概要
Solanaは、グローバルな情報を超高速で同期させることを目的とした、オープンソースのブロックチェーンです。同ネットワークは、ブロックチェーン技術の消費者への大規模な普及を目的とし、高速トランザクションと高スループットに焦点を当てています。Solanaでは、レイテンシーとスループットを最適化しています。Proof of History（PoH）と呼ばれる新しいタイムスタンプメカニズム、ブロック伝播プロトコル（Turbine）、並列トランザクション処理などの機能によってこれを実現しています。
2020年3月のメインネットローンチ以来、QUIC、ステーキング加重クオリティ・オブ・サービス（QoS）、（ネットワーク全体に影響を与えない）ローカルガス代など、いくつかのネットワークアップグレードにより、ネットワークのパフォーマンスと耐障害性がさらに向上しました。
Proof of History（PoH）と並列化されたトランザクションにより、Solanaネットワークではすべてのデータが分散化されたパーミッションレスブロックチェーン上にありながら、中央集権型システムの性能に匹敵します。トランザクション手数料はネットワークのネイティブトークンであるSOLにて支払い、スマートコントラクトとやり取りできます。もう一つの技術革新はトークン拡張機能で、これはトークンプログラムにネイティブに組み込まれた豊富な機能セットで、秘匿送信などの高度な動作を可能にします。
はじめに
スケーラビリティは、ブロックチェーン技術における最大の課題の1つとなっています。これらのネットワークが成長するにつれ、トランザクションのスピードや承認時間の面で制限を受けることが多くなります。Solanaは新しいアーキテクチャ上に構築されており、セキュリティや分散化を損なうことなくこれらの制限に対処できます。
2017年にSolana LabsのAnatoly Yakovenkoによって設立されたSolanaブロックチェーンは、現在世界で最も広く利用されているブロックチェーンの1つとなっています。Solanaは、PoHや並列化などの多くのイノベーションを実装し、1つのグローバルステートマシンで毎秒数万件のトランザクション（TPS）を効率的に処理できます。
Solanaの仕組み
Solanaは第3世代のProof of Stake（PoS）ブロックチェーンであり、高スループット、高速トランザクション、低手数料の実現のため、数々の独自開発技術を実装しています。
並列処理：一度に複数のトランザクションを処理する機能。
Proof of History（PoH）：従来のタイムスタンプを必要とせずに時間を検証する手法。
Tower Byzantine Fault Tolerance（ビザンチン将軍問題への耐性）をProof of Historyに最適化。
Turbine：ネットワークの同期を維持するデータ伝播プロトコル。
Gulf Stream：メモリプール不要のトランザクション転送プロトコル。
Solana Virtual Machine：並列スマートコントラクトランタイム。
これらの機能により、400ミリ秒のブロックタイムで数万TPSを処理する高性能ネットワークが実現しています。ちなみに、Bitcoinのブロックタイムは約10分、Ethereumのブロックタイムは約15秒です。
SOL保有者は、ブロックチェーンのPoSコンセンサスメカニズムに参加し、トークンをステーキングできます。互換性のある暗号資産ウォレットから、ネットワークのトランザクションを処理するバリデーターにトークンをステーキングできます。バリデーターが検証に成功すると、報酬をステーカーと共有して獲得できます。この報酬メカニズムは、バリデーター（検証者）とデリゲーター（委任者）がネットワークの運用維持への貢献として、インセンティブを提供するものです。
2024年1月現在、Solanaのバリデーターは2,145人、Nakamoto係数は31となっています。
Proof of History
暗号資産において、トランザクションの順番を正確に記録し続けることは非常に重要です。Bitcoinでは、トランザクションをまとめ、単一のタイムスタンプとともにブロックに格納することでトランザクションの順番を記録しています。各ノードは、他のノードとのコンセンサスのもと、これらのブロックを検証する必要があります。ただし、この処理ではネットワーク上のノードがブロックを承認するまでにかなりの待ち時間が発生します。SolanaはProof of History（PoH）と呼ばれる異なるアプローチを取っています。
SolanaのイベントとトランザクションはすべてSHA256ハッシュ関数によりハッシュ化され、予測が非常に困難な一意のアウトプットを生成します。Solanaではこのアウトプットを次のハッシュの入力として使用するため、トランザクションの順序はハッシュされたアウトプットに組み込まれています。
このハッシュ処理により、ハッシュ化されたトランザクションの切れ目のない長いチェーンが生成されます。この結果、バリデーターは従来のタイムスタンプを必要としないままトランザクションの順序を明確に確認でき、ブロックを追加して検証できます。
また、ハッシュ化には一定の所要時間がかかるため、バリデーターはその時間経過を簡単に検証できます。バリデーターはハッシュのチェーンの中でトランザクションを順番に処理するため、1ブロックあたりの処理と送信時間が削減されます。ハッシュ化された最新のトランザクションを使用することで、ブロックの承認時間が大幅に短縮されます。
