就像比较 Android 与 iOS、微软与 Mac 或您能想到的任何显著竞争对手一样,在加密领域,我们有以太坊与 Solana,这是两个最大的去中心化区块链生态系统,争夺去中心化金融 (DeFi) 领域的主导地位。

在本指南中,我们将介绍 Solana 和以太坊之间的区别,介绍每个区块链的主要特性和各自的架构,强调它们对用户和开发人员的优缺点。

在我们深入探讨事物的复杂方面之前,让我们先从基础开始。

什么是以太坊?

以太坊是第二大区块链协议,也是 dApp 的头号 DeFi 生态系统。它是一些最大的加密项目的所在地,包括流动性质押、去中心化交易所 (DEX) 和现实世界资产代币化平台。

以太坊被认为是 DeFi 的先驱,因为它是首批实现智能合约的区块链之一。这一切都归功于以太坊虚拟机 (EVM),它改变了基于区块链的协议中智能合约实现的游戏规则。

EVM 负责执行智能合约和管理以太坊网络的状态。状态几乎就是字面意思——系统中存储的所有数据的当前状态或快照,包括账户余额、智能合约代码等。

同时,状态转换是指区块链的状态如何响应交易而发生变化。当你在以太坊上进行交易时,状态会发生变化,这仅仅意味着系统会采用当前状态(旧数据)并应用新交易来创建新的更新状态。

为什么状态在以太坊中很重要?

  • 责任制:您可以随时查看账户余额和合同状态。

  • 智能合约执行:以太坊虚拟机 (EVM) 使用状态来确定运行智能合约时应如何表现。

  • 共识:网络中的所有计算机都维护自己的世界状态副本。这样可以让每个人都保持一致,并防止任何可能造成混乱的分歧。

这个世界状态不是直接写在区块链上(就像一本永久账本),而是在一个称为 Merkle Patricia Trie (MPT) 的结构中进行管理,该结构旨在实现快速搜索和更新。每次有人进行交易时,世界状态都会更新以反映变化。

接下来,EVM 使用基于堆栈的架构运行,这意味着它在执行合约时通过在堆栈上临时存储数据来处理指令。这种结构是以太坊处理和维护其去中心化系统的基础。

EVM 执行模型。来源:以太坊 EVM 图解

上图显示了 EVM 的关键组件:

  • 堆栈:这是合约执行期间保存临时数据的地方。它使用 32 字节项进行操作,允许从堆栈中推送(添加)和弹出(删除)值等操作。

  • 内存:一种易失性线性存储区域,仅在交易期间保存临时数据。它可以存储数组和字符串等信息,但交易完成后就会被删除。

  • 存储:此非易失性存储保存特定于合约的数据,例如余额和代码哈希值。它在交易后仍然存在,将 32 字节键映射到值。

  • 程序计数器(PC):指示字节码中下一个要执行的操作的指针。

  • Gas:衡量计算工作的单位,每次操作都会消耗一定量的 Gas。此机制通过限制资源消耗来防止网络滥用。

以太坊的架构包含一系列其他技术特性,在网络从 PoW 转换为 PoS 后,这些特性得到了扩展,使其更加节能。我们将在本指南的后续部分中探讨这些内容。

感兴趣的朋友可以在这个 GitHub 存储库中找到主要的开发人员工具列表。

Solana 是什么?

Solana 是领先的区块链,是一些最佳 DeFi 项目的所在地。

该网络使用复杂的架构和工具集来提供可扩展性并实现闪电般的区块处理(每秒可处理超过 60,000 笔交易),从而允许用户和开发人员顺利、高效地交易数字资产并构建去中心化应用程序(dApp)。

Solana 背后是一种复杂而高效的共识算法,称为历史证明(PoH)。

历史证明(PoH):Solana 的加密时钟

PoH 是 Solana 的共识机制,在其可扩展性中发挥着至关重要的作用。

PoH 算法创建网络上特定时间发生的事件的可验证记录。这是使用高频可验证延迟函数 (VDF) 完成的,该函数可确保每个区块生产者在创建下一个区块之前等待适当的时间。

来源:Solana 白皮书

PoH 与 Solana 基于 PoS 的 Tower BFT(拜占庭容错)算法集成。这是实用拜占庭容错 (PBFT) 协议的优化版本,它利用 PoH 加密时钟来减少节点达成共识所需的时间和能量。该机制还解决了常见的挑战,例如不同的节点速度和回滚成本,从而确保平稳安全地运行。

