者采用非标准设置或防火墙规则进行相同配置，就可能产生风险。此外，作为「验证者即服务」模式的一部分，由一个实体代表大公司或大项目管理众多验证者，可能会带来进一步的去中心化问题。

中本聪系数

在权益证明网络中，中本聪系数（Nakamoto Coefficient）表示控制至少三分之一总质押所需的最少节点数。该系数越高，表明质押分布越广，去中心化程度越高。此外，它也可以被认为是能够恶意合谋导致有效性失败的独立实体的最小数量，从而拒绝达成新区块生产所需的共识。基于 PoS 和拜占庭容错的区块链需要三分之二以上的质押节点就网络状态达成共识，才能继续进行交易处理。

为了确定 Solana 的中本聪系数，我们按照验证者的质押份额从高到低进行了排列，并计算了控制总质押的三分之一所需的验证者数量。得出的结果是，Solana 的中本聪系数在 2023 年 8 月 13 日达到 34 的最高值，而目前为 19。该系数在过去一年中相对稳定。

与业内同类网络相比，Solana 的中本聪系数排名居中。不过，上述数据并没有考虑单个实体可以匿名运营多个验证者的情况，因此真实的中本聪系数可能更低。

验证者和质押节点的地理分布

网络节点的地域多样性对于降低风险和促进网络的反脆弱性至关重要。如果过多的验证者集中在一个地区，网络的恢复能力就会依赖于这些特定辖区的监管框架。

自然灾害，包括地震、洪水、飓风和海啸，构成了另一种风险。此类事件会对国家电网造成压力，严重干扰数据中心的运行，导致突然中断。人为威胁，如战争、网络攻击和对关键互联网基础设施（包括海底电缆）的破坏，也会带来危及网络稳定性的风险。

用于本节分析的 Solana 数据来自 validators.app 的 685 个 epoch。原始数据集的电子表格格式见此处。这些数据仅反映了质押的验证者节点，不包括未质押的 RPC 节点。

按大洲划分的 Solana 验证者和质押节点

按大洲划分后，数据显示 632 个 Solana 验证者（46%）位于欧洲，550 个（40%）位于北美。在质押分配方面，68% 的质押委托给了欧洲的验证者，20% 委托给了北美的验证者。其中，50.5% 的质押委托给了在欧盟内运营的验证者（不包括挪威、乌克兰和英国）。

相比之下，以太坊的质押分配情况类似，但北美的权重更高，为 34.4%。

按国家及地区划分的 Solana 验证者

Solana 的验证者分布在 37 个不同的国家和地区。最大的集中地在美国，有 508 个验证者（37%）在美国数据中心运行，其次是荷兰的 112 个验证者（8%）和俄罗斯的 111 个验证者（8%）。

按质押份额划分的 Solana 验证者地理分布

在按质押份额衡量验证者时，这种分布更为均衡。四个主要司法管辖区各占 10% 以上的份额，其中美国占 18.3%，其次是荷兰和英国，均占 13.7%，德国占 13.2%。

相比之下，以太坊节点分布在 83 个不同的国家和地区，其中近一半位于美国和德国。

按 Solana 节点数量和质押份额排序的 Top 10 城市

按城市对验证者和委托质押分布进行更细化的分析表明，Solana 验证者分布在全球 121 个城市。

具体来说，在美国，验证者分布在所有主要地区，共包括 35 个城市。最受欢迎的城市是芝加哥（124 个验证者，质押份额 2.3%）、洛杉矶（57 个验证者，质押份额 2.3%）和纽约（32 个验证者，质押份额 3.5%）。

今年早些时候，Anza 员工 Rex St.John 提出了改善 Solana 验证者地域多样性的战略（特别是通过扩大对全球南方运营者的支持）并确定了几项主要挑战：

较高的延迟： 偏远地区的节点很难与网络保持同步
带宽成本：一些地区的带宽成本非常高
监管限制： 不同司法管辖区实施的法律限制了区块链基础设施运营的可行性
基础设施不发达： 网络和数据中心基础设施不足
不利的税收和关税：硬件设备成本高
人才短缺：缺乏当地专业的 Solana 人才，获得质押所需资本的途径有限

