सोलाना: उच्च प्रदर्शन ब्लॉकचेन के लिए एक नई वास्तुकला

Solana: A new architecture for a high performance blockchain

Yazan Anatoly Yakovenko · 2017

Tek mod PDF solana.com

Abstract

This paper presents a new blockchain architecture based on Proof of History (PoH) — a proof for verifying order and passage of time between events. PoH is used to encode trustless passage of time into a ledger, creating a historical record that proves that an event occurred at a specific moment in time. When used alongside a Proof of Stake consensus algorithm, PoH can reduce messaging overhead in a Byzantine Fault Tolerant replicated state machine, resulting in sub-second finality times.

The key innovation is the construction of a verifiable delay function implemented as a sequential pre-image resistant hash chain. The PoH sequence continuously runs and outputs a cryptographic proof that some amount of time has elapsed between two events. Data can be inserted into the sequence by appending it to the state that is hashed, thereby creating a timestamp that guarantees the data existed before the next hash was generated. This mechanism establishes a globally available, non-interactive source of time that all participants can verify independently.

By providing a trusted clock before consensus, PoH dramatically reduces the communication complexity of agreement. Validators can verify the relative ordering of events and the passage of time between them without communicating with each other. This allows the system to choose a leader, have that leader sequence user messages, and have validators process those messages in the order dictated by the PoH sequence, all without the traditional overhead of two-phase commit or synchronous coordination. The result is a blockchain capable of processing hundreds of thousands of transactions per second on a standard gigabit network while preserving the decentralization and security guarantees expected of a permissionless system.

The architecture integrates PoH with a Tower BFT consensus mechanism, a data plane optimized for streaming (Turbine), a mempool-less transaction forwarding protocol (Gulf Stream), a parallel smart contract runtime (Sealevel), and a Proof of Replication scheme for distributed storage verification. Together these components form a system whose throughput scales naturally with improvements in hardware — faster processors generate more PoH hashes per second, faster GPUs verify more signatures, and higher-bandwidth networks carry more transaction data — allowing performance to track Moore's Law without protocol changes.

Abstract

यह पेपर एक उच्च-प्रदर्शन ब्लॉकचेन के लिए एक नई वास्तुकला प्रस्तुत करता है। Solana एक नवीन समय-रखरखाव तंत्र को लागू करता है जिसे Proof of History (PoH) कहा जाता है — घटनाओं के बीच क्रम और समय के बीतने को सत्यापित करने का एक प्रमाण। PoH का उपयोग विश्वासहीन समय के बीतने को एक लेजर में एन्कोड करने के लिए किया जाता है, जो एक ऐतिहासिक रिकॉर्ड बनाता है जो यह साबित करता है कि एक घटना एक विशिष्ट समय पर हुई थी।

मुख्य नवाचार यह है कि PoH नेटवर्क में नोड्स को एक-दूसरे के साथ संवाद किए बिना घटनाओं का कालानुक्रमिक क्रम स्थापित करने की अनुमति देता है। एक अनुक्रमिक हैश चेन के रूप में कार्यान्वित एक सत्यापन योग्य विलंब फ़ंक्शन का उपयोग करके, सिस्टम एक क्रिप्टोग्राफ़िक घड़ी उत्पन्न करता है जो घटनाओं के बीच समय के बीतने को सत्यापित करने का एक तरीका प्रदान करता है। यह नेटवर्क को विकेंद्रीकरण और सुरक्षा बनाए रखते हुए प्रति सेकंड हजारों लेनदेन संसाधित करने में सक्षम बनाता है।

PoH को Proof of Stake (PoS) सहमति तंत्र के साथ एकीकृत किया गया है। यह संयोजन एक अत्यधिक अनुकूलित ब्लॉकचेन वास्तुकला को सक्षम बनाता है जहां सत्यापनकर्ता समानांतर में लेनदेन सत्यापित कर सकते हैं और कुशलतापूर्वक सहमति प्राप्त कर सकते हैं। सिस्टम को मूर के नियम के साथ स्केल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो विकेंद्रीकृत नेटवर्क की सुरक्षा गारंटी को त्यागे बिना थ्रूपुट में सुधार के लिए हार्डवेयर प्रदर्शन में वृद्धि का लाभ उठाता है।

Introduction

Blockchains are an implementation of fault tolerant replicated state machines. Currently available public blockchains do not rely on time, or make a weak assumption about the participants' abilities to keep time. Each node in the network typically maintains its own local clock without any guarantee that it is consistent with any other node in the network. The lack of a trusted source of time means that when a message timestamp is used to accept or reject a message, there is no guarantee that every other participant in the network will make the exact same choice. This limitation forces blockchain protocols into complex coordination patterns where nodes must exchange messages to agree on ordering.

The key observation driving Solana's design is that if a reliable source of time is available — a clock that all participants can verify without trusting each other — many of the fundamental scaling limitations of existing blockchains can be removed. In traditional consensus systems like PBFT or Tendermint, every validator must communicate with every other validator to agree on the order of transactions. This produces O(n^2) message complexity, which limits the practical network size and throughput. If ordering is established before consensus begins, validators only need to confirm that they have seen the same sequence, dramatically reducing the communication required.

Proof of History provides exactly this: a cryptographic clock that produces a verifiable record of time passage. PoH is implemented as a sequential computation — a SHA-256 hash chain where each output is used as the input for the next hash. Because SHA-256 is a pre-image resistant function, the only way to produce the output for a given position in the chain is to compute every intermediate hash from the starting point. This means the chain cannot be parallelized or shortcut, and the number of hashes between two events represents a provable lower bound on the real time that has elapsed between them.

The PoH generator runs continuously, producing hashes as fast as the hardware allows. When an event occurs (such as a transaction arriving), its data is mixed into the hash chain by including it as part of the next hash input. The resulting hash and the current counter value form a timestamp for that event. Any verifier can check that the event was incorporated at that specific position in the chain by recomputing the hashes from a known checkpoint. Because SHA-256 is cheap to verify in parallel but expensive to generate sequentially, a single PoH generator can timestamp events at the rate of a single core, while thousands of verifier cores can confirm those timestamps simultaneously.

This paper describes a new blockchain design that leverages PoH as a global clock, enabling a pipeline of optimizations: leader-based block production with predetermined schedules, streaming block propagation, GPU-accelerated signature verification, and parallel transaction execution. The net effect is a system that pushes the bottleneck from consensus messaging to raw hardware throughput — specifically, the bandwidth of the network connection and the speed of the PoH generator's CPU core.

Introduction

ब्लॉकचेन">ब्लॉकचेन सिस्टम में मौलिक चुनौती विकेंद्रीकरण और सुरक्षा बनाए रखते हुए उच्च लेनदेन थ्रूपुट प्राप्त करना है। वर्तमान ब्लॉकचेन कार्यान्वयन अपने सहमति तंत्रों द्वारा सीमित हैं, जिनके लिए नोड्स के बीच समय और घटनाओं के क्रम पर सहमत होने के लिए व्यापक संचार की आवश्यकता होती है। यह समन्वय ओवरहेड एक अड़चन पैदा करता है जो मौजूदा ब्लॉकचेन को वैश्विक-स्तर के अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने के लिए स्केल करने से रोकता है।

मूल समस्या समय है। वितरित सिस्टम में, नोड्स बाहरी घड़ियों पर भरोसा नहीं कर सकते क्योंकि वे विश्वास नहीं कर सकते कि अन्य नोड्स के टाइमस्टैम्प सटीक हैं। पारंपरिक ब्लॉकचेन सहमति प्रोटोकॉल इसे नोड्स के वर्तमान स्थिति और लेनदेन के क्रम पर सहमत होने के लिए व्यापक रूप से संवाद करके हल करते हैं। यह संचार ओवरहेड मौलिक रूप से थ्रूपुट को सीमित करता है, क्योंकि नेटवर्क केवल उतनी तेजी से लेनदेन संसाधित कर सकता है जितनी तेजी से नोड्स उनके क्रम पर सहमति प्राप्त कर सकते हैं।

Solana इस समय समस्या के समाधान के रूप में Proof of History पेश करता है। PoH संभावित दुर्भावनापूर्ण अभिकर्ताओं से टाइमस्टैम्प पर निर्भर किए बिना यह साबित करने का एक क्रिप्टोग्राफ़िक तरीका प्रदान करता है कि घटनाओं के बीच एक निश्चित मात्रा में समय बीत चुका है। एक सत्यापन योग्य ऐतिहासिक रिकॉर्ड बनाकर, PoH नोड्स को स्वतंत्र रूप से लेनदेन संसाधित करने में सक्षम बनाता है जबकि वे अभी भी उस क्रम को साबित कर सकते हैं जिसमें घटनाएं हुईं। यह सफलता नेटवर्क को लेनदेन प्रसंस्करण को समानांतर करने और थ्रूपुट को नाटकीय रूप से बढ़ाने की अनुमति देती है।

मुख्य अंतर्दृष्टि यह है कि यदि हम एक विश्वासहीन समय स्रोत बना सकते हैं, तो हम सहमति से समन्वय की अड़चन को हटा सकते हैं। PoH एक क्रिप्टोग्राफ़िक घड़ी प्रदान करने के साथ, सत्यापनकर्ता समानांतर में लेनदेन संसाधित कर सकते हैं और केवल विहित क्रम को अंतिम रूप देने के लिए संवाद करने की आवश्यकता है। यह वास्तुशिल्प परिवर्तन Solana को प्रदर्शन स्तर प्राप्त करने में सक्षम बनाता है जो पहले एक विकेंद्रीकृत ब्लॉकचेन में असंभव माने जाते थे।

Outline

The remainder of this paper is organized as follows. We first describe the Proof of History mechanism in detail, explaining its construction from sequential SHA-256 hashing and the properties that make it suitable as a verifiable delay function. We then describe how data is inserted into the PoH sequence and how the resulting timestamps can be verified efficiently.