Solana 的 PoH 还利用 SHA256 算法(比特币也使用的加密函数)来生成哈希序列。验证器根据哈希索引记录特定数据,并在将这些数据插入链时生成时间戳。这种时间戳系统使 Solana 能够每秒处理数千笔交易,而无需对每笔交易进行传统的基于节点的验证。

资料来源:币安研究院。Solana 与以太坊,技术视角

现在我们已经了解了这两个区块链的基础知识,我们将深入研究每个平台的技术细节,从它们的开发环境开始。

开发环境

下面,您可以比较每个网络的关键开发工具、语言、框架等。

以太坊主要语言:

  1. Solidity:编写以太坊智能合约的主要语言。Solidity 专为以太坊虚拟机 (EVM) 设计,支持继承、库和复杂数据类型。它的多功能性使其功能强大,但由于其复杂性,使用起来也具有挑战性。

  2. Vyper:Solidity 的更简单替代品(如果你有 Python 背景,这对你来说应该是小菜一碟),Vyper 优先考虑安全性和可读性。它旨在通过提供更直接的语法来最大限度地降低漏洞风险,使其成为想要更安全、更简单选项的开发人员的理想选择。

以太坊支持其他编程语言,例如:

  • Huff:适合需要对合同履行有更多控制权的开发人员,

  • Golang:大量用于支持 Geth 等客户端实现,

  • Yul:用于高级优化。

以太坊开发框架和工具:

  • Truffle:以太坊开发的流行套件。它包括用于构建、测试和部署智能合约的工具,以及用于模拟本地区块链的 Ganache 和用于前端集成的 Drizzle。

  • Hardhat:Hardhat 以其灵活性而闻名,它提供了一个本地以太坊网络用于测试和调试。它提供了详细的错误消息,使开发人员的调试过程更加轻松。

  • Remix IDE:一个在线集成开发环境(IDE),允许开发人员直接在浏览器中编写、测试和调试 Solidity 合约,简化了那些想要快速设置的人员的流程。

  • OpenZeppelin:提供安全、可重复使用的智能合约模板的库。它帮助开发人员构建以安全为重点的应用程序,提供一系列经过审计的合约模板以避免常见的漏洞。

以太坊测试和调试:

以太坊开发人员通常使用 Chai、Mocha 和 Waffle 等工具来测试智能合约。这些工具与 JavaScript 环境集成,为确保智能合约功能提供了强大的设置。

客户端库:

Web3.js、Ethers.js 和 Web3.py 等库允许开发人员使用不同的编程语言与以太坊区块链进行交互,从而更容易将网络功能集成到 Web 或桌面应用程序中。

Solana 开发环境

主要语言:

  • Rust:Rust 是 Solana 上的主要开发语言,以其性能和内存安全性而闻名。它非常适合编写必须快速且资源高效的链上程序(智能合约),使其成为 Solana 高吞吐量区块链的理想选择。

  • C/C++:这些语言提供对硬件资源的较低级别的访问,为在构建 Solana 程序时需要更多性能控制的开发人员提供了额外的选择。

开发框架和工具:

  • Anchor:一个强大的框架,可简化 Solana 程序开发。Anchor 抽象了许多低级 Rust 代码,提供了一种更直观的方式来在 Solana 上构建安全的应用程序,而无需深厚的 Rust 专业知识。

  • Seahorse:Seahorse 专为 Python 开发人员设计,允许开发人员使用 Python 编写 Solana 程序。这使得熟悉 Python 的人可以更轻松地进入 Solana 开发,而无需学习 Rust。

测试和调试:

  • 开发人员可以使用 Solana CLI 运行本地验证器节点,在与主网密切相关的真实环境中测试程序。这样,开发人员就可以在实际部署智能合约之前自信地调试和测试它们。

  • 根据所使用的语言,有各种测试框架可供选择。例如,Rust 开发人员可以使用 Rust 的原生测试工具,而 TypeScript 开发人员可以依赖与 Solana 的 JavaScript SDK 兼容的框架。

客户端库

  • Solana 为多种语言提供了软件开发工具包 (SDK)。值得注意的例子包括用于 JavaScript 的 @solana-web3.js、用于 Python 的 welds 和用于 Java 的 Solanaj。这些 SDK 促进了客户端应用程序和 Solana 区块链之间的无缝交互,使开发人员更容易构建去中心化应用程序。

