SOL:淺析 Solana 生態的 EVM 兼容網絡 Neon 主要特點與功能

原文標題：《Neon:AnEthereumVirtualMachineonSolana》

作者：DavidShuttleworth，Consensys

編譯：餅干，鏈捕手

摘要

Neon是一個完全兼容的以太坊虛擬機(EVM)，讓開發人員可以利用熟悉的以太坊工具并在Solana上構建Web3應用程序。公鏈發展過程中很大一部分挑戰是吸引開發者。當公鏈網絡的開發需要與標準大不相同的工具并且可能對可擴展性造成瓶頸時，這種情況可能會更加復雜。但是，使用Neon的開發人員可以避免此類麻煩。應用程序可以在Solana上處理類似以太坊的交易，并實現Solana原生的所有功能，例如高頻并發交易和低gas費用。開發人員還可以直接訪問Solana生態系統，從而獲得更多用戶和更大的流動性。最終，Neon允許任何以太坊應用程序在Solana上運行而無需更改其代碼庫，這使Neon成為在Solana上大部分開發者的強力工具。

概述

公鏈競爭的是有限的資源和用戶。因此，由于各種原因，在不同的區塊鏈上構建應用程序非常具有挑戰性。其中一個挑戰涉及對開發人員的吸引力和工具。公鏈不僅需要吸引一群熟練的開發人員來構建應用程序和基礎設施，而且還必須提供熟悉且易于使用的工具，讓開發人員在沒有阻礙的情況下進行構建。當開發人員必須學習大量新工具并且無法輕松移植現有的智能合約時，最初的挑戰就會變得更加復雜，并成為生態系統開發速度的瓶頸。學習曲線的強度限制了公鏈中應用程序的規模，因為開發工作需要大量的時間、精力和專用資源才能使應用程序成為可能。

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NeonEVM試圖通過在Solana上引入類似于以太坊的開發流程來克服這些挑戰。這很重要，原因有很多，特別是因為它允許開發人員在Solana上無縫構建基于以太坊的應用程序并解鎖Solana的性能和流動性。然后，用戶可以從更低的gas費用和更高的吞吐量中受益。在技術層面上，NeonEVM是由Solana的智能合約構建的，它使用Solana的原生智能合約語言Rust編寫，并編譯為BerkeleyPacketFilter(BPF)字節碼。這讓Neon具有許多獨特的優勢，并使其能夠利用Solana的核心功能，例如并發執行智能合約。此外，該技術還允許Neon能夠輕松升級和跟蹤Solana硬分叉，以及保持對以太坊的更新。

EVM和Neon的方法

為了更好地理解Neon的實用性，深入研究以太坊虛擬機的核心功能很有用。EVM是以太坊協議上所有智能合約的生存環境。簡而言之，EVM存儲和維護所有智能合約，管理它們的部署和執行，并定義處理類似以太坊交易的規則。因此，EVM可以被認為是一個數學函數，接受外界的輸入并返回確定性的輸出。

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EVM的一個限制因素是在以太坊上執行交易的方式。用Solidity編寫的智能合約需要按順序執行，以確保行為具有確定性。因此，EVM需要逐個查看智能合約并相應地修改區塊鏈狀態。這是因為以太坊智能合約沒有獨立引用共享數據。然而，Solana的設計和Sealevel功能允許并行處理智能合約。在理想情況下，Solana可以支持每秒超過50,000筆交易，而以太坊通常限制在1,500TPS。

NeonEVM是一種鏈上解決方案，可將原生EVM引入Solana網絡。它通過將類似以太坊的交易包裝到Solana交易中來進行操作，然后將它們發送到Solana網絡，進而在該網絡中以進行并行的方式處理和執行交易數據。目前，Neon的吞吐量約為4,500TPS，每筆交易的gas費用為0.000015美元。

最終，NeonEVM使任何以太坊原生應用程序都可以在Solana上運行。這可以在不需要對其代碼庫進行任何更改的情況下完成，并且包括所有標準的以太坊工具。開發人員可以繼續在Solidity中編寫智能合約，利用MetaMask為dApp提供資金，或使用Truffle環境在Solana上部署dApp。因此，任何使用NeonEVM的人都可以將以太坊的程序無縫移植到Solana。這種方法的吸引力在于，Uniswap和Curve等流行的應用程序可以在Solana上以更少的磨損成本構建。因此，開發人員可以擴大他們的用戶群以接觸Solana上的新用戶，并獲得Solana的大量流動性。