Next, we present the network design of Solana, including the leader rotation mechanism, the data plane used for block-propagation/" class="glossary-link" data-slug="block-propagation" title="block propagation">block propagation, and the transaction forwarding protocol that eliminates the need for a traditional mempool. We explain how the predetermined leader schedule, made possible by PoH's trusted clock, enables clients to send transactions directly to the upcoming leader, reducing confirmation latency.

We then describe how Proof of History integrates with a Proof of Stake consensus algorithm. The consensus mechanism, bft/" class="glossary-link" data-slug="tower-bft" title="Tower BFT">Tower BFT, uses PoH as a cryptographic clock to implement time-based lockouts that grow exponentially with each consecutive vote. This design produces a system where the cost of reverting a confirmed block increases exponentially over time, providing practical finality within seconds.

The paper proceeds to describe Streaming Proof of Replication, a mechanism for validators to prove they are storing a copy of the ledger state. This component addresses data availability — the requirement that enough copies of the blockchain data exist across the network for any participant to reconstruct the full state.

Finally, we present the system architecture as an integrated pipeline. The Transaction Processing Unit (TPU) fetches transactions, verifies signatures on the GPU, executes transactions in parallel using the Sealevel runtime, and writes the results to the ledger. We present performance projections based on the computational limits of current hardware and demonstrate that the system can process over 710,000 transactions per second on a standard gigabit network, with this throughput scaling as hardware improves over time.

Throughout the paper, we compare our approach against existing designs where relevant. Traditional blockchains process transactions sequentially and reach consensus through all-to-all communication. Solana replaces these serial bottlenecks with a pipelined, parallelized architecture where the PoH sequence serves as the coordinating mechanism, allowing each component to operate at its maximum hardware-limited throughput.

Outline

यह पेपर Solana की तकनीकी वास्तुकला का वर्णन करता है, इस पर ध्यान केंद्रित करते हुए कि Proof of History कैसे उच्च-प्रदर्शन ब्लॉकचेन">ब्लॉकचेन संचालन को सक्षम बनाता है। दस्तावेज़ पहले PoH तंत्र को स्वयं समझाता है — कैसे एक अनुक्रमिक हैश चेन घटनाओं का सत्यापन योग्य कालानुक्रमिक क्रम बनाती है। हम उन क्रिप्टोग्राफ़िक गुणों का विवरण देते हैं जो PoH को सुरक्षित बनाते हैं और दिखाते हैं कि सत्यापनकर्ता PoH अनुक्रम को कुशलतापूर्वक कैसे सत्यापित कर सकते हैं।

फिर पेपर यह खोजता है कि PoH Proof of Stake सहमति के साथ कैसे एकीकृत होता है। हम Tower BFT का वर्णन करते हैं, एक PoS एल्गोरिथ्म जो विशेष रूप से PoH के कालिक गुणों का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एकीकरण सत्यापनकर्ताओं को विशिष्ट PoH टाइमस्टैम्प पर लेजर की स्थिति पर वोट करने की अनुमति देता है, एक ऐसा सहमति तंत्र बनाता है जो तेज और सुरक्षित दोनों है। हम उन स्लैशिंग शर्तों को भी समझाते हैं जो दुर्भावनापूर्ण व्यवहार को रोकती हैं।

इसके बाद, हम Solana के नेटवर्क डिज़ाइन और डेटा प्रसार प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। Gulf Stream प्रोटोकॉल मेमपूल की आवश्यकता के बिना लेनदेन अग्रेषण को सक्षम बनाता है, जिससे क्लाइंट आगामी लीडर्स को सीधे लेनदेन भेज सकते हैं। हम वर्णन करते हैं कि लीडर रोटेशन कैसे काम करता है और नेतृत्व बदलने पर भी नेटवर्क उच्च थ्रूपुट कैसे बनाए रखता है।

अंत में, हम Transaction Processing Unit (TPU), Sealevel समानांतर रनटाइम, और डेटा स्टोरेज सत्यापन के लिए Proof of Replication सहित सिस्टम वास्तुकला पर चर्चा करते हैं। प्रदर्शन अनुमान दर्शाते हैं कि Solana एक मानक गीगाबिट नेटवर्क पर प्रति सेकंड 700,000 से अधिक लेनदेन संसाधित कर सकता है, और हार्डवेयर में सुधार के साथ थ्रूपुट स्केल होता है।

Network Design

Solana's network operates on a rotating leader model where a single validator at a time is designated as the leader, responsible for producing the PoH sequence and ordering transactions into blocks. Validators are assigned leader slots according to a stake-weighted schedule that is derived deterministically from the PoH sequence itself. Because every validator can independently compute the same leader schedule from the same PoH state, the rotation is globally consistent without requiring any coordination messages.

Solana network design showing transaction flow through the leader validator to the rest of the network

A leader slot lasts for a fixed number of PoH ticks (currently configured at 800ms worth of hashes). During its slot, the leader ingests transactions from clients, orders them into the PoH stream, and produces a block that is streamed to the rest of the network. At the end of its slot, the next leader in the schedule takes over, continuing the PoH sequence from where the previous leader stopped. If a leader fails to produce a block during its slot — due to a crash, network partition, or malicious behavior — the slot is skipped and the next leader begins its rotation, with the gap in the PoH sequence serving as a verifiable record that time passed but no block was produced.

The data plane uses a protocol called Turbine, which is designed to maximize the use of network bandwidth while minimizing the data each individual validator must transmit. When a leader produces a block, it does not broadcast the entire block to every validator. Instead, the block is broken into small packets called shreds using Reed-Solomon erasure coding. The leader sends each shred to a different validator in a tree structure called a fanout tree. Each validator that receives a shred retransmits it to a fixed number of downstream validators in the tree, and those validators retransmit to their downstream neighbors, and so on. This creates a propagation pattern similar to BitTorrent, where the network's aggregate bandwidth is used to distribute the block rather than requiring the leader to have enough bandwidth to serve every validator directly.

Erasure coding is critical to Turbine's design. The leader encodes each block into data shreds and recovery shreds such that any sufficiently large subset of the total shreds is enough to reconstruct the full block. Even if some shreds are lost due to network failures or if some validators in the fanout tree fail to retransmit, the remaining validators can still recover the complete block from the shreds they did receive. This provides resilience against both random packet loss and targeted adversarial behavior.

Gulf Stream is Solana's transaction forwarding protocol, which eliminates the traditional mempool used by most blockchain networks. In a conventional blockchain, transactions are broadcast to the entire network and stored in each node's mempool until they are included in a block. This approach wastes bandwidth, as every transaction is transmitted to every node regardless of whether that node will process it. Gulf Stream instead forwards transactions directly to the expected leader. Because the leader schedule is known in advance (derived from the PoH state), clients and validators can determine which validator will be the leader for upcoming slots and forward transactions accordingly.

When a client submits a transaction, it includes a recent blockhash (a reference to a recent PoH checkpoint) that serves as a transaction lifetime marker. The transaction is valid only for a limited number of slots after the referenced blockhash. If the transaction is not processed within that window, it expires and the client must resubmit it with a more recent blockhash. This expiration mechanism prevents stale transactions from accumulating and allows validators to prune unprocessed transactions efficiently, keeping memory usage bounded without maintaining a global mempool.

The combination of known leader schedules, direct transaction forwarding, and transaction expiration means that by the time a validator becomes the leader, it already has most of the transactions it needs to build its block. There is no need to wait for mempool synchronization or to gossip unconfirmed transactions across the network. This design reduces confirmation latency because transactions arrive at the leader before it begins its slot, and it reduces network bandwidth consumption because transactions are forwarded along targeted paths rather than broadcast to all validators.