用例和应用

这两个平台都利用各自的能力在多个行业进行创新。概述如下:

DeFi:

Aave 和 Compound 等借贷平台使您无需依赖传统银行即可借出和借入加密货币,从而消除中介机构并扩大更广泛受众获得金融服务的机会。

同样,Uniswap 等 DEX 允许您直接从钱包交易加密货币 — 无需经过复杂的“了解您的客户” (KYC) 检查,也无需冒失去资金控制权的风险。DAI 和 USDC 等稳定币通过提供与法定货币挂钩的稳定数字货币进一步促进了这一点。这让您可以在波动时期重新调整/重新平衡您的投资组合。

以太坊超越了基础。你可以在其平台上找到一些最大的 DeFi 项目 — — 像 Ondo Finance 和 BlackRock BUIDL 这样的 RWA 项目、像 EigenLayer 这样的重新质押协议,以及像 Coinbase 的 Base 这样的流行第 2 层生态系统。

企业

企业以太坊是专为商业应用而设计的以太坊网络的定制版本,广泛应用于供应链管理和医疗保健领域。该平台为希望使用链上工具存储和管理数据或移动运营的公司提供安全、可扩展且高效的环境。

例如,摩根大通已经开发了几种基于以太坊的解决方案,包括 JPM Coin(一种用于即时机构交易的 Quorum 区块链上的稳定币)和 Onyx Digital Assets(一种已结算超过 9000 亿美元美国国债的代币化平台)。

JPM Coin 系统。资料来源:摩根大通

该银行还通过 Polygon 和 Aave 协议利用以太坊进行跨境交易,提高支付速度并降低成本。

医疗保健是另一个受益于以太坊去中心化技术的行业。MedRec 等解决方案可在授权方之间安全地共享患者记录,确保隐私,同时促进更高效的数据访问。区块链还简化了临床试验数据的管理,提高了研究过程中利益相关者之间的透明度和信任度。

以太坊名称服务是一个基于以太坊构建的去中心化命名系统,旨在将人类可读的名称转换为机器可读的标识符,如以太坊地址、内容哈希和元数据。通过允许用户用易于记忆的名称(例如 Alice.eth)替换冗长复杂的十六进制地址,ENS 简化了区块链生态系统内的交互。

ENS 由两个核心组件组成:注册中心和解析器。注册中心是一个智能合约,用于跟踪域名所有权和相关信息,而解析器则将人类可读的名称映射到区块链地址和其他数据。ENS 还使用分层命名结构,允许域名所有者创建和管理子域名(例如 wallet.alice.eth)。

NFT 与娱乐

在娱乐和媒体行业,以太坊为创作者提供了管理和变现其作品的新方式。Consensys 支持的 Ujo Music 等平台使用以太坊来自动支付版税,确保艺术家无需依赖中介机构就能获得公平的报酬。

以太坊也是许多非同质化代币(NFT)市场的支柱,例如 OpenSea,创作者可以在其中将他们的艺术品代币化并创造新的收入来源,从而扩大他们的影响力和盈利能力。

顺便说一句,如果您想在 OpenSea 上铸造自己的 NFT,请查看我们的分步指南以开始操作。

治理和 DAO

当谈到通过去中心化自治组织(DAO)进行去中心化治理时,以太坊是基准。

MakerDAO(更名为 Sky)等组织使用基于代币的投票系统让社区成员参与决策,从而创建一个更加透明和包容的治理结构,使利益相关者能够影响组织的未来。

DAO 中的轮询和投票机制示例。来源:MakerDAO Solana 应用程序 Web3 和 DeFi

Solana 的高吞吐量和低交易成本使其成为高频交易的理想平台。Mango Markets 和 Raydium 等平台提供快速且实惠的交易选项,这对于依赖速度和效率来最大化回报的交易者尤其有吸引力。

您可以随时查看 CryptoPotato 的顶级去中心化交易所指南以获取更多信息。

接下来,Solana 拥有一些最受欢迎的 Web3 钱包,例如 Phantom 和 Solflare。使用这些钱包的好处是,它们提供多链账户,供您管理 Solana、以太坊、Polygon 甚至比特币本身的代币和硬币。

赌博

Solana 的可扩展性推动了创新游戏模式的兴起,尤其是在边玩边赚 (P2E) 领域。《星际地图集》是 Solana 的旗舰游戏,这是一款即将推出的沉浸式太空探索开放世界 MMORPG,背景设定在 2620 年。