托管提供商

理想情况下，验证者集应由多个独立提供商托管，而不是严重依赖少数几个中心化提供商。这种多样化对于降低任何单个提供商的网络中断或审查风险至关重要。

2022 年发生的一起值得注意的事件涉及德国托管服务提供商 Hetzner，该公司意外地将 Solana 验证者从其服务中移除，导致 20% 以上的活跃质押节点（约 1000 个验证者）在数小时内离线。尽管如此，Solana 仍然完全正常运行，没有出现任何失效问题。大多数受影响的验证者在几天内成功迁移到了新的数据中心，且几乎所有的质押节点都在几周内重新上线。

按质押份额分类的 Solana 验证者托管商

Solana 验证者分散在 135 个不同的托管商中，以 Teraswitch 和 Latitude.sh（前身为 Maxihost）为首，前者是一家美国私营公司，托管了 24% 的验证者，后者是一家巴西低成本裸机服务器提供商，托管了 19% 的验证者。这两家供应商共占 43.4% 的份额。

其他受欢迎的托管商包括法国云计算公司 OVHcloud（占 8.65% 的份额）和立陶宛的 Cherry Servers（占 8.45% 的份额）。

Solana 验证者硬件要求

作为一条高性能、高吞吐量的区块链，Solana 对节点的要求比大多数业内同行更高。针对 Solana 验证者的硬件建议包括以下关键组件：

中央处理器：24 核/48 线程或以上，4.2GHz 基本时钟速度或更快
内存：512 GB
磁盘：PCIe Gen3 x4 NVME SSD 或更高，2TB 组合或更大。高 TBW
无 GPU 要求

在实践中，Solana 对带宽的要求使家庭运营变得不切实际，因此验证者主要由专用数据中心的裸机服务器运行。

Solana 客户端的多样性

Solana 推出之初只有一个由 Solana Labs 开发、用 Rust 编写的验证者客户端。虽然 Solana Labs 的客户端已不再积极更新，但一个名为 Agave 的分叉版目前仍在使用。完全依赖单个客户端实现是中心化的重要体现，因为这会带来关键软件错误的风险，从而导致整个网络的有效性失效。

增加客户端多样性一直是 Solana 社区的首要任务，随着 Firedancer 的推出，这一目标终于得以实现。

Solana 客户端

目前，多个 Solana 客户端方案正在运行或开发中：

Agave：Solana Labs 原始客户端的分叉，使用 Rust 语言编写，由 Solana 软件开发公司 Anza 维护。
Firedancer：由 Jump Crypto 维护，是用 C 语言对原始客户端的全面重写。
Frankendancer：一种混合验证者，将 Firedancer 的网络堆栈和区块生产组件与 Agave 的执行和共识相结合。
Jito：由 Jito Labs 构建的 Agave 客户端分叉，引入了协议外区块空间拍卖，通过小费为验证者提供更多经济激励。
Sig：Syndica 用 Zig 编写的经过读取优化的 Solana 验证者客户端。

此外，Mithril 是一个用 Golang 编写的客户端，由 Overclock 开发，可用作对硬件要求较低的验证全节点。

由多个全职核心工程团队互相审查代码库，可大大提高发现错误的可能性，同时促进知识共享和协作。Anza 工程师 Joe Caulfield 在最近的一次采访中指出：「我们从 Firedancer 客户团队中学到了很多东西；他们想出了很多非常聪明的解决方案。」此外，Agave 和 Firedancer 都推出了漏洞赏金计划。

Solana 客户端多样性 vs. 以太坊

Solana 和以太坊是唯一提供多种客户端实现的 L1。以太坊至少有五个主要的软件客户端。采用最广泛的是用 C 语言编写的 Nethermind，使用率为 45%，以及用 Go 编写的 Geth，使用率为 39%。

在 Solana 上，Jito 客户端目前占质押节点的 88%。不过，随着新客户端（Frankendancer 和 Firedancer）的逐步引入和整合，这一格局有望在未来 12 个月内发生重大变化。