Network Design

Solana का नेटवर्क डिज़ाइन एक घूर्णन लीडर सिस्टम के इर्द-गिर्द केंद्रित है जहां सत्यापनकर्ता बारी-बारी से ब्लॉक उत्पन्न करते हैं। लीडर आने वाले लेनदेन को PoH स्ट्रीम में अनुक्रमित करने और परिणामी ब्लॉक को नेटवर्क पर प्रकाशित करने के लिए जिम्मेदार है। लीडर्स को स्टेक-भारित एल्गोरिथ्म के माध्यम से चुना जाता है, और रोटेशन शेड्यूल पहले से ज्ञात होता है, जिससे नेटवर्क लेनदेन अग्रेषण को अनुकूलित कर सकता है।

Solana network design showing transaction flow through the leader validator to the rest of the network

Gulf Stream प्रोटोकॉल क्लाइंट्स को आगामी लीडर्स को सीधे लेनदेन अग्रेषित करने में सक्षम बनाकर पारंपरिक मेमपूल की आवश्यकता को समाप्त करता है। जब कोई क्लाइंट लेनदेन सबमिट करता है, तो इसे रोटेशन शेड्यूल के आधार पर अपेक्षित लीडर को अग्रेषित किया जाता है। यदि वर्तमान लीडर लेनदेन को संसाधित नहीं कर सकता, तो इसे अगले अपेक्षित लीडर को अग्रेषित किया जाता है। यह डिज़ाइन पुष्टि विलंबता को कम करता है और सत्यापनकर्ताओं को समय से पहले लेनदेन निष्पादित करने की अनुमति देता है, जो थ्रूपुट को और अनुकूलित करता है।

लेनदेन प्रसार एक बहु-परत दृष्टिकोण का उपयोग करता है। क्लाइंट सत्यापनकर्ताओं को लेनदेन भेजते हैं, जो उन्हें वर्तमान या आगामी लीडर को अग्रेषित करते हैं। लीडर लेनदेन को PoH स्ट्रीम में अनुक्रमित करता है, एक कुल क्रम बनाता है। अनुक्रमण के बाद, लीडर PoH स्ट्रीम और लेनदेन डेटा को सत्यापनकर्ताओं को प्रेषित करता है, जो PoH अनुक्रम को सत्यापित करते हैं और समानांतर में लेनदेन निष्पादित करते हैं।

नेटवर्क डिज़ाइन में एक Turbine ब्लॉक प्रसार प्रोटोकॉल भी शामिल है जो ब्लॉक को छोटे पैकेट में विभाजित करता है और उन्हें एक ट्री संरचना में नेटवर्क में वितरित करता है। यह दृष्टिकोण तेज ब्लॉक प्रसार सुनिश्चित करते हुए व्यक्तिगत सत्यापनकर्ताओं के लिए बैंडविड्थ आवश्यकताओं को कम करता है। PoH की लेनदेन क्रम सत्यापित करने की क्षमता के साथ मिलकर, यह वास्तुकला Solana को विकेंद्रीकरण का त्याग किए बिना उच्च थ्रूपुट प्राप्त करने में सक्षम बनाती है।

Proof of History

Proof of History is a sequence of computations that provides a cryptographic way to verify the passage of time between two events. It uses a sequential pre-image resistant hash function — specifically SHA-256 — that is run continuously, with the previous output used as the next input. Periodically, the current count and hash output are recorded, and each recorded sample can be verified by an external computer in the time it takes to evaluate the hash function from the starting state to the recorded sample.

The construction is straightforward. Starting from some initial hash value hash_0, the PoH generator computes:

hash_1 = SHA256(hash_0)
hash_2 = SHA256(hash_1)
hash_3 = SHA256(hash_2)
...
hash_n = SHA256(hash_{n-1})

Proof of History sequence showing sequential SHA-256 hash outputs with counter values

Each hash in the sequence can only be computed after the previous one. Because SHA-256 is pre-image resistant, there is no known way to find hash_n without computing all intermediate hashes hash_1 through hash_{n-1}. This property means the sequence acts as a verifiable delay function (VDF): producing n hashes requires sequential work proportional to n, and no amount of parallel hardware can accelerate the computation. The elapsed wall-clock time to generate n hashes on a given processor provides a lower bound on the real time that passed during generation.

The critical asymmetry exploited by PoH is between generation and verification. While the hash chain must be generated sequentially on a single core, it can be verified in parallel by splitting it into segments. If a verifier receives the sequence along with checkpoints (hash value and counter pairs), it can divide the work among multiple cores. For example, given checkpoints at positions 0, 1000, 2000, and 3000, four cores can simultaneously verify the segments [0,1000], [1000,2000], [2000,3000] by each recomputing 1000 hashes and checking that the endpoint matches. This means verification is approximately c times faster than generation, where c is the number of cores available to the verifier.

Generation (sequential, single core):

  hash_0 → hash_1 → hash_2 → ... → hash_999 → hash_1000 → ... → hash_2000

Verification (parallel, multi-core):

  Core 1: hash_0    → ... → hash_999  ✓ matches checkpoint
  Core 2: hash_1000 → ... → hash_1999 ✓ matches checkpoint
  Core 3: hash_2000 → ... → hash_2999 ✓ matches checkpoint

Proof of History verification using multiple CPU cores to check hash chain segments in parallel

Inserting external data into the Proof of History hash sequence to create a verifiable timestamp

Proof of History input with a back reference ensuring consistency and causal ordering of events

Data can be inserted into the PoH sequence to create timestamps. When external data — such as a transaction hash, a photograph of a newspaper front page, or any arbitrary bytes — needs to be timestamped, it is appended to the current hash state and included in the next hash computation. For example, if the current state is hash_n and external data D arrives, the generator computes hash_{n+1} = SHA256(hash_n || SHA256(D)), where || denotes concatenation. The PoH record then includes the entry (n+1, D, hash_{n+1}), proving that data D existed before hash_{n+1} was computed and after hash_n was computed. The data insertion is irreversible: removing or altering D would change hash_{n+1} and every subsequent hash in the chain.

This data insertion mechanism provides a total ordering of events. If event A is inserted at position n and event B is inserted at position m where n m, then the hash chain proves that A was recorded before B. The number of hashes between positions n and m provides a lower bound on the time that elapsed between the two events. This ordering is non-interactive — any observer who has access to the hash chain can independently verify the ordering without communicating with the generator or any other observer.

The security of PoH rests on the pre-image resistance of SHA-256. An attacker who wants to forge a PoH sequence — inserting a different event at a given position while maintaining a valid hash chain — would need to recompute the entire chain from the point of forgery. Because the generator is running continuously at the maximum speed of a single core, the attacker's forged chain would always be behind the legitimate chain. To catch up, the attacker would need hardware that is faster than the generator's hardware on a single-core sequential SHA-256 computation, which is bounded by the laws of physics and the current state of semiconductor technology. This makes PoH manipulation economically and physically impractical for any reasonably provisioned generator.

Proof of History

Proof of History SHA-256 का उपयोग करके एक अनुक्रमिक हैश चेन के रूप में कार्यान्वित एक सत्यापन योग्य विलंब फ़ंक्शन है। PoH जनरेटर लगातार SHA-256 हैश की गणना करता है, प्रत्येक आउटपुट को अगले हैश के लिए इनपुट के रूप में उपयोग करता है। यह एक अनुक्रमिक चेन बनाता है जहां प्रत्येक हैश केवल पिछले वाले के बाद ही गणना किया जा सकता है, एक सत्यापन योग्य कालानुक्रमिक क्रम स्थापित करता है। प्रत्येक हैश उत्पन्न करने की गणनात्मक आवश्यकता घटनाओं के बीच न्यूनतम समय विलंब लागू करती है।

Proof of History sequence showing sequential SHA-256 hash outputs with counter values

PoH की मुख्य संपत्ति यह है कि इसे सत्यापित करना सस्ता है लेकिन उत्पन्न करना महंगा है। एक सत्यापनकर्ता पूरे हैश अनुक्रम को खंडों में विभाजित करके और प्रत्येक खंड को स्वतंत्र रूप से समानांतर में जांचकर, फिर यह सत्यापित करके कि खंड ठीक से जुड़ते हैं, जांच सकता है। हालांकि, उत्पादन अनुक्रमिक होना चाहिए — वास्तव में हर मध्यवर्ती चरण की गणना किए बिना हैश चेन के आउटपुट की भविष्यवाणी करने का कोई तरीका नहीं है। उत्पादन और सत्यापन के बीच यह विषमता PoH को व्यावहारिक बनाती है।

Proof of History verification using multiple CPU cores to check hash chain segments in parallel

बाहरी घटनाओं और लेनदेन डेटा को हैश चेन में मिलाकर PoH अनुक्रम में डाला जाता है। जब कोई लेनदेन आता है, तो उसका हैश वर्तमान PoH स्थिति के साथ जोड़ दिया जाता है, एक रिकॉर्ड बनाता है जो साबित करता है कि लेनदेन अनुक्रम के उस बिंदु पर मौजूद था। PoH जनरेटर समय-समय पर चेकपॉइंट रिकॉर्ड करता है, अंतिम चेकपॉइंट के बाद से गणना किए गए हैश की संख्या के साथ वर्तमान हैश मान प्रकाशित करता है। ये चेकपॉइंट सत्यापनकर्ताओं को प्रत्येक हैश की पुनर्गणना किए बिना PoH अनुक्रम को कुशलतापूर्वक सत्यापित करने की अनुमति देते हैं।

Inserting external data into the Proof of History hash sequence to create a verifiable timestamp

PoH अनुक्रम पूरे नेटवर्क के लिए एक क्रिप्टोग्राफ़िक घड़ी के रूप में कार्य करता है। क्योंकि हैश चेन अनुक्रमिक और सत्यापन योग्य है, कोई भी नोड बस उस अंतराल के दौरान गणना किए गए हैश दिखाकर साबित कर सकता है कि दो घटनाओं के बीच एक निश्चित मात्रा में समय बीत चुका है। यह नोड्स के लिए बाहरी टाइमस्टैम्प पर भरोसा करने या कालानुक्रमिक क्रम स्थापित करने के लिए एक-दूसरे के साथ समन्वय करने की आवश्यकता को समाप्त करता है, पारंपरिक ब्लॉकचेन सहमति में एक मौलिक अड़चन को हटाता है।

Proof of History input with a back reference ensuring consistency and causal ordering of events

Proof of History Sequence

The Proof of History sequence is a continuous stream of hash computations that serves as the backbone of Solana's temporal ordering system. The sequence begins with an arbitrary seed value and proceeds indefinitely, with the generator computing SHA-256 hashes as fast as the underlying hardware allows. Alongside the hash values, the generator maintains a monotonically increasing counter that records the total number of hashes computed since the sequence began. This counter serves as the canonical "clock tick" for the network.

