تحليل متعمق للبنية التقنية لشبكة فاروس

شبكة فاروس هي سلسلة عامة من الطبقة الأولى عالية الأداء وقابلة للتعديل، تتمثل ميزتها الأساسية في القابلية للتوسع، والتشغيل المتداخل، والأمان. تكرس فاروس جهودها لتوفير تنفيذ فعال، وإجماع، ودعم مخصص للبلوكتشين من الجيل التالي، حيث تمتلك قدرة معالجة تصل إلى 50000 معاملة في الثانية (50K TPS)، وسعة تصل إلى 2 جيغا غاز، وأداء بمستوى DP 5 (أعلى معيار حالي في سلاسل EVM المتوافقة).

ستقوم هذه المقالة بتحليل تصميم بنية شبكة Pharos من عدة أبعاد: آلية الإجماع، نموذج التنفيذ، الابتكار في التخزين، تحسين طبقة الشبكة، كفاءة خطوط الأنابيب، وإطار SPN المعياري.

تحليل هيكل شبكة فاروس

تستخدم شبكة فاروس تصميمًا معماريًا طبقيًا قابلًا للتخصيص وقائمًا على وحدات، من خلال فك الارتباط بين طبقة التنفيذ، وطبقة الإجماع، وطبقة التسوية، وطبقة توفر البيانات، لتحقيق هدف مزدوج يتمثل في الأداء العالي والترقية المرنة. فيما يلي سنقوم بتحليل تصميم التقنية الأساسية طبقة تلو الأخرى.

طبقة الشبكة

اعتماد بروتوكول Gossip P2P المحسن,实现 نقل الرسائل بوقت تأخير منخفض

قناة الاتصال المدمجة عبر SPN (شبكة المعالجة الخاصة)

طبقة الإجماع

بناءً على بروتوكول الإجماع BFT غير المتزامن القابل للتكيف، يتمتع بخصائص عالية من التحمل للأخطاء وانخفاض التأخير.

خوارزمية تحسين ترتيب المعاملات، تقلل من عبء عقد التحقق وتزيد من الكفاءة

طبقة التنفيذ

دعم مزدوج للآلة الافتراضية: طبقة متوافقة مع EVM + بيئة تنفيذ عالية الأداء WASM

مزود بدعم لمحرك التنفيذ القائم على LLVM، ومعالجة المعاملات المتوازية، والتنفيذ المتفائل، بالإضافة إلى SALI (استدلال قائمة الوصول الذكية)

طبقة التسوية

تحقق من آلية إعادة تخزين العقد عبر السلاسل، لتحقيق مشاركة الأمان داخل النظام البيئي

تأكيد المعاملات النهائية في أقل من ثانية في بيئات التنفيذ المتعددة

توفر البيانات وطبقة التخزين

Pharos Store: نموذج تخزين بلوكتشين فعال يدعم التحكم في الإصدارات المتعددة

استخدام تقنية ضغط الدفع ADS وترميز دلتا، وتحسين الإدخال/الإخراج الديناميكي، لتقليل تكلفة قراءة وكتابة القرص

إطار SPN (شبكة المعالجة الخاصة)

يسمح SPN للمطورين بتخصيص طبقة تنفيذ البلوكتشين، وتكوين نموذج الإجماع بحرية

نموذج التشغيل شبه المستقل: مع享有 أمان الشبكة الرئيسية والبيانات، الحفاظ على قابلية التوسع المستقلة.

بعد ذلك، سنستكشف بعمق التنفيذ التكنولوجي الرئيسي والتصميمات المبتكرة على مختلف المستويات.

طبقة الشبكة

طبقة الشبكة هي أساس جميع الاتصالات في النظام ، ويتم استخدام بروتوكول P2P Gossip المحسن لنشر رسائل الكتلة والمعاملات والإجماع بكفاءة. تعمل قدرة تخصيص النطاق الترددي التكيفي للبروتوكول على ضبط الموارد ديناميكيا بناء على أحمال الشبكة في الوقت الفعلي ، مما يضمن المعاملات عالية السرعة ونقل البيانات حتى في بيئات الجهد العالي. بالإضافة إلى ذلك ، تدعم هذه الطبقة قنوات الاتصال عبر SPN ، مما يوفر دعم قابلية التشغيل البيني بزمن انتقال منخفض لبيئات التنفيذ المختلفة.