开发者去中心化

在《量化去中心化》一书中，Balaji 认为开发者去中心化是区块链生态的关键因素，强调了最大限度减少对个人贡献者的依赖和降低「关键人物风险」的重要性。

Solana 上的所有核心客户端软件都根据开源许可证公开托管在 GitHub 上，允许开放访问和社区贡献。

由 2024 年初成立的软件开发公司 Anza 维护的 Agave 验证者在这一领域发挥着重要作用。Anza 成立时约有 45 名员工，约占 Solana Labs 之前员工队伍的一半。除了管理 Agave 之外，Anza 团队还通过开发代币扩展、跨境支付基础设施和 Solana 许可环境等项目，为更广泛的 Solana 生态做出贡献。

Agave 客户端代码库贡献者数量

Agave 客户端代码库有 357 名贡献者和 26408 次 Commit，但仅就原始 Commit 次数而言，数据并不完美，不能完全反映个人贡献的深度。值得注意的是，大部分 Commit 主要由一小部分开发人员撰写，主要是资深工程师和 Solana 的联合创始人，此外则是一长串小贡献者。

相比之下，以太坊上流行的 Geth 和 Nethermind 客户端在更大的社区范围内也显现了类似的贡献者「中心化」模式。Geth 有 1098 个贡献者，而 Nethermind 有 142 个。其中，Geth 一半以上的 Commit 都归功于三个核心贡献者。而在 Nethermind 的所有 Commit 中，两名开发人员的贡献超过了 50%。

Firedancer 客户端代码库贡献者人数

Firedancer 客户端由美国著名高频交易公司 Jump 的 Kevin Bowers 领导的一个小型团队开发，目前有 57 名贡献者和 3722 次 Commit。鉴于 Firedancer 是一个相对较新的项目（首次 Commit 可追溯到 2022 年 8 月），而且最近才在主网上上线，因此贡献者的多样性仍然有限。

Solana 生态开发者

在更广泛的 Solana 生态中，开发者社区的地域多样性毋庸置疑。Solana 一年两次的线上黑客松是世界上参与人数最多的活动之一，在培养当今最成功的 Solana 协议和应用团队（包括 Tensor、Drift、Jito 和 Kamino）方面发挥了重要作用。

最近一次的「Radar」吸引了来自 156 个国家/地区的 13672 名参与者，其中印度、尼日利亚、美国和越南的代表尤为突出。

此外，作为连接 Solana 创意人员、开发人员和运营人员的网络，Superteam 目前已扩展到 16 个国家/地区的 1300 名成员。其本地化分会通过举办活动和共享工作空间促进合作。另外，Step Finance 开展的 Solana Allstars 大使计划，在尼日利亚取得了巨大成功，在许多地区举办了 120 多次聚会，参加者络绎不绝。

治理

治理是去中心化的重要载体，因为它决定了网络内的决策方式。这影响到从协议升级到经济政策和社区规则的方方面面。去中心化治理可增强网络的透明度、公平性和信任度。

治理投票和 SIMD

Solana 改进与发展（SIMD）提案是对 Solana 核心组件进行任何实质性更改所需的正式文件。这里的「实质性」变更的定义是那些通常会改变网络协议、交易有效性或互操作性的变更。非实质性变更，如轻微的代码重构或客观的性能改进，不需要提案。

虽然提交 SIMD 不需要任何许可，任何开发人员或研究人员都可以提交，但大多数 SIMD 都是由全职从事核心协议改进工作的客户端团队开发人员提交的。

SIMD 有两种类型的提案：

标准提案：影响 Solana 核心功能（如共识、网络和 API 接口）
元提案：涉及代码库之外的流程或准则

SIMD 流程

SIMD 通常会经历创意审核、起草、审查和接受等阶段。正式审查在 GitHub 上公开进行，提案作者负责收集相关核心贡献者的反馈，由他们决定是否接受、修改或撤回提案。作者没有义务实施其提案，但一般建议他们这样做，因为这是确保成功完成提案的最佳方式。

如果提案被接受，通常会包含一个相关的特征实施跟踪问题，并可能需要通过 Solana 的 feature-gate 机制激活。Feature gate 会根据时间界限首先在 Testnet 上激活，然后在 Devnet 上激活，最后在 Mainnet 上激活。

有关改进的讨论涉及以下领域：

SIMD（Solana 改进文件）Github 存储库
Solana 官方论坛的 sRFC（Solana 征求意见）版块
Solana 技术讨论区
社交渠道，包括 X（前 Twitter）和Telegram