The PoH output is recorded as a series of entries, each containing the counter value, the hash output, and optionally any data that was mixed into the hash at that position. Not every hash is recorded — the generator may output entries at regular intervals (for example, every 800,000 hashes), producing checkpoints that divide the sequence into verifiable segments. Between checkpoints, the generator may also produce entries at irregular intervals whenever data is inserted into the sequence. The complete sequence of entries forms the PoH log, which serves as a verifiable timeline for all events on the network.

Two Proof of History generators synchronizing by inserting each other's output state for horizontal scaling

Multiple data items can be inserted at the same PoH index by hashing them together before mixing into the state. For example, if transactions Tx_1 and Tx_2 arrive simultaneously, the generator computes hash_{n+1} = SHA256(hash_n || SHA256(Tx_1) || SHA256(Tx_2)). The ordering within a single PoH index is determined by the generator (the leader), while the ordering between different PoH indices is determined by the hash chain. This two-level ordering scheme provides both fine-grained (intra-tick) and coarse-grained (inter-tick) temporal resolution.

Verification of the PoH sequence proceeds in two phases. In the first phase, a verifier checks the structural integrity of the hash chain by recomputing hashes between checkpoints and confirming that the computed output matches the recorded checkpoint value. This can be parallelized across multiple cores, with each core independently verifying one segment. In the second phase, the verifier checks that data insertions are correct by confirming that the hash at each insertion point correctly incorporates the declared data. Both phases can run simultaneously on different cores, making verification significantly faster than generation.

The PoH sequence also supports light proofs. A node that wants to prove that a specific event occurred at a specific position in the PoH sequence need not transmit the entire hash chain. Instead, it can provide the event data, the PoH hash at the insertion point, the hashes at the surrounding checkpoints, and a compact proof that the checkpoints are part of the canonical PoH sequence (confirmed by validator votes). The verifier can then check the segment containing the insertion point and confirm the event's position without processing the full sequence.

A critical design consideration is the speed of the PoH generator. The generator should use the fastest available single-core hardware for SHA-256 computation, because the rate of hash production determines the "tick rate" of the cryptographic clock. If an adversary has access to significantly faster hardware, they could generate an alternative PoH sequence faster than the legitimate generator, potentially creating a forged timeline. In practice, the fastest SHA-256 hardware available is commodity ASIC or high-end CPU hardware, and the difference in single-core performance between the fastest and second-fastest hardware is small — typically within a factor of two. This means an attacker's forged sequence would still fall behind the legitimate sequence as long as the legitimate generator starts first and the attacker cannot sustain twice the single-core hash rate indefinitely.

The PoH sequence naturally handles the passage of time during periods of inactivity. When no transactions are being submitted, the generator continues to compute hashes, producing "empty ticks" that advance the clock without recording any events. These empty ticks prove that time passed even when no activity occurred, which is important for features like transaction expiration and for distinguishing between a leader that produced an empty slot (because no transactions arrived) and a leader that failed to produce any output at all.

Proof of History Sequence

Proof of History अनुक्रम SHA-256 हैश की एक निरंतर चेन है जहां प्रत्येक हैश पिछले आउटपुट पर निर्भर करता है। अनुक्रम एक प्रारंभिक बीज मान से शुरू होता है, जिसे पहला आउटपुट उत्पन्न करने के लिए हैश किया जाता है। यह आउटपुट अगले हैश के लिए इनपुट बन जाता है, और प्रक्रिया अनिश्चित काल तक दोहराई जाती है। जनरेटर एक काउंटर भी बनाए रखता है जो गणना किए गए हैश की कुल संख्या को ट्रैक करता है, जो लेजर में घटनाओं के लिए PoH "टाइमस्टैम्प" के रूप में कार्य करता है।

Two Proof of History generators synchronizing by inserting each other's output state for horizontal scaling

जब डेटा को अनुक्रम में डालने की आवश्यकता होती है (जैसे लेनदेन हैश या सत्यापनकर्ता हस्ताक्षर), तो इसे एक नियतात्मक मिश्रण फ़ंक्शन का उपयोग करके वर्तमान हैश स्थिति के साथ जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, यदि वर्तमान हैश स्थिति hash_n है और हम डेटा D डालना चाहते हैं, तो हम hash_{n+1} = SHA256(hash_n || D) की गणना करते हैं, जहां || संयोजन को दर्शाता है। सम्मिलन बिंदु काउंटर मान के साथ रिकॉर्ड किया जाता है, यह साबित करता है कि डेटा D अनुक्रम के उस विशिष्ट बिंदु पर मौजूद था।

PoH अनुक्रम का सत्यापन चेन को खंडों में विभाजित करके समानांतर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक सत्यापनकर्ता हर 10,000 हैश पर PoH चेकपॉइंट प्राप्त कर सकता है। चेकपॉइंट के बीच अनुक्रम को सत्यापित करने के लिए, सत्यापनकर्ता 10,000 हैश को प्रत्येक 100 हैश के 100 खंडों में विभाजित कर सकता है, प्रत्येक खंड को समानांतर में स्वतंत्र रूप से सत्यापित कर सकता है, और फिर यह सत्यापित कर सकता है कि खंड ठीक से जुड़ते हैं। यह सत्यापन को उपलब्ध CPU कोर की संख्या के साथ क्षैतिज रूप से स्केल करने की अनुमति देता है।

अनुक्रम यह भी समर्थन करता है कि दो घटनाएं एक विशिष्ट क्रम में हुईं इसका कुशल प्रमाण। काउंटर मान n और m पर दो डेटा सम्मिलन दिए गए हैं जहां n m, कोई भी उन बिंदुओं के बीच हैश चेन की जांच करके सत्यापित कर सकता है कि n पर घटना m पर घटना से पहले हुई। यह गुण Solana को नोड्स के लगातार ऑनलाइन होने या बाहरी समय स्रोतों पर भरोसा किए बिना नेटवर्क में सभी घटनाओं का सत्यापन योग्य ऐतिहासिक रिकॉर्ड बनाने में सक्षम बनाता है।

Timestamp

Each hash and counter published by the PoH generator represents a unique timestamp. This timestamp is a proof that the data was created before the hash was generated. The PoH sequence can be used to embed wall-clock time estimates that validators collectively agree upon, creating a bridge between the cryptographic clock and human-readable time.

The mechanism works as follows. Each PoH tick represents a cryptographic timestamp — a position in the hash chain that can be verified but that does not directly correspond to a wall-clock time. To establish a mapping between PoH ticks and real-world time, validators periodically submit signed observations of their local wall-clock time along with the current PoH tick count. These observations are recorded in the PoH stream. After collecting observations from a sufficient number of validators, the network can compute a bounded estimate of the real-world time at each PoH tick by taking the stake-weighted median of the reported times.

Validator Timestamp Observations:

PoH Tick 500000:
  Validator A (10% stake): 2017-11-15T12:00:00.000Z
  Validator B (15% stake): 2017-11-15T12:00:00.012Z
  Validator C (20% stake): 2017-11-15T12:00:00.005Z
  Validator D (5% stake):  2017-11-15T12:00:00.008Z

Stake-weighted median → 2017-11-15T12:00:00.006Z
Bound: ±20ms (based on PoH tick rate and observation spread)

The bound on the wall-clock estimate depends on two factors: the variance in network propagation delays (which affects when different validators observe the same PoH tick) and the granularity of the PoH clock (which depends on the hash rate of the generator). On a 4GHz processor computing approximately 4 million SHA-256 hashes per second, the PoH clock has a resolution of approximately 0.25 microseconds per tick. Network propagation delays are typically on the order of tens to hundreds of milliseconds, so the bound on wall-clock estimates is dominated by network latency rather than PoH resolution.

This timestamp mechanism is important for several protocol features. Transaction expiration relies on timestamps to determine when a transaction's referenced blockhash has become too old. Stake lockup periods use timestamps to determine when staked tokens can be withdrawn. Oracle integrations use timestamps to verify the freshness of external data feeds. And any on-chain program that needs to implement time-dependent logic — such as scheduled payments, time-locked contracts, or rate limiting — can use the PoH-derived timestamps as a trusted time source.

A critical security property of PoH timestamps is that they cannot be manipulated by a single malicious leader. A leader could attempt to assign incorrect wall-clock times to PoH ticks, but because the wall-clock estimates are computed from the stake-weighted median of multiple validators' observations, a single malicious validator (even one with significant stake) cannot significantly skew the median. To shift the median by more than the normal observation variance, an attacker would need to control a majority of the stake, which would compromise the security of the consensus mechanism itself and is therefore outside the threat model.

The PoH clock also provides a mechanism for detecting leaders that are running at an abnormal rate. If a leader is generating PoH hashes significantly faster or slower than expected (relative to the observed wall-clock rate of previous leaders), validators can detect this discrepancy and reject blocks from that leader. This prevents attacks where a malicious leader attempts to compress or extend time by manipulating the rate of PoH generation. The expected PoH rate is calibrated based on the observed performance of the network's hardware, and validators maintain a running estimate of the normal rate to detect anomalies.