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主要特點和功能

再深入一點，Neon的優勢在于它能夠在Solana網絡上無縫運行，同時檢查交易簽名并以與以太坊客戶端兼容的方式計算gas消耗。這有助于保留智能合約結構并在Solana環境中創建類似以太坊的體驗。此外，用戶可以通過用戶指定的ERC-20代幣向NeonEVM運營商支付完成交易的費用。這增加了一層額外的靈活性和流動性，因為用戶不受特定代幣類型的限制。隨著時間的推移，此功能將擴展更多代幣，并將讓Neon運營商選擇接受來自所有代幣列表的交易執行付款。

Neon還采用了其他核心功能，包括Web3代理、代幣合成器和跨鏈橋。總的來說，這些功能保證了網絡上的交易順暢，保護Neon的基礎設施，并創建用戶友好、無摩擦的交互體驗。

例如，Neon的Web3代理充當EVM客戶端和NeonEVM之間的服務層。它允許客戶和運營商通過提供類似以太坊的Web3API來訪問Solana區塊鏈以相互通信。這讓用戶無需更改代碼庫即可開始使用NeonEVM。此外，代幣合成器允許用戶將他們的Solana($SOL)代幣合成WrappedSolana代幣($wSOL)。這類似于以太坊上的WrappedEthereum($wETH)。最后，Neon的跨鏈橋允許用戶在Solana和NeonEVM之間輕松轉移代幣，并使以太坊用戶能夠從NeonEVM轉移和提取SPL代幣。

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一個特別有趣的設計是NeonEVM的Web3代理是完全無權限的，并且沒有受到任何限制，因此任何人都可以加入該代理并運行。Neon也很靈活，任何客戶端都可以替換代理并選擇運行自己的庫。因此，Neon網絡以真正去中心化的方式運行，因為它收到的交易不包含決定其優先級的屬性。

另一個有趣的設計是Neon實現交易并行執行的方法。Neon采用與Solana上的標準交易一致的方式實現了這一點，但還包括一種優化Solana參數的新方法。具體來說，在Solana上構建EVM基礎設施的一個關鍵挑戰是以太坊和Solana之間的根本區別以及每個協議如何處理交易：以太坊一個接一個地處理每個智能合約以確定性地實現區塊鏈狀態，而Solana處理多個并行的智能合約。此外，Solana采用硬件優化的方式將網絡資源分配給給定的事務。在某些情況下，Neon交易可能需要比Solana允許的更多的資源。

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Neon具有內置的靈活性，可以在對網絡影響最小的情況下處理交易，通過迭代執行合約并限制對正在使用的Solana狀態的共享數據的訪問來實現。因此，Neon會阻止Neon交易中使用的Solana帳戶，如果這些帳戶中的任何一個交易已被阻止，則新交易將排隊等待Neon的Web3代理執行。這個迭代過程涉及NeonEVM將$SOL代幣的存款從運營商的賬戶轉移到另一個單獨的存款賬戶。然后將這筆押金的一部分作為獎勵分配給執行Solana交易的節點驗證者。另一部分支付給完成請求并迭代執行Neon交易的運營商。

此外，將EVM移植到非本地區塊鏈的難點是既要符合本地流程又需要足夠靈活以處理各種服務請求，以及采用流動性的方式標準化交易。NeonEVM交易成本根據以太坊規則計算，但基于Solana費用。所以總的來說，Neon上的交易成本明顯低于以太坊上的交易成本，因為最終用戶支付的是Solanagas，而不是Ethereumgas。如上所述，部分交易費用被發送給執行交易的Neon運營商，費用面額默認設置為$ETH，但是Neon用戶可以選擇任何ERC20代幣來支付Neon交易。

最后，Neon創建了一個二級交易執行市場，以幫助擴展和優化網絡。Neon運營商可以在市場上標明他們的條款和費率，讓Neon客戶可以選擇他們想要滿足其要求的運營商。此外，任何NeonEVM用戶都可以部署NeonWeb3代理并使用NeonEVM執行Neon事務。這些操作都是完全無需許可的，也無需NeonEVM運營商的任何幫助。然而，用戶必須使用$SOL代幣來執行Solana上的交易事務。

參考資料：

https://neon-labs.org/Neon_EVM.pdf

https://docs.neon-labs.org/docs/about/introduction/

https://docs.neon-labs.org/docs/governance/governance_overview/

https://ethereum.org/en/developers/docs/evm/

https://docs.solana.com/developing/on-chain-programs/overview

https://neon.aleph.cloud/

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