آلية الإجماع Pharos

تستخدم شبكة Pharos تصميم إجماع مبتكر يجمع بين آلية تحمل أخطاء BFT والتنفيذ غير المتزامن وبروتوكول تقديم المسار السريع، مما يعزز من قدرة النظام على المعالجة وحيادية المعاملات وسرعة التأكيد النهائية. على عكس تنفيذات BFT التقليدية، لا تحتاج Pharos إلى دور قائد ثابت والتواصل القائم على الجولات، بل تسمح لعدة عقد تحقق بالشروع في المعاملات والتحقق منها وتقديمها بشكل متزامن، مما يتجنب بشكل فعال عنق الزجاجة في الأداء الناتج عن قائد واحد.

تضمن آلية الإجماع هذه أيضًا وظيفة ترتيب المعاملات الديناميكية، مما لا يضمن فقط عدالة المعاملات، ويقلل من الانحرافات في عملية إنشاء الكتلة، بل يمكنه أيضًا الحفاظ على اتساق ترتيب المعاملات العالمية في ظل تقلبات الشبكة الكبيرة. ومن الجدير بالذكر بشكل خاص أن آلية التنفيذ السريع تسمح للمعاملات التي تلبي شروط معينة بتجاوز العملية الكاملة للإجماع، والدخول مباشرة إلى مرحلة التأكيد، مما يقلل من متوسط وقت التأكيد للمعاملات، بينما يزيد من إجمالي قدرة النظام. هذه الآلية المصممة بعناية للإجماع تجعل شبكة فاروس قادرة على دعم التشغيل المستقر عالي القدرة ومنخفض الكمون على مستوى العالم.

الميزات الرئيسية:

هيكل التنفيذ غير المتزامن

ترتيب التداول الديناميكي

تنفيذ المسار السريع

آلية التصويت وتدوير القادة المحسّنة

طبقة التنفيذ Pharos

تتمثل جوهر طبقة التنفيذ في Pharos في محرك تنفيذ مبتكر يوفر مرونة كبيرة للمطورين من خلال بيئة افتراضية مزدوجة (EVM + WASM). يجمع محرك التنفيذ بين تحويلات التمثيل الوسيط (IR) المستندة إلى LLVM وتقنيات المعالجة المتوازية التخمينية، ويستخدم العديد من تدابير تحسين الأداء، بما في ذلك دمج رموز العمليات، وتعزيز السجلات، والتنفيذ التخميني. تتيح هذه التقنيات التحسينية تنفيذ العقود الذكية بشكل متوازي، مع ضمان تحديد نتائج التنفيذ.

لزيادة كفاءة التنفيذ، قدمت Pharos تقنية استدلال القائمة الذكية للوصول (SALI). يمكن لـ SALI من خلال التحليل الثابت أو الديناميكي توقع مدخلات الحالة التي سيتم الوصول إليها من قبل العقد، مما يمكّن محرك التنفيذ من تجميع المعاملات ذات أنماط الوصول للحالة غير المتداخلة وتنفيذها بشكل متوازي، وبالتالي تجنب تعارضات الوصول إلى الحالة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه التقنية تحميل كائنات حالة العقد مسبقًا، مما يسرع من سرعة التنفيذ.

توفر Pharos أيضًا بيئة تشغيل WASM المصممة خصيصًا للبلوكتشين والمعروفة باسم Ph-WASM. تدعم Ph-WASM التنفيذ السريع المحدد بالإضافة إلى دعمها الأصلي للغات البرمجة مثل Rust و Go، مما يمكّن المطورين من بناء dApps ونماذج AI عالية الأداء وقابلة للنقل مباشرة على السلسلة.

الميزات الرئيسية:

يدعم التنفيذ المتفائل وتجميع المعاملات

تقنية استدلال قائمة الوصول الذكية (SALI)

بيئة Ph-WASM تدعم العقود الذكية متعددة اللغات

نظام تخزين Pharos Store

Pharos Store هو نظام تخزين بلوكتشين عالي الأداء وقابل للتوسع، مصمم خصيصًا لحل مشاكل تضخم الحالة وانخفاض كفاءة الإدخال/الإخراج. تم تصميم محرك تخزين البيانات الابتكاري هذا لدعم تخزين الحالة المعتمدة على النسخ. يستخدم النظام تقنيتين رئيسيتين: شجرة ميركل متعددة النسخ المشفرة دلتا (DMM-Tree) وتخزين الصفحات المعتمد على النسخ الهيكلية المسجلة (LSVPS)، مما يقضي بشكل فعال على مشاكل الكفاءة الموجودة في الأنظمة التقليدية المعتمدة على شجرة ميركل باتريشيا.