Timestamp

Proof of History एक विकेंद्रीकृत घड़ी के रूप में कार्य करता है जो दीवार-घड़ी समय पर निर्भर किए बिना घटनाओं को टाइमस्टैम्प प्रदान करता है। प्रत्येक PoH हैश क्रिप्टोग्राफ़िक घड़ी का एक असतत "टिक" दर्शाता है, और काउंटर मान टाइमस्टैम्प के रूप में कार्य करता है। क्योंकि हैश चेन अनुक्रमिक और सत्यापन योग्य है, ये टाइमस्टैम्प विश्वासहीन हैं — कोई भी पर्यवेक्षक हैश चेन की जांच करके सत्यापित कर सकता है कि टाइमस्टैम्प वैध है।

Solana में, प्रत्येक सत्यापनकर्ता लीडर के रूप में कार्य करते समय अपना स्वयं का PoH अनुक्रम उत्पन्न कर सकता है। जब सत्यापनकर्ता नेतृत्व का रोटेशन करते हैं, तो वे पिछले लीडर के अंतिम पुष्टि किए गए चेकपॉइंट का उपयोग करके अपने PoH अनुक्रमों को सिंक्रनाइज़ करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि विभिन्न सत्यापनकर्ताओं द्वारा बारी-बारी से ब्लॉक उत्पन्न करने पर भी कालिक रिकॉर्ड की निरंतरता बनी रहे। नेटवर्क यह सहमति प्राप्त करके एक विहित समयरेखा स्थापित करता है कि कौन से PoH अनुक्रमों को आधिकारिक लेजर के भाग के रूप में स्वीकार किया जाए।

सिस्टम लीडर रोटेशन और सहमति के संयोजन के माध्यम से क्लॉक ड्रिफ्ट और हार्डवेयर प्रदर्शन में भिन्नता को संभालता है। यदि कोई दुर्भावनापूर्ण या दोषपूर्ण लीडर गलत दर (बहुत तेज या बहुत धीमी) पर PoH टाइमस्टैम्प उत्पन्न करने का प्रयास करता है, तो सत्यापनकर्ता अपने स्वयं के स्थानीय PoH जनरेटर के साथ PoH टिक दर की तुलना करके इसका पता लगा सकते हैं। अपेक्षित दर से महत्वपूर्ण विचलन एक समस्या का संकेत देते हैं, और सत्यापनकर्ता उन लीडर्स के ब्लॉक को अस्वीकार कर सकते हैं जिनके PoH अनुक्रम नेटवर्क माध्यिका से बहुत दूर विचलित होते हैं।

यह टाइमस्टैम्पिंग तंत्र वितरित सिस्टम में मौलिक समस्याओं में से एक को हल करता है: एक विश्वसनीय केंद्रीय प्राधिकरण के बिना समय की एक सामान्य धारणा स्थापित करना। PoH को एक विकेंद्रीकृत घड़ी के रूप में उपयोग करके, Solana सत्यापनकर्ताओं को वैश्विक रूप से सुसंगत क्रम बनाए रखते हुए समानांतर में लेनदेन संसाधित करने में सक्षम बनाता है। टाइमस्टैम्प लेनदेन समाप्ति, अनुसूचित संचालन और प्रदर्शन मापन जैसी समय-आधारित सुविधाओं के लिए भी एक आधार प्रदान करते हैं।

Proof of Stake Consensus

Solana uses a Proof of Stake consensus mechanism called bft/" class="glossary-link" data-slug="tower-bft" title="Tower BFT">Tower BFT that is specifically designed to leverage the temporal guarantees provided by Proof of History. In Tower BFT, validators stake SOL tokens as collateral and vote on the validity of blocks produced by leaders. Validators earn rewards proportional to their stake for correctly participating in consensus, and they risk having their stake slashed if they violate the protocol rules. The stake-weighted voting ensures that the consensus decision reflects the economic interests of the network's stakeholders.

The fundamental innovation in Tower BFT is the use of PoH as a clock for implementing exponentially increasing lockout periods. When a validator votes on a block at a specific PoH slot, it commits to that fork of the ledger. Each consecutive vote on the same fork doubles the lockout period before the validator can switch to an alternative fork. Specifically, if a validator has made n consecutive votes on a particular fork, the lockout period before the oldest of those votes expires is 2^n PoH slots. This exponential growth means that after a modest number of consecutive votes (for example, 32), the lockout period becomes astronomically long — over 4 billion slots, which at typical slot times would take decades to expire.

Tower BFT Exponential Lockout:

Vote #  Lockout (slots)   Cumulative commitment
─────────────────────────────────────────────────
1       2                 Low — can switch forks quickly
2       4
3       8
4       16
5       32
...
12      4,096             Minutes of lockout
...
20      1,048,576         Hours of lockout
...
32      4,294,967,296     Effectively permanent (decades)

This lockout mechanism creates a natural finality gradient. A block that has received votes from validators representing a supermajority of stake, where those validators have many consecutive votes on the fork containing that block, is effectively finalized. Reverting such a block would require those validators to wait for their lockouts to expire — a period that grows exponentially and quickly becomes impractical. In practice, blocks achieve effective finality within seconds, as validators rapidly accumulate consecutive votes on the canonical fork.

The integration with PoH is what makes this lockout scheme practical. In traditional BFT systems, lockout periods would need to be measured in wall-clock time, which requires nodes to trust each other's clocks or engage in complex time-synchronization protocols. With PoH, lockout periods are measured in PoH slots — a verifiable, tamper-proof unit of time. Every validator can independently verify whether a given lockout has expired by checking the PoH sequence, without trusting any other node's clock. This eliminates the ambiguity that would otherwise make time-based lockouts vulnerable to manipulation.

Slashing is the mechanism by which validators are penalized for violating protocol rules. The primary slashable offense is equivocation: voting on two conflicting forks during a period when the validator should be locked out on one fork. If a validator votes on fork A and then votes on a conflicting fork B before their lockout on A expires, any observer who possesses both votes can construct a slashing proof. This proof demonstrates that the validator violated its lockout commitment, and the network can automatically destroy a portion of the validator's staked tokens as punishment. The economic cost of slashing makes equivocation irrational for any validator whose stake exceeds the potential profit from the attack.

Leader selection in Tower BFT is determined by the PoH sequence and the current stake distribution. The leader schedule is computed deterministically from a recent snapshot of the stake distribution and a seed derived from the PoH state. This computation is performed independently by every validator, and because both inputs (stake distribution and PoH state) are part of the consensus state, all honest validators arrive at the same leader schedule. The schedule is computed for upcoming epochs (periods of several hundred thousand slots), giving the network advance notice of which validator will lead each slot. This predictability enables the Gulf Stream transaction forwarding protocol and allows validators to prepare for their leadership slots in advance.

Validators that are not currently serving as leader participate in consensus by voting on blocks produced by the current leader. When a validator receives a block, it verifies the PoH sequence, executes the transactions in the block, and if everything is valid, casts a vote for that block by signing the block's hash along with the PoH slot number. These votes are themselves transactions that are submitted to the leader of the current slot for inclusion in the PoH stream. Once a block has received votes representing more than two-thirds of the total stake, it is considered confirmed and all validators can advance their local view of the finalized state.

Proof of Stake Consensus

Solana का सहमति तंत्र, जिसे Tower BFT कहा जाता है, एक Proof of Stake एल्गोरिथ्म है जो विशेष रूप से Proof of History के कालिक गुणों का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सत्यापनकर्ता सहमति में भाग लेने के लिए SOL टोकन स्टेक करते हैं और ब्लॉक को सही ढंग से सत्यापित करने के लिए पुरस्कार अर्जित करते हैं। स्टेक-भारित मतदान प्रणाली सुनिश्चित करती है कि नेटवर्क में अधिक आर्थिक हित रखने वाले सत्यापनकर्ताओं का सहमति निर्णयों पर आनुपातिक रूप से अधिक प्रभाव हो।

Tower BFT में मुख्य नवाचार लॉकआउट अवधि का उपयोग है जो प्रत्येक लगातार वोट के साथ तेजी से बढ़ती है। जब कोई सत्यापनकर्ता PoH हैश पर वोट करता है, तो वह एक निश्चित संख्या में PoH टिक के लिए लेजर के उस फोर्क के प्रति प्रतिबद्ध होता है। यदि वे उस फोर्क के अगले ब्लॉक पर वोट करते हैं, तो लॉकआउट अवधि दोगुनी हो जाती है। यह सत्यापनकर्ताओं के लिए एक ही फोर्क पर वोट करते रहने का एक मजबूत आर्थिक प्रोत्साहन बनाता है, क्योंकि फोर्क बदलने के लिए पहले के लॉकआउट की समाप्ति का इंतजार करना आवश्यक होगा।

विशेष रूप से, यदि कोई सत्यापनकर्ता PoH टाइमस्टैम्प t पर किसी ब्लॉक पर वोट करता है, तो वे 2^n टिक बीतने तक किसी विरोधी फोर्क पर वोट नहीं कर सकते, जहां n वर्तमान फोर्क पर किए गए लगातार वोटों की संख्या है। यह घातांकीय लॉकआउट तंत्र सिस्टम को तेज अंतिमता की अनुमति देते हुए दीर्घकालिक हमलों के खिलाफ सुरक्षित बनाता है। एक बार पर्याप्त गहराई के साथ स्टेक के अत्यधिक बहुमत ने किसी ब्लॉक पर वोट कर दिया, तो वह ब्लॉक प्रभावी रूप से अंतिम हो जाता है।

स्लैशिंग शर्तें ईमानदार व्यवहार लागू करती हैं। यदि कोई सत्यापनकर्ता उस अवधि के दौरान दो विरोधी फोर्क पर वोट करता है जब उन्हें लॉक आउट होना चाहिए, तो उन्हें स्लैश किया जाता है — उनके स्टेक किए गए टोकन आंशिक रूप से नष्ट हो जाते हैं और उन्हें सत्यापनकर्ता सेट से हटा दिया जाता है। यह दोहरे मतदान या अन्य बीजान्टिन व्यवहार का प्रयास करना आर्थिक रूप से अतार्किक बनाता है। PoH के सत्यापन योग्य टाइमस्टैम्प और Tower BFT के घातांकीय लॉकआउट का संयोजन एक ऐसा सहमति तंत्र बनाता है जो तेज और सुरक्षित दोनों है, पारंपरिक BFT सिस्टम की सुरक्षा गारंटी बनाए रखते हुए सेकंडों में अंतिमता प्राप्त करता है।

Streaming Proof of Replication

Proof of Replication (PoRep) addresses the data availability problem in blockchain systems: ensuring that sufficient copies of the ledger data exist across the network so that any participant can reconstruct the complete state. In many blockchain designs, there is no verifiable mechanism to ensure that validators are actually storing the data they claim to store. A validator might discard historical data after processing it, relying on other validators to maintain copies. If enough validators adopt this strategy, the network's data redundancy degrades and the ledger may become unrecoverable.

