--- title: "Solana Alpenglow：Solana 历史上最大规模的共识机制改造" description: "Alpenglow 用全新的共识架构取代了 Proof of History 和 Tower BFT，将最终确定时间从 12.8 秒降至 150 毫秒，并消除了 Solana 75% 的区块空间开销。" --- # Solana Alpenglow：Solana 历史上最大规模的共识机制改造 Solana 交易目前需要 12.8 秒才能最终确认。Alpenglow 上线后，这个数字降到 150 毫秒。但速度只是表面。Alpenglow 移除了 Proof of History 和 Tower BFT——这两个系统自 Solana 上线以来一直定义着它的共识机制——并用一套更简单的架构取而代之，同时还消除了链上投票交易。目前这些投票占用了 Solana 约 75% 的区块空间。该提案以 98.27% 的支持率通过治理投票，目前正在私有集群中测试，预计 2026 年下半年上主网。 ## 什么是 Alpenglow？ Alpenglow 是对 Solana 共识层的彻底替换。新架构将交易最终确认时间从 12.8 秒缩短到 100-150 毫秒，并通过把验证者投票移到链下，释放出约四分之三的区块空间用于实际用户交易。该升级正式提案为 [SIMD-0326](https://github.com/solana-foundation/solana-improvement-documents/blob/main/proposals/0326-alpenglow.md)，围绕两个新协议构建： - Votor：取代 Tower BFT 的新投票与最终确认系统 - Rotor：取代 Turbine 的新区块传播系统可以这样理解：Tower BFT 就像一个 32 步的审批流程，每个区块要逐层通过确认。Alpenglow 把这个流程压缩成一到两轮快速表决。这次升级还废除了 Proof of History，也就是 Solana 最初的加密时钟。验证者不再运行连续的哈希链，而是使用固定的 400ms 出块时间加本地超时机制。 ## 谁在开发这项技术？这项研究出自苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）Wattenhofer 教授的分布式系统实验室。[Anza](https://www.anza.xyz/blog/alpenglow-a-new-consensus-for-solana)——[Agave validator 客户端](/blog/preparing-for-the-agave-2-0-upgrade) 背后的核心团队——正在负责实现工作。Jump Crypto 的 Firedancer 团队也在协作推进多客户端兼容性。 ## 目前进展如何？ - **2025 年 5 月**：在纽约的 Solana Accelerate 大会上首次公布 - **2025 年 9 月**：治理投票通过，赞成率 98.27%，总质押量的 52% 参与投票 - **2026 年初**：在 Agave 的 master 分支上开放私有集群测试 - **2026 年第三季度**：目标随 Agave 4.1 正式发布 - **2026 年下半年**：经过社区测试和安全审计后，预计激活主网（截至 2026 年 4 月尚未部署到生产集群） ## Alpenglow 的工作原理是什么？三处改动。 ### 1. Votor：区块如何被最终确认现行系统（Tower BFT）需要 32 次逐步确认，每一层都会附加一段锁定期。 Votor 用一到两轮投票取代了这一流程： - **快速路径（约 100ms）**：如果第一轮就有 80% 以上的验证者批准，该区块即为最终确认。结束。 - **慢速路径（约 150ms）**：如果第一轮批准率在 60%-80% 之间，则进行第二轮投票。若再次获得 60% 以上批准，即为最终确认。两条路径同时运行，哪个先完成就以哪个为准。验证者以轻量级的 UDP 消息直接互相发送投票，而不是作为链上交易。Votor 使用 [BLS 签名聚合](https://en.wikipedia.org/wiki/BLS_digital_signature) 打包这些投票：将数千个独立签名压缩成一个紧凑的证明。只有聚合后的证书（约 1,000 字节）会上链，取代了目前每个 slot 记录的约 500KB 投票数据。这是个重大变化。目前约 75% 的 Solana 交易都是验证者投票。Alpenglow 将其彻底消除。 ### 2. Rotor：区块数据如何传播 *注：Rotor 是 Alpenglow 整体方案的一部分，但作为独立于核心 Votor 共识改动的 SIMD 单独发布。* 目前 Solana 使用的是 Turbine，一种具有 200 节点扇出的多层中继树，区块数据要在多层节点间跳转，好比玩一场“传话游戏”。 Rotor 用单跳广播取代了这一机制：区块生产者将数据发送给一小组中继节点，这些中继节点再一次性推送给所有人。