Firedancer auf Solana Erklärt

Was ist Firedancer?

Firedancer, entwickelt von Jump Trading, ist ein neuer Solana-Validator, der die Skalierbarkeit des Netzwerks verbessern soll. Der in C geschriebene Validator entfernt sich vom derzeitigen Rust-basierten Validator von Solana und zielt auf über 1 Million Transaktionen pro Sekunde (TPS) ab. Dies wird durch den Verzicht auf Bibliotheken von Drittanbietern und die Konzentration auf Netzwerk- und kryptografische Optimierungen zur Leistungssteigerung erreicht.

Technisch gesehen verwendet es fortschrittliche Tools wie QUIC-basierte Netzwerke und AVX512-Verschlüsselung. Firedancer umgeht auch den Kernel des Betriebssystems, um die Latenzzeit zu verringern. Seine modulare Architektur unterteilt den Validator in kleinere Prozesse, was die Fehlertoleranz erhöht und die Systemeffizienz verbessert.

Durch die Senkung der Hardware-Anforderungen für Validierer macht Firedancer den Betrieb eines Knotens zugänglicher. Die Kombination aus Geschwindigkeit, geringeren Kosten und höherer Ausfallsicherheit macht Firedancer zu einem wichtigen Akteur bei der Bewältigung der Skalierungsprobleme von Solana.

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Wie funktioniert Firedancer?

Firedancer transformiert die Validator-Architektur von Solana, indem es sie in kleinere, unabhängige Prozesse aufteilt, die jeweils für Geschwindigkeit und Effizienz optimiert sind. Dieses modulare Design erhöht die Skalierbarkeit und verringert die Wahrscheinlichkeit von systemweiten Ausfällen. 

Hier ist ein kurzer Überblick über die Technik hinter Firedancer aus den Github-Quellen:

• QUIC-Vernetzung: Das benutzerdefinierte QUIC-Protokoll verkürzt die Latenzzeit und verbessert den Transaktionsdurchsatz durch eine hervorragende Flusskontrolle.
• AVX512-Kryptographie: Beschleunigt die ED25519-Signaturprüfung durch fortschrittliche vektorisierte Verarbeitung.
• Kernel-Umgehung: Direkte Verarbeitung von Netzwerkdaten mit AF_XDP, wodurch der Kernel-Overhead des Betriebssystems für eine schnellere Leistung wegfällt.
• Modulare Kachelarchitektur: Isoliert die Validierungsfunktionen in unabhängigen Prozessen, was die Skalierbarkeit erhöht und das Fehlerrisiko minimiert.
• Optimierung des Turbine-Protokolls: Verbessert die Blockausbreitung und die Konsensgeschwindigkeit durch überarbeitetes Paketrouting.
• NUMA-Bewusstsein und sperrfreie Gleichzeitigkeit: Maximiert die Hardware-Effizienz durch optimierte Speichernutzung und parallele Verarbeitung und vermeidet Sperrverzögerungen.

Der Ansatz von Firedancer ist auf Leistung ausgelegt, so dass Solana in der Lage ist, massive Transaktionslasten mit minimaler Hardwarebelastung zu verarbeiten.

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Firedancer Hardware-Anforderungen

Die Hardware-Anforderungen von Firedancer sind darauf zugeschnitten, die hohe Geschwindigkeit und die geringe Latenz zu unterstützen. Hier ist, was Sie brauchen, um einen Firedancer-Validator zu betreiben:

• CPU: Mindestens 12-Kern-CPU @ >2,5 GHz. Für eine optimale Leistung wird eine 32-Kern-CPU mit >3 GHz und AVX512-Unterstützung empfohlen, um intensive kryptografische Operationen zu verarbeiten.
• ARBEITSSPEICHER: Mindestens 64 GB, wobei 128 GB mit ECC (Error-Correcting Code) bevorzugt werden, um schwere Arbeitslasten besser bewältigen zu können und Stabilität zu gewährleisten.
• Speicherplatz: Mindestens eine 512-GB-SSD, aber eine 1-TB-NVMe-SSD ist ideal für schnellen Datenzugriff, zusammen mit einer separaten Festplatte für das Betriebssystem.
• Netzwerk: Eine 1-Gigabit-pro-Sekunde-Verbindung ist unerlässlich, um hohe Transaktionsvolumina ohne Verzögerung zu verarbeiten und weiterzuleiten.

Diese Spezifikationen sind notwendig, um die Architektur von Firedancer zu nutzen und die Leistung von Solana auf die nächste Stufe zu heben.

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Warum ist Jump Building Firedancer?

Jump entwickelt Firedancer, um die Probleme der Netzwerkstabilität von Solana zu lösen, insbesondere die durch Softwarefehler verursachten Blockstopps. Jump nutzt seine Erfahrung im Hochfrequenzhandel auf traditionellen Märkten und wendet dieselben Optimierungstechniken auf den Validator von Solana an.

Einige Kritiker sind jedoch der Meinung, dass Jump in Wirklichkeit beabsichtigt, aus den wachsenden MEV-Möglichkeiten (Maximal Extractable Value) von Solana Kapital zu schlagen, die vor kurzem in einer Woche fast 7 Millionen Dollar eingebracht haben. MEV ermöglicht es Validierern, zusätzliche Einnahmen zu erzielen, indem sie die Reihenfolge der Transaktionen innerhalb von Blöcken optimieren.

Jump behauptet zwar, dass Firedancer die Stabilität und Skalierbarkeit des Netzwerks verbessern wird, aber Skeptiker glauben, dass ihr Fokus auch auf der Erzielung dieser lukrativen MEV-Gewinne liegt, da das MEV-Wachstum von Solana inzwischen mit dem von Ethereum konkurriert.

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Was ist Frankendancer?

Frankendancer ist ein Hybrid-Setup, das Firedancer, den neuen Solana-Validator von Jump Trading, mit Agave, dem aktuellen Solana-Validator-Client, zusammenführt.

Durch die Integration der Firedancer-Innovationen wie QUIC-Networking und AVX512-Signaturüberprüfung zusammen mit der Agave-Laufzeitumgebung wird eine schrittweise Prüfung und Bereitstellung ermöglicht.

Dieser Side-by-Side-Ansatz ermöglicht es Firedancer, neue Funktionen zu entwickeln, während Agave die Ausführung der Kerntransaktionen und die Statusverfolgung übernimmt. Dies ist ein praktischer Weg, um die Leistung von Solana zu steigern, ohne auf die Fertigstellung des vollständigen Firedancer-Clients zu warten.

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Firedancer Erscheinungsdatum

Firedancer wird voraussichtlich bis Ende 2024 voll einsatzfähig sein. Firedancer ist derzeit im Testnetz von Solana in Betrieb und wird schrittweise eingeführt, zunächst mit Frankendancer im Hauptnetz. 

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Unterm Strich

Firedancer ist bereit, die Skalierbarkeit von Solana auf die nächste Stufe zu heben, mit einer optimierten Architektur, die darauf abzielt, über 1 Million TPS zu verarbeiten. Die schrittweise Einführung, beginnend mit Frankendancer, integriert neue Funktionen neben dem bestehenden System, um die Leistung ohne Unterbrechungen zu verbessern.

Durch die Senkung der Hardware-Kosten und die Verbesserung der Ausfallsicherheit adressiert Firedancer die anhaltenden Probleme von Solana mit Ausfallzeiten und positioniert sich als wichtige Lösung für die Skalierungsprobleme des Netzwerks.