Solana implements a streaming version of PoRep that allows validators to continuously prove they are storing and replicating ledger segments. The approach is based on encrypting the ledger data with a validator-specific key and then proving that the encrypted data exists and is stored correctly. Because each validator's encrypted copy is unique (due to the validator-specific key), a validator cannot fake their storage proof by copying another validator's encrypted data.

The encryption process uses CBC (Cipher Block Chaining) mode, where each encrypted block depends on the plaintext of the current block and the ciphertext of the previous block. This chaining property is essential: to produce the encrypted version of block n, the validator must possess both the plaintext of block n and the ciphertext of block n-1. This means the validator cannot compute arbitrary encrypted blocks without having processed all preceding blocks, ensuring that the encrypted ledger is a faithful replica of the original data.

Sequential CBC encryption diagram showing chained block cipher used in Solana Proof of Replication

Fast Proof of Replication using Merkle hash tree for verifiable storage challenges

The validator-specific encryption key is derived from the validator's identity (their public key) and a PoH-derived seed that changes periodically. This periodic key rotation ensures that validators must re-encrypt their stored data at regular intervals, preventing them from performing the encryption once and then discarding the plaintext. The PoH seed for key derivation is chosen such that the encryption key for a given period cannot be known until that period begins, preventing validators from pre-computing encrypted data.

Storage challenges are issued through the PoH sequence. The network periodically selects random positions in the encrypted ledger and requests validators to provide the encrypted block at that position along with a Merkle proof demonstrating its position in the validator's encrypted ledger tree. Because the challenge positions are derived from the PoH state (which cannot be predicted in advance), validators cannot selectively store only the blocks that they expect to be challenged on. They must store the complete encrypted ledger to respond correctly to arbitrary challenges.

The verification of challenge responses is efficient. A verifier needs only the validator's public key, the PoH-derived encryption seed, the challenged position, and the Merkle root of the validator's encrypted ledger (which is published on-chain). The verifier computes the expected encryption key, checks that the provided encrypted block is consistent with the claimed plaintext at that position using CBC decryption, and verifies the Merkle proof against the published root. This entire verification can be done without accessing the validator's full encrypted ledger.

The streaming aspect of Solana's PoRep means that the encryption and proof generation happen continuously as new blocks are produced, rather than in discrete rounds. As the leader produces new blocks, validators encrypt them into their local PoRep store immediately. Challenge responses can be generated at any time by looking up the requested position in the local encrypted ledger and constructing a Merkle proof. This continuous operation ensures that proof of replication is always current and does not introduce latency spikes from periodic proof generation.

The combination of PoRep with PoH creates a complete accountability framework for data storage. PoH provides verifiable timestamps that record when data was created, and PoRep provides verifiable proofs that the data is being stored and replicated across the network. Together, they ensure that the blockchain's historical data remains available and intact, even if individual validators leave the network or attempt to discard data to reduce their storage costs.

Streaming Proof of Replication

Proof of Replication (PoRep) एक ऐसा तंत्र है जो सत्यापनकर्ताओं को डेटा स्वयं प्रकट किए बिना या गहन गणना की आवश्यकता के बिना यह साबित करने की अनुमति देता है कि वे लेजर डेटा संग्रहीत कर रहे हैं। Solana PoRep का एक स्ट्रीमिंग संस्करण लागू करता है जहां सत्यापनकर्ता लगातार प्रदर्शित करते हैं कि वे ब्लॉकचेन">ब्लॉकचेन स्थिति की प्रतिलिपि बना रहे हैं। यह नेटवर्क सुरक्षा के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह सुनिश्चित करता है कि लेजर डेटा सत्यापनकर्ताओं के बीच उचित रूप से वितरित है और कुछ स्थानों पर केंद्रित नहीं है।

PoRep तंत्र सत्यापनकर्ताओं द्वारा उनकी पहचान से प्राप्त सत्यापनकर्ता-विशिष्ट कुंजी का उपयोग करके CBC (Cipher Block Chaining) मोड एन्क्रिप्शन के साथ लेजर के खंडों को एन्क्रिप्ट करके काम करता है। एन्क्रिप्शन प्रक्रिया ऐसी है कि प्रत्येक एन्क्रिप्टेड ब्लॉक पिछले ब्लॉक पर निर्भर करता है, प्रत्येक सत्यापनकर्ता के लिए अद्वितीय एक चेन बनाता है। यह सत्यापनकर्ताओं को एक-दूसरे से एन्क्रिप्टेड डेटा कॉपी करने से रोकता है — प्रत्येक सत्यापनकर्ता को अपना अद्वितीय एन्क्रिप्टेड संस्करण उत्पन्न करने के लिए मूल लेजर डेटा संग्रहीत और संसाधित करना होगा।

Sequential CBC encryption diagram showing chained block cipher used in Solana Proof of Replication

समय-समय पर, नेटवर्क सत्यापनकर्ताओं को विशिष्ट एन्क्रिप्टेड ब्लॉक प्रदान करने के लिए चुनौतियां जारी करता है। क्योंकि एन्क्रिप्शन चेन किया गया है, सत्यापनकर्ता को सही प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए सभी पूर्ववर्ती ब्लॉक संग्रहीत होने चाहिए। सत्यापनकर्ता अपने एन्क्रिप्टेड ब्लॉक को अपने एन्क्रिप्टेड लेजर में इसकी स्थिति दिखाने वाले Merkle प्रमाण के साथ जमा करता है। नेटवर्क डेटा को डिक्रिप्ट या पुनः एन्क्रिप्ट किए बिना इस प्रमाण को तुरंत सत्यापित कर सकता है।

Fast Proof of Replication using Merkle hash tree for verifiable storage challenges

PoRep के लिए यह स्ट्रीमिंग दृष्टिकोण पारंपरिक proof-of-storage सिस्टम की तुलना में कम ओवरहेड रखता है। सत्यापनकर्ता डेटा आने पर एन्क्रिप्ट कर सकते हैं और न्यूनतम विलंबता के साथ चुनौतियों का जवाब दे सकते हैं। सिस्टम डेटा हानि के मामले में पुनर्प्राप्ति को भी सक्षम बनाता है — यदि कोई सत्यापनकर्ता लेजर का कुछ भाग खो देता है, तो वे इसे अन्य सत्यापनकर्ताओं से पुनः डाउनलोड कर सकते हैं और पुनः एन्क्रिप्ट कर सकते हैं। PoRep और PoH टाइमस्टैम्प का संयोजन एक पूर्ण जवाबदेही प्रणाली बनाता है जहां नेटवर्क यह सत्यापित कर सकता है कि डेटा कब बनाया गया था और यह सत्यापनकर्ता नेटवर्क में उचित रूप से संग्रहीत है।

System Architecture

Solana's system architecture is organized as a multi-stage pipeline, analogous to the instruction pipeline in a modern CPU. Each stage of the pipeline performs a specific function, and multiple stages operate concurrently on different batches of transactions. This pipelining ensures that the hardware is utilized continuously — while one batch of transactions is being executed, the next batch is having its signatures verified, and the batch after that is being fetched from the network. The result is a system that achieves throughput limited by the slowest pipeline stage rather than the sum of all stage latencies.

Solana system architecture showing the Transaction Processing Unit pipeline from fetch to write

The Transaction Processing Unit (TPU) is the core component of the pipeline. It consists of four stages that process transactions sequentially within each stage but concurrently across stages:

Solana PoH generator network throughput limits showing bandwidth and processing constraints

The Fetch stage receives transaction packets from the network. Transactions arrive via UDP, and the fetch stage groups them into batches for the next pipeline stage. UDP is used instead of TCP because the overhead of TCP connection management and congestion control is unnecessary when transactions are small, independently verifiable, and can be safely dropped and retried. The fetch stage also performs basic structural validation, discarding malformed packets before they consume resources in later stages.

The SigVerify stage performs cryptographic signature verification on each transaction. Solana uses Ed25519 signatures, and this stage offloads the verification to GPUs using CUDA. A single modern GPU can verify over 900,000 Ed25519 signatures per second by executing thousands of verification operations in parallel across its CUDA cores. This is the key to removing signature verification as a bottleneck — while a single CPU core might verify only a few thousand signatures per second, a commodity GPU can handle nearly a million. The GPU receives a batch of transactions, verifies all signatures in parallel, and returns the results indicating which transactions have valid signatures.