从电话树变成群发广播。 [Alpenglow 白皮书](https://www.anza.xyz/alpenglow-1-1) 中的数据显示：在 1 Gb/s 带宽下传输 1,500 个 shred 只需 18ms，覆盖总质押量 80% 只需约 150 个节点，耗时约 2ms。 ### 3. 不再需要 Proof of History Alpenglow 废除了 Solana 的加密时钟。取而代之的是固定的 400ms 出块时间，以及带超时机制的本地时钟： - 区块在超时前到达：批准（NotarVote） - 超时后没有收到区块：跳过（SkipVote）该协议按比例容忍时钟漂移：5% 的漂移只需要延长 5% 的超时时间。 ## 安全模型有何变化？ Alpenglow 引入了“20+20”容错框架：为什么这样设计有效？就安全性而言：相互冲突的分叉不可能同时达到法定人数，因为 80% + 60% = 140% > 100%。就活性而言：即使 20% 的质押量离线，网络仍可通过慢速路径继续完成最终确认。代价是：纯粹的拜占庭容错率从 33% 降到 20%。但在实际场景中，真实的故障往往是混合型的——有些节点是恶意的，有些只是离线了。综合 40% 的容错率在这种情况下比传统 BFT 的 33% 表现更好。 ## 性能提升体现在哪里？仿真结果显示，65% 的质押量能在原始网络延迟后的 50ms 内完成最终确认。按最长单向网络跳转约 70ms 计算，快速路径的最终确认时间落在 120-150ms 左右。 ## 对验证者而言有什么变化？经济模型发生了转变： - **投票费用消失。** 目前每个验证者每天约花费 1 SOL，Alpenglow 将所有投票移到链下。 - **新增成本：Validator Admission Ticket（VAT）。** 约每天 0.8 SOL，全部销毁以降低通胀。 - **验证者数量上限：2,000 个**（按质押量从高到低选取）。 - **准入门槛下降约 90%。** 最低可盈利质押量从约 4,850 SOL 降到约 450 SOL。 - **整体运营成本下降 20%-50%。** - **支持 HSM。** 由于身份密钥不再需要签署高频投票交易，它们可以存放在硬件安全模块中。 ## 对开发者和用户而言有什么变化？ **对开发者来说**，最大的变化不在于速度数字本身，而在于“最终确认”变成了单一状态。目前，Solana 有三个提交级别：`processed`、`confirmed`（约 500ms，概率性）和 `finalized`（约 12.8s，确定性）。开发者在实现每个功能时都要做出选择：要么接受回滚风险、向用户展示一个快速的结果，要么等待 12.8 秒以获得确定性。交易所的充值入账、跨链桥确认以及清算引擎都依赖 `finalized`，因为即便是很小的回滚风险也是不可接受的。其余场景则使用 `confirmed`，寄希望于一切顺利。 Alpenglow 将这些统一为一个级别：每笔交易都在 100-150ms 内获得确定性最终确认。不再需要权衡提交级别，也不再需要为消失的交易编写重试逻辑。检查一次，就结束了。这正是新模式得以成立的原因：链上订单簿可以提供更紧的价差，因为做市商知道自己的报价状态会在 150ms 内最终确认；永续合约交易所在 JIT 拍卖上的延迟成本可能因此降低；跨链桥消除了 Solana 一侧的最终确认瓶颈；交易所充值入账也从等待 13 秒变成即时到账。 **对用户来说**，交易确认速度快到近乎即时。更大的转变在于容量：移除投票交易释放出 75% 的区块空间，意味着更低的手续费和高峰时段更少的拥堵。 **对于[在 Solana 上构建的金融机构](/overviews/complete-guide-to-solana-for-financial-institutions)而言**，确定性的亚秒级最终确认缩小了与传统支付轨道之间的差距。稳定币结算、代币化国债操作以及跨境转账都不再需要 13 秒的缓冲时间。 ## 接下来还会有什么？ Alpenglow 同时也让 [Firedancer](https://jumpcrypto.com/firedancer/)——Jump Crypto 用 C/C++ 编写的独立验证者客户端——的工作变得更容易。Firedancer 提升的是单节点性能；Alpenglow 重新设计的是节点如何达成共识。协议越简单，意味着在第二套代码库中需要重新实现的共识复杂度就越低——这对多客户端多样性来说是一个实际的收益。 [SIMD-0326](https://github.com/solana-foundation/solana-improvement-documents/blob/main/proposals/0326-alpenglow.md) 仅涵盖 Votor 的共识改动部分。