Somnia Network:软银支持的 L1 如何在不放弃 EVM 的情况下实现百万 TPS
2024 年 11 月,一个相对默默无闻的开发网在短短一秒钟内悄然记录了 105 万次 ERC-20 转账。没有分片,没有 Rollups。只有一条运行原生 EVM 字节码的 Layer 1 链。不到一年后,这条链 —— Somnia —— 在软银(SoftBank)的支持下推出了主网,并拥有 100 亿次交易的测试网记录。在大多数“高性能”链仍在努力突破 5,000 实际 TPS 的背景下,Somnia 声称的七位数吞吐量值得深入研究。
从元宇宙基础设施到区块链:Improbable 的转型
Somnia 并非诞生于典型的加密货币初创公司模式。其母公司 Improbable 花了近十年时间为国防、游戏和元宇宙应用构建分布式模拟技术 —— 在共享虚拟世界中实时协调数百万个实体。当团队转向区块链时 ,他们带来的是由低延迟、高并发系统塑造的工程思维,而非主导大多数 L1 设计的密码学优先传统。
核心见解很简单:如果你想要一个能够支持实时应用(社交平台、游戏世界、实时预测市场)的区块链,你需要将性能视为基础约束,而非可有可无的加分项。Somnia 的每一个架构决策都源于这一原则。
MultiStream 共识:将数据与一致性解耦
大多数区块链强迫每笔交易通过单一管道:提议区块、达成共识、执行、最终确定。这种线性过程造成了不可避免的瓶颈。Somnia 的 MultiStream 共识受到了 2024 年“Autobahn”白皮书的启发,拆解了这一管道。
其运作方式如下:
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独立数据链。 每个验证者发布自己的区块链 —— 称为数据链 —— 其中包含原始交易数据。每条数据链都是完全独立的,只有拥有该链的验证者才能向其追加内容。这些独立链上没有安全机制;验证者可以根据硬件允许的速度自由发布。
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轻量级共识链。 一个单独的共识链定期记录每条数据链的当前头部。因此,每个共识区块在语义上包含了自上次检查点以来所有数据链上的所有交易。
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确定性排序。 一个伪随机函数对数据链进行排序,生成一个全局一致的单一交易序列以供执行。这意味着所有节点都以相同的顺序处理相同的交易,从而保持智能合约所需的一致状态。
这种设计的精妙之处在于,数据生成(带宽密集型任务)与共识(延迟敏感型任务)完全解耦。验证者并行地向网络注入交易,而更轻量级的共识机制仅负责保持同步。结果是吞吐量随验证者数量扩展,而不会被共识协议卡住。
编译型 EVM:从解释执行到机器码
如果每笔交易需要数毫秒才能执行,那么高吞吐量就毫无意义。以太坊的标准 EVM 是一个解释器 —— 它一次读取一条字节码指令,这为每项操作增加了大量的开销。Somnia 将其替换为预编译(Ahead-of-Time Compilation),将 EVM 字节码直接转换为原生 x86 机器码。
性能差异是巨大的。在基准测试中,编译后的 ERC-20 转账在数百纳秒内即可完成执行 —— 比解释执行快了大约三个数量级。在 2024 年 11 月的开发网测试中,这转化为:
- 105 万次 每秒 ERC-20 转账
- 30 万次 每秒 NFT 铸造
- 5 万次 每秒 Uniswap 风格的 AMM 兑换
- 全程 100ms 的出块时间
至关重要的是,Somnia 保持了完全的 EVM 兼容性。开发者可以无需修改地部署标准 Solidity 合约。编译发生在基础设施层,这意味着现有的整个以太坊工具链 —— Hardhat, Foundry, Remix, OpenZeppelin —— 都可以开箱即用。这是一个显著的战略优势:Somnia 不要求开发者学习新的虚拟机或语言,而是与以太坊、Arbitrum 和 Base 竞争同一批开发者。