PoHは、コンセンサスメカニズムではなく、トランザクションの順序を確認の所要時間を削減する手法です。PoSと組み合わせることで、ブロック作成時の次のバリデーターの選択が非常に簡単になります。ノードがトランザクションの順序を検証する所要時間が短縮され、ネットワークが新しいバリデーターをより迅速に選択できるようになります。
低コスト
Solanaは手数料が非常に低く、平均トランザクションコストは$0.00025となっています。他のチェーンのガス代は1回あたりの購入費用を大幅に引き上げる可能性があり、Solanaの手数料の安さはWeb3の最大の参入障壁を取り除けきます。
エネルギー効率
Solanaのノードがトランザクションの検証にかける時間とリソースは非常に少なく、Proof of Work（PoW）ネットワークのようなマイニングを必要としません。そのため、Solanaネットワークは最もエネルギー効率の高いブロックチェーンの1つとして認識されています。
Solanaネットワークのセキュリティの確保と支援に取り組む非営利団体であるSolana財団は、Solanaのエネルギー環境への影響、他のブロックチェーンプロジェクトとの比較、平均世帯使用量に関する第三者機関による監査を定期的に公表しています。2023年12月に発表された最新のAレポートでは、トランザクションあたりのエネルギー使用量が0.879kJから0.658kJへと25%減少していることが示されています。
SOLとは
SOLはSolanaのネイティブユーティリティトークンで、ネットワークはトークンをバーンすることでトークンのインフレを防いでいます。送金やスマートコントラクトとの取引時に、トランザクション手数料の支払い手段としてSOLが用いられいます。SOLの保有者は、ネットワークのバリデーターになることもできます。Ethereumのように、Solanaブロックチェーン上でスマートコントラクトを作成し、プロジェクトを構築できます。
SOLはSPLプロトコルを使用しています。SPLとは、EthereumのERC-20と類似したSolanaブロックチェーンのトークン規格です。SOLトークンには、主に2つのユースケースがあります。
ネットワークやスマートコントラクトを使用する際に発生するトランザクション手数料（ガス代）の支払い。
PoSコンセンサスメカニズムの一部としてのトークンのステーキング。
Solana上で構築される分散型アプリケーション（DApps）により、SOLやSPL規格を使用して構築された他のトークンのための新しいユースケースが生み出されます。
Solanaエコシステム
Solanaエコシステムは、2020年のメインネットベータのローンチ以来、大きく成長しています。2024年1月現在、2500人以上の開発者がSolanaプロジェクトに取り組んでおり、Solana上で100万以上のウォレットがアクティブになっています。
既存の大手企業も、Solanaとの提携を発表しています。その一例に、Discord（ユーザーのプロフィールとSolanaウォレットを連携）やアシックス（Solana Payの決済システムで限定デザインの靴を購入可能）などが挙げられます。
Solanaの高速トランザクションと高スループットは、以下を例とするWeb3プロジェクトで採用されユースケースが実現しています。
Decentralized Physical Infrastructure Networks（DePIN、分散型物理インフラネットワーク）：トークン獲得のインセンティブをもつ実世界のネットワーク（分散型マッピングプロトコルであるHivemapperなど）は、極めて高速なトランザクション処理能力によって実現しています。
次世代NFT：新しい非代替性トークン規格がSolanaエコシステムに登場し、ネットワークのスケーラビリティを活用して新たなユースケースを生み出しています。Coralの実行可能NFT（xNFT）は、プログラムを起動できるNFTであり、ウォレット内に存在するウェブやアプリケーションスタックを実現します。圧縮NFT（cNFT）はマークル木を使ってチェーン上のデータ保存コストを劇的に下げ、100万NFTのミント費用を数百万ドルから数百ドルに引き下げます。
決済：Solana Payプロトコルは、エコシステム内でスムーズかつパーミッションレスな決済機能を実現し、ビジネス向けに高速決済を可能にしました。
ゲームとエンターテイメント：最小のタイムラグで大規模なトランザクションを処理することで、ゲーム、エンターテイメント、メタバース機能など、web3 のユースケースが広がります。
分散型金融（DeFi）：Solanaの高いスループットと低い手数料により、自動マーケットメイカーや分散型取引所などの構築が実現します。
今後の展開
Solana財団による2023年Breakpointコンファレンスでは、今後数か月から数年の間に渡り以下を例とする数多くのプロジェクトが取り上げられました。
Firedancer：11月現在テスト環境で120万TPSを処理できる2番目のバリデータークライアントを含む新しいオープンソースのSolanaコアソフトウェアがJump Cryptoにより開発されています。Solanaのスループットをさらに拡大するものとして期待されています。
トークン拡張：2024年に開始された新しいトークンプログラムにより、開発者は追加でコードを書くことなく、秘匿送信やホワイトリスト許可受信者などの機能を追加できます。
まとめ
2020年にブロックチェーンに登場したSolanaは、堅牢で持続可能なエコシステムへと成長を続けています。それ以来、プロジェクトとユーザーともに、注目されるプロジェクトになっており、今後もさらなる発展が期待されています。