提前了解 Star Atlas 的下一步动向。

因为我们你。pic.twitter.com/0Z2dik3Ehh

— 星图集 (@staratlas) 2024 年 10 月 4 日

此外,Solana 支持在游戏中集成非同质化代币 (NFT),让玩家可以交易或出售游戏内资产。这为游戏增加了经济维度,让玩家能够从自己的成就和资产中获利,从而让游戏更具吸引力。

代币化和 RWA

Solana 的低交易费用和快速处理速度正在房地产领域得到探索,特别是在房地产资产的代币化方面。

通过使用 Solana,房地产交易可以变得更快、更透明,因为资产被代币化并在区块链上转移。这项创新有可能通过降低成本和提高房地产转让效率来改变房地产市场。

以太坊与 Solana:安全性和去中心化

以太坊以其成熟的生态系统而闻名。它拥有一个适用于各种 dApp 的强大平台。其强大的安全模型经过了长时间的严格测试,使其成为开发人员的可靠选择。

以太坊还受益于广泛的开发者社区,该社区积极促进以太坊的持续发展和治理,进一步巩固了其在区块链领域的领先地位。以太坊有数十个在线社区论坛,例如 DEV 社区、Solidity 论坛和 Ethereum.org,成千上万甚至数十万以太坊爱好者聚集在这里分享新闻、讨论提案、辩论问题等等。

以太坊的去中心化架构通过将数据分布在众多节点上,本质上提供了安全性,使其能够抵御单点故障或攻击。加密哈希和数字签名增加了额外的安全层,而第三方审计经常用于检测漏洞。

以太坊的优势与劣势

尽管以太坊生态系统强大,但它仍面临可扩展性问题。尽管以太坊正在不断进行分片等升级,但高昂的交易费用和较慢的处理时间仍然是一个挑战,尤其是在需求高峰期。

第 2 层扩展解决方案并未真正成为解决以太坊可扩展性问题的灵丹妙药。这是有代价的:虽然它们通过减少工作量和链下处理交易,随着时间的推移提高了以太坊的性能,但它们却严重恶化了以太坊的入门流程和用户体验。这是因为与 L2 交互需要用户理解并经历一系列额外的步骤(例如桥接资产)。更不用说它分裂了生态系统的事实了。

另一方面,Solana 的架构允许高速交易,使其成为区块链领域的有力竞争者。无需扩展解决方案,因为 Solana 是高吞吐量、可扩展的区块链。

Solana 的优势和劣势

除了速度之外,Solana 的架构也非常强大,这一点从 Halborn 等知名公司的持续审核中可见一斑。此外,Solana 使用 SHA-256 哈希算法和 Ed25519 进行数字签名,因此请放心,这两个功能可提供数据完整性和安全的交易验证。

谈到验证——Solana 在主网上拥有超过 1,369 名独立验证者,这个数字足以支持去中心化。有趣的是,与以太坊不同,Solana 目前不实施自动削减。

让我们回顾一下 Solana 对速度的关注。这一特殊功能导致了漏洞,包括由于其快速扩展而导致的网络中断。自 2021 年 9 月以来,至少发生了 9 次中断,总停机时间超过 150 小时。您可以随时在 Solana 的官方网站上查看网络的当前状态。

相比之下,以太坊拥有更长的运营历史,并且注重安全性,因此避免了完全中断。但事情并非总是那么美好——以太坊在使用高峰期会面临拥堵问题,导致交易速度变慢和费用增加。

两个网络都在积极努力应对各自的挑战。 Solana 专注于提高稳定性以防止未来发生中断,而以太坊则通过分片和第 2 层解决方案等升级来增强可扩展性,以更好地管理网络拥塞并在高峰需求期间保持性能。

Solana 与以太坊:总结

在以太坊和 Solana 之间做出选择最终取决于项目的具体需求,无论是优先考虑安全性和去中心化,还是可扩展性和交易速度。随着两个平台不断创新,它们仍将是塑造区块链技术未来的关键驱动力。

以太坊和 Solana 都为区块链世界及其外部带来了宝贵的创新。以太坊强大的生态系统、安全性和开发人员支持使其成为 DeFi、域名服务、NFT、RWA 和企业应用程序的可信平台。同时,Solana 的速度、可扩展性和低成本交易提供了一种有效的替代方案,特别是对于游戏、去中心化交易所、借贷平台等高吞吐量用例。

以太坊与 Solana:深入比较一文最先出现在 CryptoPotato 上。