The Banking stage is where transactions are actually executed against the current state of the ledger. This stage uses Sealevel, Solana's parallel smart contract runtime. Sealevel analyzes each transaction to determine which accounts it reads from and writes to. Transactions that access disjoint sets of accounts can be executed in parallel across multiple CPU cores, because they cannot interfere with each other. Transactions that access overlapping accounts are serialized to prevent race conditions.

Executing user-supplied BPF programs in Solana Sealevel runtime with shared intrinsic calls

This account-level parallelism is possible because Solana programs (smart contracts) must declare upfront which accounts they will access. The runtime uses this declaration to build a dependency graph and schedule non-conflicting transactions across available CPU cores. Programs are executed in a sandboxed BPF (Berkeley Packet Filter) virtual machine, which provides memory safety and deterministic execution. The BPF runtime also enforces compute budgets to prevent any single transaction from consuming excessive resources.

The Write stage commits the executed transactions to the ledger and integrates them into the PoH sequence. The leader's PoH generator incorporates the transaction results into the hash chain, producing a PoH entry that timestamps the batch of executed transactions. The entry, along with the transaction data and execution results, is then transmitted to other validators via the Turbine protocol and written to local persistent storage.

The Cloudbreak state storage system is designed to support the parallelism required by the rest of the pipeline. Traditional blockchain state storage uses a single key-value store (such as LevelDB or RocksDB) that serializes all read and write operations. Cloudbreak uses memory-mapped files and a concurrent data structure that allows multiple threads to read and write different accounts simultaneously. Accounts are stored in separate memory regions, so accessing one account does not block access to another. This architecture ensures that the state storage layer does not become a bottleneck even when thousands of transactions are being executed in parallel.

The overall system architecture also includes the Archiver network, which provides long-term decentralized storage for historical ledger data. Active validators need only maintain the recent state and a sliding window of recent blocks. Older blocks are offloaded to Archiver nodes, which prove they are storing the data using the Proof of Replication mechanism described earlier. This separation of concerns allows validators to operate with bounded storage requirements while ensuring that the full history of the ledger remains available to any participant who needs it.

System Architecture

Solana की सिस्टम वास्तुकला एक पाइपलाइन के रूप में डिज़ाइन की गई है जहां लेनदेन प्रसंस्करण के विभिन्न चरण समानांतर में होते हैं। Transaction Processing Unit (TPU) आने वाले लेनदेन को संभालने के लिए जिम्मेदार मुख्य घटक है। TPU में कई चरण शामिल हैं: fetch (लेनदेन का संग्रह), हस्ताक्षर सत्यापन, banking (लेनदेन निष्पादन), और write (स्टोरेज में लिखना)। प्रत्येक चरण विभिन्न लेनदेन पर समानांतर में संचालित होता है, CPU पाइपलाइनिंग के समान।

Solana system architecture showing the Transaction Processing Unit pipeline from fetch to write

हस्ताक्षर सत्यापन GPU का उपयोग करके त्वरित किया जाता है, जो लेनदेन हस्ताक्षरों को सत्यापित करने के लिए आवश्यक अण्डाकार वक्र क्रिप्टोग्राफी संचालन में अत्यधिक कुशल हैं। इस गणनात्मक रूप से गहन कार्य को GPU पर ऑफलोड करके, Solana कमोडिटी हार्डवेयर पर प्रति सेकंड 900,000 से अधिक की दर पर हस्ताक्षर सत्यापित कर सकता है। यह समानांतर हस्ताक्षर सत्यापन बहुत उच्च लेनदेन दरों पर भी क्रिप्टोग्राफ़िक सत्यापन को अड़चन बनने से रोकता है।

Solana PoH generator network throughput limits showing bandwidth and processing constraints

Sealevel रनटाइम Solana का समानांतर स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट निष्पादन इंजन है। पारंपरिक ब्लॉकचेन">ब्लॉकचेन जो लेनदेन को क्रमिक रूप से निष्पादित करते हैं, उसके विपरीत, Sealevel लेनदेन का विश्लेषण करता है कि वे कौन से खातों तक पहुंचते हैं और गैर-विरोधी लेनदेन को कई CPU कोर पर समानांतर में निष्पादित करता है। समान खातों तक पहुंचने वाले लेनदेन सुसंगतता बनाए रखने के लिए क्रमिक रूप से निष्पादित किए जाते हैं, लेकिन विभिन्न खातों तक पहुंचने वाले लेनदेन एक साथ चल सकते हैं। यह समानांतरता संभव है क्योंकि PoH एक वैश्विक क्रम स्थापित करता है — सत्यापनकर्ता किसी भी क्रम में लेनदेन निष्पादित कर सकते हैं जब तक वे PoH-निर्दिष्ट अनुक्रम में उन्हें स्थिति पर लागू करते हैं।

Executing user-supplied BPF programs in Solana Sealevel runtime with shared intrinsic calls

वास्तुकला में ब्लॉक प्रसार और स्टोरेज के लिए अनुकूलित घटक भी शामिल हैं। Turbine ब्लॉक प्रसार प्रोटोकॉल इरेजर कोडिंग का उपयोग करके ब्लॉक को छोटे पैकेट में विभाजित करता है जो ट्री संरचना में नेटवर्क में वितरित किए जाते हैं, बैंडविड्थ आवश्यकताओं को न्यूनतम करता है। Archivers नेटवर्क PoRep का उपयोग करके डेटा उपलब्धता सुनिश्चित करते हुए ऐतिहासिक लेजर डेटा के लिए विकेंद्रीकृत स्टोरेज प्रदान करता है। ये घटक मिलकर एक ऐसा सिस्टम बनाते हैं जो ब्लॉकचेन के विकेंद्रीकरण और सुरक्षा गुणों को बनाए रखते हुए प्रति सेकंड सैकड़ों हजारों लेनदेन संसाधित कर सकता है।

Performance

The theoretical throughput of the Solana architecture is determined by three potential bottlenecks: network bandwidth, signature verification rate, and transaction execution rate. The system is designed so that improvements in any of these dimensions directly increase throughput, with the overall rate limited by whichever bottleneck is currently the tightest.

On a standard 1 gigabit per second (Gbps) network connection, the maximum data throughput is approximately 125 megabytes per second. A typical Solana transaction is 250 bytes including the signature, account addresses, instruction data, and metadata. At 250 bytes per transaction, a 1 Gbps connection can carry approximately 500,000 transactions per second. With 10 Gbps networking (increasingly available in data centers), this number rises to approximately 5 million transactions per second. The Turbine block-propagation/" class="glossary-link" data-slug="block-propagation" title="block propagation">block propagation protocol ensures that the network's aggregate bandwidth is utilized efficiently, so the bottleneck is the leader's outbound bandwidth rather than the total network capacity.

Throughput Projections by Network Bandwidth:

Network    Bandwidth     Tx Size    Max Throughput
──────────────────────────────────────────────────
1 Gbps     125 MB/s      250 B      500,000 TPS
10 Gbps    1.25 GB/s     250 B      5,000,000 TPS
40 Gbps    5 GB/s        250 B      20,000,000 TPS

Signature verification, often the computational bottleneck in blockchain systems, is addressed through GPU parallelization. A single NVIDIA GTX 1080 Ti GPU can verify approximately 900,000 Ed25519 signatures per second. Higher-end GPUs and future hardware generations will increase this rate further. Because signature verification is embarrassingly parallel (each signature is independent), the verification rate scales linearly with the number of GPU cores. With multiple GPUs, a single node can verify millions of signatures per second, ensuring that cryptographic validation does not constrain the system.

The PoH generator runs on a dedicated CPU core, producing approximately 4 million SHA-256 hashes per second on a 4 GHz processor. This provides a clock resolution of 0.25 microseconds per tick, which is more than sufficient for ordering millions of transactions per second. The sequential nature of PoH generation means this component cannot be parallelized, but the hash rate is high enough that the PoH generator is not a bottleneck. As CPU clock speeds increase and SHA-256 instruction sets improve (Intel SHA Extensions, ARM Cryptography Extensions), the PoH tick rate will increase accordingly.

Transaction execution throughput depends on the complexity of the transactions and the degree of parallelism achievable. For simple value transfers that access only two accounts (sender and receiver), the execution rate is very high because most transfers involve different accounts and can be executed in parallel. For smart contract interactions that access shared state, parallelism is reduced and execution becomes the bottleneck. The Sealevel runtime is designed to maximize parallelism by executing non-conflicting transactions on different CPU cores, and modern server hardware with 32 or more cores provides substantial parallel execution capacity.

Pipeline Stage Throughput (approximate, current hardware):

Stage              Hardware         Throughput
─────────────────────────────────────────────────
Fetch              1 Gbps NIC       500,000 TPS
SigVerify          1x GTX 1080 Ti   900,000 SPS
Banking/Execute    32-core CPU      ~400,000 TPS (simple transfers)
PoH Generator      4 GHz core       4,000,000 hashes/sec
Write/Storage      NVMe SSD         ~1,000,000 IOPS

A critical property of Solana's performance model is that it scales with Moore's Law. As hardware improves across all dimensions — faster CPUs, more powerful GPUs, higher-bandwidth networks, faster storage — the system's throughput increases proportionally without requiring any changes to the protocol. This is a deliberate design choice that distinguishes Solana from blockchains whose throughput is limited by protocol-level constraints (such as fixed block sizes or fixed block intervals) that require governance decisions and hard forks to change. In Solana, the protocol automatically takes advantage of whatever hardware is available, meaning that the performance ceiling rises continuously as technology advances.