مقارنة بنموذج التخزين الثلاثي من Ethereum ، يتيح Pharos Store استرجاعا أسرع للحالة ، ويدعم معالجة Merkle المتوازية ، ويقلل من النفقات العامة للتخزين بنسبة 80٪. من خلال تخزين بيانات دلتا الحالة المعدلة فقط واستخدام آلية الفهرسة المستندة إلى الإصدار ، يقلل النظام بشكل كبير من تأثير تضخيم الكتابة ويزيد من إنتاجية الإدخال / الإخراج بما يصل إلى 15.8 مرة.

يستخدم متجر فاروس نموذج تخزين يعتمد فقط على الإضافة، حيث يضمن هذا التصميم سلامة البيانات أثناء الكتابة المتزامنة، كما يضمن استعادة سريعة بعد انهيار العقد. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع النظام بالقدرة على توليد إثباتات تحقق فعالة للعملاء الخفيفين، ويدعم إدارة تخزين البيانات الذكية ذات الطبقات الباردة والساخنة.

الميزات الرئيسية:

تقنية شجرة ميركل متعددة النسخ بتشفير دلتا (DMM-Tree)

خطة تخزين صفحة النسخ المتماثل لهيكل السجلات (LSVPS)

بروتوكول نقل الأصول SPN خفيف الوزن

خط أنابيب فارو

تستخدم أنابيب فاروس بنية تنفيذ متوازية متعددة المراحل، مما يحل بشكل فعال اختناقات الأداء الناتجة عن تنفيذ الحالة المتزامن والتحقق من الكتل التتابعية في أنظمة البلوكتشين التقليدية. من خلال المعالجة المتوازية للمراحل الرئيسية مثل التنفيذ والتجزئة وتأكيد الحالة، مما يعزز كفاءة استخدام موارد المعالج والقرص والشبكة.

المرحلة الرئيسية للتعامل:

معالجة الكتل المتوازية:

المعالجة المتزامنة للتنفيذ، التحويل إلى شجرة ميركل وتحديث الحالة

جدولة الموارد الديناميكية:

توزيع موارد المعالجة والادخال/الاخراج والشبكة وفقًا للطلب الفوري

آلية تأكيد مرنة:

تنفيذ الترتيب والتداول والتأكيد على الكتل في طبقات مختلفة

تدعم كل مرحلة معالجة في خط أنابيب Pharos توزيع الموارد ديناميكيًا وفقًا لاحتياجات السعة الفعلية. صمم النظام بشكل مبتكر طبقة تأكيد نهائية مرنة، مما يسمح للتطبيقات اللامركزية (dApp) والعميل بالحصول على تأكيد مبكر لترتيب المعاملات ونتائج التنفيذ قبل التأكيد الكامل للكتلة، وهذه الميزة مهمة بشكل خاص لتطبيقات مثل التداول عالي التردد وDeFi التي تتطلب زمن استجابة عالي.

من خلال خوارزمية الجدولة الذاتية الذكية وآلية تنسيق الموارد الفعالة، يمكن لخط أنابيب Pharos تحقيق أكثر من 200,000 TPS من خلال إطار تنفيذ 64 نواة، بينما يمكنه تقليل التأخير بنسبة 30%-50% مقارنة بنموذج خط أنابيب البلوكتشين القياسي.

فاروس SPN العمارة

Pharos SPN (شبكة المعالجة الخاصة) هي بيئة تنفيذ مصممة خصيصًا لتطبيقات معينة، حيث تتكامل هذه البيئات بعمق مع بنية الشبكة الرئيسية لـ Pharos، بينما تحتفظ بمنطق الأعمال المستقل ونظام التكوين. كل SPN يمتلك محرك تنفيذ مستقل كامل، مجموعة من عقد التحقق، آلية تحفيز إعادة الرهن، وإطار قواعد الحكم.