[Alpenglow 白皮书](https://www.anza.xyz/alpenglow-1-1) 中的另外三项内容被推迟到未来的提案中： - Rotor（区块传播），独立的 SIMD - Smart Sampling（带宽优化） - Lazy/Asynchronous Execution（惰性/异步执行）通往主网的路线：2026 年第三季度发布 Agave 4.1，第四季度进行社区测试和安全审计，2026 年下半年激活主网。 ## 用 Alchemy 在 Solana 上构建 Alpenglow 让 Solana 变得更快，但要在其上构建，你仍然需要可靠的基础设施。 [Alchemy 的 Solana 平台](https://www.alchemy.com/solana) 提供[比其他服务商快至多 20 倍的归档数据访问](/blog/how-alchemy-built-the-fastest-archival-methods-on-solana)，半价的 gRPC 流式传输并支持 6,000 个区块的重连恢复，以及诸如 `getProgramAccounts` 等高负载方法调用快 10 倍的性能。 - **智能 WebSocket**，消除连接中断问题，并提供质押连接以实现可靠的交易路由 - **无 Gas 交易支持**，为终端用户减少操作摩擦 - **99.99% 的可靠性**，具备多地域部署以及 3-5 层自主故障切换 [Solflare](https://www.alchemy.com/dapps/solflare)、Robinhood、OpenSea 和 Circle 都已经运行在 [Alchemy 的 Solana 基础设施](/blog/solana-infrastructure)之上。按需付费定价，无需长期合约。 [获取免费的 Solana RPC 端点 →](https://www.alchemy.com/solana) ## 常见问题 ### 什么是 Solana Alpenglow？ Alpenglow 是对 Solana 共识层的彻底替换，它将交易最终确认时间从 12.8 秒缩短到 100-150 毫秒，并消除了链上投票交易，从而释放出约 75% 的区块空间供用户交易使用。 ### Alpenglow 替换了 Solana 现有架构中的哪些部分？ Alpenglow 移除了 Proof of History、Tower BFT 以及链上投票交易，取而代之的是 Votor（新的投票系统）、Rotor（新的区块传播系统），以及固定的 400ms 出块时间加本地超时机制。 ### Alpenglow 何时会在主网上线？ Alpenglow 预计将在 2026 年下半年激活主网，此前需要经过 2026 年第三季度的 Agave 4.1 发布，以及随后到 2026 年第四季度的社区测试和安全审计。 ### Alpenglow 是如何实现更快最终确认的？ Votor 将现有的 32 步确认流程压缩为一到两轮投票：快速路径在获得 80% 以上验证者批准后约 100ms 完成最终确认；慢速路径在两轮中获得 60% 以上批准后约 150ms 完成最终确认。 ### Alpenglow 对验证者成本有何影响？ Alpenglow 消除了链上投票交易约每天 1 SOL 的成本，并将最低可盈利质押量从约 4,850 SOL 降到约 450 SOL，不过验证者需要支付一项新的费用——约每天 0.8 SOL 的 Validator Admission Ticket，该费用会被销毁。 ### Alpenglow 在安全性方面有哪些权衡？与传统 BFT 33% 的容错上限相比，Alpenglow 可以容忍最多 20% 的恶意验证者和 20% 的离线节点（合计最多 40%），并使用 80% 的法定人数实现快速路径最终确认、60% 实现慢速路径最终确认，以防止出现相互冲突的分叉。 ### Alpenglow 如何改变开发者面对的提交级别？ Alpenglow 将 Solana 的三个提交级别（processed、confirmed、finalized）合并为单一的确定性最终确认，耗时 100-150ms，不再需要在速度和回滚风险之间做出取舍。 ### Alpenglow 目前的开发状态如何？ Alpenglow 于 2025 年 9 月以 98.27% 的赞成率通过治理投票，截至 2026 年初已在 Agave 的 master 分支上开放私有集群测试，截至 2026 年 4 月尚未部署到生产集群。 ## 相关资源 - [Alpenglow 白皮书 v1.0](https://www.anza.xyz/alpenglow-1-0) | [v1.1](https://www.anza.xyz/alpenglow-1-1) - [SIMD-0326 提案（GitHub）](https://github.com/solana-foundation/solana-improvement-documents/blob/main/proposals/0326-alpenglow.md) - [Anza 博客：Alpenglow，Solana 的新共识机制](https://www.anza.xyz/blog/alpenglow-a-new-consensus-for-solana)