Latency is another critical performance dimension. The end-to-end latency from transaction submission to confirmation depends on several factors: network propagation time to the leader, the leader's slot length (currently approximately 400ms), the time for the block to propagate to validators via Turbine, and the time for validators to vote and reach confirmation (typically 1-2 additional slots). In total, a transaction submitted to the current leader can be confirmed in approximately 400ms to 800ms under normal conditions. This latency is orders of magnitude lower than proof-of-work blockchains (which require minutes) and comparable to or faster than most proof-of-stake systems.

Performance

Solana की वास्तुकला मूर के नियम का पालन करते हुए हार्डवेयर सुधारों के साथ स्केल करने वाले प्रदर्शन स्तर प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन की गई है। एक मानक 1 गीगाबिट नेटवर्क कनेक्शन पर, सैद्धांतिक अधिकतम थ्रूपुट प्रति लेनदेन 176 बाइट (हस्ताक्षर और मेटाडेटा सहित) मानते हुए प्रति सेकंड लगभग 710,000 लेनदेन है। यह गणना प्राथमिक अड़चन के रूप में नेटवर्क बैंडविड्थ पर आधारित है, जिसमें गणनात्मक अड़चनों को समानांतरीकरण के माध्यम से हटा दिया गया है।

हस्ताक्षर सत्यापन, जो अक्सर ब्लॉकचेन">ब्लॉकचेन प्रदर्शन में एक सीमित कारक होता है, GPU समानांतरीकरण का उपयोग करके त्वरित किया जाता है। एक एकल GPU प्रति सेकंड 900,000 से अधिक ed25519 हस्ताक्षर सत्यापित कर सकता है, जो नेटवर्क थ्रूपुट सीमा से अधिक है। इसका मतलब है कि हस्ताक्षर सत्यापन सिस्टम के प्रदर्शन को बाधित नहीं करता — अड़चन नेटवर्क बैंडविड्थ और लेनदेन निष्पादन में स्थानांतरित हो जाती है। जटिल स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट लॉजिक के बिना केवल मूल्य हस्तांतरित करने वाले सरल लेनदेन के लिए, banking चरण नेटवर्क इनपुट दर से मेल खाने वाली दर पर लेनदेन संसाधित कर सकता है।

PoH जनरेटर एक समर्पित CPU कोर पर चलता है, 4GHz प्रोसेसर पर प्रति मिलीसेकंड लगभग 4,000 हैश उत्पन्न करता है। इस दर पर, PoH अनुक्रम 0.25 माइक्रोसेकंड ग्रैन्युलैरिटी वाले टाइमस्टैम्प प्रदान करता है, जो प्रति सेकंड लाखों लेनदेन के क्रम के लिए पर्याप्त है। PoH उत्पादन की अनुक्रमिक प्रकृति का अर्थ है कि इस घटक को समानांतर नहीं किया जा सकता, लेकिन थ्रूपुट इतना अधिक है कि यह समग्र सिस्टम प्रदर्शन को सीमित नहीं करता।

जैसे-जैसे हार्डवेयर में सुधार होता है, Solana का थ्रूपुट तदनुसार स्केल होता है। तेज नेटवर्क, अधिक शक्तिशाली GPU, और बेहतर CPU सभी उच्च लेनदेन दरों में योगदान करते हैं। सिस्टम को प्रोटोकॉल परिवर्तनों की आवश्यकता के बिना इन सुधारों का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह स्केलेबिलिटी दृष्टिकोण उन ब्लॉकचेन से विपरीत है जो अनुक्रमिक सहमति तंत्रों द्वारा मौलिक रूप से सीमित हैं, जो Solana को सुरक्षा और विकेंद्रीकरण गारंटी बनाए रखते हुए विकेंद्रीकृत सिस्टम में पहले असंभव माने जाने वाले प्रदर्शन स्तर प्राप्त करने की अनुमति देता है।

Conclusion

This paper has presented a new blockchain architecture built on Proof of History, a mechanism for creating a verifiable, trustless record of time passage using sequential SHA-256 hashing. By establishing a cryptographic clock before consensus, PoH removes the coordination bottleneck that limits the throughput of existing blockchain systems. Validators no longer need to communicate extensively to agree on the ordering of events — the PoH sequence provides a canonical timeline that all participants can verify independently.

The key insight underlying Solana's design is that time is the missing primitive in distributed systems. Traditional consensus protocols must solve two problems simultaneously: agreeing on what happened and agreeing on when it happened. By separating these concerns — using PoH to establish when and consensus to confirm what — the system reduces the complexity of consensus from a coordination-intensive process to a simple confirmation step. This separation enables a pipeline architecture where block production, propagation, signature verification, and transaction execution all happen concurrently, maximizing hardware utilization.

The integration of PoH with the other components of the architecture produces a system with several distinctive properties. bft/" class="glossary-link" data-slug="tower-bft" title="Tower BFT">Tower BFT provides fast finality through exponentially increasing lockouts anchored to verifiable PoH timestamps. Gulf Stream eliminates the mempool by leveraging the predictable leader-schedule/" class="glossary-link" data-slug="leader-schedule" title="leader schedule">leader schedule that PoH enables. Turbine uses erasure coding and tree-structured propagation to distribute blocks efficiently. Sealevel executes non-conflicting transactions in parallel across multiple CPU cores. And Streaming Proof of Replication ensures that the ledger data is properly stored and replicated across the network.

The performance characteristics of this architecture are fundamentally different from those of previous blockchain designs. Instead of being limited by protocol-level constraints — fixed block sizes, fixed block intervals, sequential execution — Solana's throughput is limited only by the hardware available to validators. On current commodity hardware, the system can process hundreds of thousands of transactions per second with sub-second confirmation times. As hardware continues to improve following Moore's Law, these numbers will increase without requiring protocol changes or governance decisions.

The implications for blockchain adoption are significant. Many applications that require high throughput and low latency — decentralized exchanges, payment systems, gaming platforms, social networks, and Internet-of-Things data processing — have been unable to build on existing blockchain infrastructure due to performance limitations. Solana's architecture demonstrates that it is possible to build a blockchain that achieves performance levels comparable to centralized systems while maintaining the decentralization, security, and censorship resistance that make blockchains valuable. Proof of History provides the foundation for a new generation of decentralized applications that can operate at the scale demanded by global adoption.

Conclusion

Proof of History वितरित लेजर की स्केलेबिलिटी को सीमित करने वाली समय समस्या को हल करके ब्लॉकचेन">ब्लॉकचेन वास्तुकला में एक मौलिक सफलता का प्रतिनिधित्व करता है। एक सत्यापन योग्य क्रिप्टोग्राफ़िक घड़ी बनाकर, PoH सत्यापनकर्ताओं को पारंपरिक सहमति तंत्रों द्वारा आवश्यक व्यापक संचार ओवरहेड के बिना घटनाओं का कालानुक्रमिक क्रम स्थापित करने में सक्षम बनाता है। यह नवाचार एक महत्वपूर्ण अड़चन को दूर करता है और लेनदेन प्रसंस्करण को नेटवर्क में समानांतर करने की अनुमति देता है।

PoH का अनुकूलित सिस्टम घटकों के साथ एकीकरण — GPU-त्वरित हस्ताक्षर सत्यापन, Sealevel के माध्यम से समानांतर लेनदेन निष्पादन, और कुशल ब्लॉक प्रसार प्रोटोकॉल — कमोडिटी हार्डवेयर पर प्रति सेकंड सैकड़ों हजारों लेनदेन संसाधित करने में सक्षम एक ब्लॉकचेन बनाता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वास्तुकला हार्डवेयर सुधारों के साथ स्केल करने के लिए डिज़ाइन की गई है, जिसका अर्थ है कि प्रोसेसर तेज होने और नेटवर्क अधिक सक्षम होने पर प्रदर्शन बढ़ता रहेगा।

Solana का डिज़ाइन दर्शाता है कि उच्च प्रदर्शन और विकेंद्रीकरण परस्पर अनन्य नहीं हैं। PoH को सहमति और सिस्टम समन्वय के लिए आधार के रूप में लाभ उठाकर, नेटवर्क विकेंद्रीकृत ब्लॉकचेन की सुरक्षा और सेंसरशिप-प्रतिरोध गुणों को बनाए रखते हुए केंद्रीकृत डेटाबेस के समान थ्रूपुट स्तर प्राप्त करता है। स्टेक-भारित Tower BFT सहमति तंत्र सुनिश्चित करता है कि तेज अंतिमता प्राप्त करते हुए नेटवर्क बीजान्टिन अभिकर्ताओं के खिलाफ सुरक्षित रहे।

इस वास्तुकला का कार्यान्वयन ब्लॉकचेन प्रौद्योगिकी के वैश्विक अपनाने तक स्केल करने के लिए एक व्यावहारिक मार्ग प्रदान करता है। उच्च लेनदेन थ्रूपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग — जैसे विकेंद्रीकृत एक्सचेंज, गेमिंग प्लेटफॉर्म, और वित्तीय प्रणालियां — अब प्रदर्शन से समझौता किए बिना वास्तव में विकेंद्रीकृत बुनियादी ढांचे पर बनाए जा सकते हैं। Proof of History ब्लॉकचेन अनुप्रयोगों की एक नई पीढ़ी का द्वार खोलता है जो पहले स्केलेबिलिटी बाधाओं के कारण अव्यावहारिक थे।