Solana 治理投票过程

对协议有重大改变的 SIMD，尤其是那些影响经济参数的 SIMD，都要经过治理投票。Solana 治理投票过程是一项相对较新的倡议，由验证者社区的长期成员率先发起，只关注关键问题，以保持参与度，避免治理疲劳。

迄今为止，已进行了三次此类投票，包括：

2023 年 10 月的首次咨询投票（14.3% 的质押节点参与）
2024 年 4 月关于及时投票积分的 SIMD33（53% 的质押节点参与）
2024 年 5 月关于向验证者支付全额优先费用的 SIMD96（51% 的质押节点参与）

投票通过存入每个验证者身份账户的代币进行，每个账户收到的代币与其在 lamport 中的活跃质押份额成正比。

要进行投票，验证者需要将代币转移到与投票选项（包括弃权选项）相对应的几个指定公钥中的一个。一旦投票，就不能更改。

在这种结构中，SOL 代币持有者只是间接参与，将其所持有的 SOL 委托给那些投票选择与其价值观或偏好一致的验证者。

治理基准

根据 CCData 今年早些时候发布的一份基准报告，在环境、社会和治理（ESG）标准评估的前 40 种数字资产中，Solana 是仅有的四种 AA 级资产之一。在该报告的治理评级中，Solana 在 L1 中排名第四，其评估因素包括利益相关者的参与、透明度和去中心化程度。

Solana 基金会

Solana 基金会（SF）成立于 2019 年 6 月，是一家在瑞士注册的非营利组织，致力于 Solana 生态的去中心化、采用和安全。SF 拥有 1.67 亿枚 SOL 代币的初始资金，负责监督赠款、委托计划和开发者工具的资金来源。它控制着官方品牌资产、社交媒体账户、网站和商标。

目前，SF 由执行董事 Daniel Albert 和总裁 Lily Liu 领导，并由一支 60-65 名全职员工组成的相对精简的团队运作，接受基金会董事会的监督。

该基金会的使命是建立一个可扩展、可自我维持的 Solana 生态，重点关注教育、研究和生态发展计划。SF 会组织大规模的 Solana 活动，包括 Hacker Houses 和年度 Breakpoint 会议，以促进开发人员的参与和社区建设。

SF 开发者关系团队负责维护官方文档、社交渠道和开发者教育。2024 年 1 月，SF 将旗舰黑客松的管理权移交给了 Colosseum，这是一家新的独立加速器，由前 SF 增长主管 Matty Taylor 共同创办。

Dan Albert 在最近的一次辩论中指出：「我们的工作是让自己摆脱工作，找到支持网络和生态系统的可扩展方法，然后就此放手。」这表明 SF 的长期目标是建立一个无需监督就能自我维持的网络。

总结

正如本文所述，Solana 的去中心化在许多关键指标上，包括中本聪系数、验证者和质押节点的地理分布、开发者去中心化和治理基准等方面，都与业内同行不相上下，甚至更胜一筹，而客户端的多样性目前仍是一个明显的问题，新的 Firedancer 客户端旨在解决这一问题。

要加强 Solana 的去中心化，可以考虑从以下几个方面着手：

探索将 SF 的职责分配给多个组织的方案
提高基金会支出和赠款分配的透明度
制定如「Solana Nations」这类的举措，以增加地域多样性
降低验证者运营商的最大开支，即投票成本
探索减少验证者数据输出需求的战略；欧盟和美国以外的验证者运营商的数据输出成本明显较高
鼓励更积极地参与治理投票
扩大 Solana 的核心贡献者和研究社区，以加强网络的发展

目前，Solana 验证者集在某种程度上仍然集中在美国和欧盟，并依赖于数量有限的托管服务提供商。虽然这一挑战并非 Solana 所独有，但它凸显了 Solana 在这一层面降低中心化程度的改进潜力。

最后，感谢 Overclock、Amira Valliani、Matt Sorg、Yelena Cavanaugh、Dan Albert、Tim Garcia、0xIchigo、Anatoly Yakovenko 和 Brady Werkheiser 对本文早期版本的审阅。