هيكل SPN

مدير SPN:

إدارة دورة الحياة للصيانة، سجل تسجيل العقد وتنفيذ قواعد الحوكمة

SPN محول:

تعزيز الاتصالات عبر SPN والتحقق من الرسائل

إعادة الرهن ومشاركة أمان المصدقين:

يسمح للمحققين بإعادة رهن الأصول إلى عدة SPN.

SPN مناسب جدًا للمهام التي تتطلب حسابات مكثفة، مثل إثباتات التعلم الآلي غير القابل للاكتشاف (zkML)، والحسابات المتعددة الأطراف الآمنة (SMPC)، وتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي، والمشتقات المالية اللامركزية (DeFi). كما أنها تدعم آليات الإدراج الإجباري وآليات الطوارئ، مما يضمن عدم إمكانية مراجعة المعاملات مع الحفاظ على استقلالية أصول المستخدم.

فيما يتعلق بالتشغيل البيني، يقوم SPN أيضًا بالتفاعل من خلال بروتوكول التشغيل البيني عبر SPN، مما يحقق التنفيذ الذري ومشاركة البيانات عبر SPN وسلسلة الكتل الرئيسية. يمكن للمتحققين إعادة رهن $stPHRS في أي SPN واستلام الرموز المقابلة $rstPHRS، والتي يمكن استخدامها في الحكم، والتفويض، وتعدين السيولة.

التشغيل البيني عبر SPN

بروتوكول نقل الرسائل عبر SPN:

تنفيذ التعاون السلس بين طبقات متعددة من البلوكتشين

مقاومة الرقابة وآلية الطوارئ:

حماية المستخدمين من مراجعة المعاملات القسرية

التشغيل البيني والتواصل عبر الكتل

تم تصميم شبكة فاروس في البداية لدعم التطبيقات عبر السلاسل بشكل أصلي، وتوفير بروتوكولي اتصال رئيسيين - داخل الشبكة (التفاعل بين SPN) والتواصل عبر السلاسل (الاتصال بسلاسل الكتل الخارجية). يضمن إطار نقل الرسائل عبر SPN توصيل الرسائل بدون ثقة بين SPN، باستخدام إثباتات وتوقيعات الإجماع للتحقق من الصحة.

الميزات الرئيسية:

نقل الرسائل عبر الكتل

مزامنة البيانات عبر SPN

التفاعل مع عقود ذكية متعددة VM

تقدم هذه الوظائف دعمًا رئيسيًا لمشاهد التطبيقات مثل DeFi عبر السلاسل، وتسوية الأصول في العالم الحقيقي (RWA)، وشبكات التنبؤ، وتعاون نماذج الذكاء الاصطناعي عبر بيئات التنفيذ المختلفة.

بشكل عام، أعادت شبكة Pharos تعريف معايير بنية تحتية للبلوكتشين من الطبقة الأولى من خلال دمج التصميمات المودولارية، المعالجة عالية الأداء، الحوسبة المتوازية، والقدرة على التركيب في كل مستوى من مستويات الهيكل لدينا. إن دمج آلية الإجماع الذاتية الفريدة، محرك التنفيذ المتوازي، بنية متعددة الآلات الافتراضية، نظام التخزين عالي السرعة، وإطار SPN المودولاري، يمكّن المطورين من بناء تطبيقات ذات قابلية توسيع عالية، ومقاومة للرقابة، وأمان.

تلتزم شبكة فارو بتوصيل سلس بين المالية التقليدية (TradFi) والمالية اللامركزية (DeFi)، مما يوفر دعم بنية تحتية كتلة على مستوى المؤسسات للتطبيقات اللامركزية المدفوعة بالذكاء الاصطناعي، والمعاملات المالية الخاصة، ونظام بيئي قابل للتوسع من DeFi.

شاهد النسخة الأصلية
المحتوى هو للمرجعية فقط، وليس دعوة أو عرضًا. لا يتم تقديم أي مشورة استثمارية أو ضريبية أو قانونية. للمزيد من الإفصاحات حول المخاطر، يُرجى الاطلاع على إخلاء المسؤولية.
  • أعجبني
  • تعليق
  • مشاركة
تعليق
0/400
لا توجد تعليقات
  • تثبيت