Глибина аналізу технічної архітектури Pharos Network

Pharos Network - це високопродуктивний модульний публічний ланцюг рівня 1 з основними перевагами масштабованості, сумісності та безпеки. Pharos прагне забезпечити ефективну підтримку, консенсус і кастомізацію для блокчейнів наступного покоління з 50 000 транзакцій в секунду (50 тис. TPS), пропускною здатністю 2 Гігагаз і продуктивністю DP 5, що є найвищим стандартом в EVM-сумісних ланцюгах на сьогоднішній день.

Ця стаття надасть вам глибокий аналіз архітектурного дизайну Pharos Network з наступних параметрів: механізм консенсусу, модель виконання, інновації в зберіганні, оптимізація мережевого рівня, ефективність конвеєра та модульна структура SPN.

Аналіз архітектури Pharos Network

Pharos Network використовує модульну, налаштовувану багаторівневу архітектуру, яка завдяки декомпозиції виконавчого рівня, рівня консенсусу, рівня розрахунків та рівня доступності даних досягає подвійної мети високої продуктивності та гнучкого оновлення. Далі ми поетапно проаналізуємо основний технічний дизайн.

Мережевий рівень

Використання оптимізованого P2P Gossip протоколу для забезпечення низької затримки передачі повідомлень

Вбудований міжмережевий канал зв'язку SPN (Спеціальна обробка мережі)

Консенсус шар

На основі адаптивного асинхронного BFT консенсус-протоколу, який поєднує в собі високу стійкість до помилок та низьку затримку.

Алгоритм оптимізації сортування транзакцій, знижує навантаження на вузли верифікації та підвищує ефективність

Виконавчий рівень

Подвійна віртуальна машина: EVM-сумісний рівень + високо продуктивне середовище виконання WASM

Оснащено та підтримує виконувальний двигун на базі LLVM, паралельну обробку транзакцій, оптимістичне виконання та SALI (інференція смарт-доступу)

Рівень розрахунків

Перевірка механізму повторного стейкінгу міжмережевих вузлів для досягнення спільної безпеки в екосистемі

Фінальне підтвердження транзакцій менш ніж за секунду в багатьох середовищах виконання

Доступність даних та шар зберігання

Pharos Store: ефективна модель зберігання Блокчейн з підтримкою багатьох версій контролю

Використання техніки стиснення ADS та кодування Delta, динамічна оптимізація вводу/виводу, зменшення витрат на читання та запис диска

SPN (Спеціальна обробка мережі) фреймворк

SPN дозволяє розробникам налаштовувати Блокчейн виконавчий шар, вільно налаштовуючи модель Консенсусу.

Півнезалежний режим роботи: забезпечуючи безпеку та дані основної мережі, зберігає незалежну розширюваність

Далі ми детально розглянемо ключові технологічні реалізації та інноваційні проекти на різних рівнях.

Мережевий рівень

Мережевий рівень є основою всіх комунікацій системи, використовуючи оптимізований P2P Gossip протокол для ефективного розповсюдження блоків, транзакцій та повідомлень консенсусу. Протокол має здатність до адаптивного розподілу пропускної здатності, може динамічно налаштовувати ресурси відповідно до реального навантаження мережі, забезпечуючи високу швидкість транзакцій та передачі даних навіть у умовах високого навантаження. Крім того, цей рівень також підтримує міжSPN комунікаційні канали, забезпечуючи підтримку низької затримки для різних виконуваних середовищ.

Механізм консенсусу Pharos

Pharos Network використовує інноваційний дизайн Консенсусу, поєднуючи механізм BFT з асинхронним виконанням та протоколом швидкої подачі, що підвищує пропускну спроможність системи, справедливість транзакцій та швидкість остаточного підтвердження. На відміну від традиційних реалізацій BFT, Pharos не потребує фіксованої ролі лідера та комунікації на основі раундів, а дозволяє кільком валідаторним вузлам паралельно ініціювати, перевіряти та подавати транзакції, ефективно уникаючи продуктивних вузьких місць, спричинених єдиним лідером.

Механізм консенсусу також реалізує функцію динамічного впорядкування транзакцій, яка не тільки забезпечує справедливість транзакцій, зменшує упередженість у процесі створення блоку, але й підтримує сталість глобального порядку транзакцій у разі великих коливань мережі. Зокрема, механізм швидкого виконання дозволяє транзакціям, які відповідають певним умовам, обійти повний процес консенсусу і безпосередньо увійти в фазу підтвердження, тим самим скорочуючи середній час підтвердження транзакцій при одночасному збільшенні загальної пропускної здатності системи. Цей добре розроблений механізм консенсусу дозволяє Pharos Network підтримувати стабільну роботу з високою пропускною здатністю і низькою затримкою в глобальному масштабі.

Основні характеристики:

Асинхронна архітектура виконання

Динамічне сортування торгів

Швидкий шлях виконання

Оптимізований механізм ротації лідерів та голосування

Виконавчий рівень Pharos

Ядро виконавчого шару Pharos полягає в інноваційному виконавчому двигуні, який надає розробникам велику гнучкість через подвійне віртуальне середовище (EVM + WASM). Виконавчий двигун поєднує в собі перетворення на базі LLVM середнього представлення (IR) та технології спекулятивної паралельної обробки, а також використовує кілька заходів для оптимізації продуктивності, включаючи злиття кодів операцій, підвищення регістрів і спекулятивне виконання. Ці технології оптимізації дозволяють смарт-контрактам виконуватись паралельно, одночасно забезпечуючи детермінованість результатів виконання.

Для подальшого підвищення ефективності виконання компанія Pharos впровадила технологію Intelligent Access List Inference (SALI). SALI здатний передбачати записи станів, до яких контракт матиме доступ, за допомогою статичного або динамічного аналізу, дозволяючи механізму виконання групувати та виконувати транзакції з неперевершеними шаблонами доступу до станів паралельно, тим самим уникаючи конфліктів доступу до станів. Крім того, технологія також може попередньо завантажувати об'єкти стану контракту для прискорення виконання.

Pharos також пропонує Ph-WASM, спеціально розроблене середовище виконання WASM для Блокчейн. Ph-WASM не лише підтримує детерміноване високе виконання, а й нативно підтримує такі мовах програмування, як Rust і Go, що дозволяє розробникам безпосередньо на ланцюзі створювати високопродуктивні, портативні dApp та AI моделі.

Основні характеристики:

Підтримка оптимістичного виконання та групування транзакцій

Технологія інтелектуального доступу до списків (SALI)

Підтримка багатомовних смарт-контрактів у середовищі Ph-WASM

Система зберігання Pharos Store

Pharos Store є масштабованою високопродуктивною Блокчейн системою зберігання, спеціально розробленою для вирішення проблеми розширення стану та низької ефективності I/O. Цей інноваційний механізм зберігання даних призначений для підтримки перевіреного версійованого зберігання стану. Система використовує дві основні технології: Delta кодування багатоверсійного Merkle дерева (DMM-Tree) та журнальну структуру версійованого зберігання сторінок (LSVPS), які ефективно усувають проблеми ефективності, властиві традиційним системам на основі Merkle Patricia Trie.

В порівнянні з моделлю зберігання trie в Ethereum, Pharos Store може забезпечити швидший пошук стану, підтримує паралельну обробку Merkle та знижує загальні витрати на зберігання на 80%. Система зберігає лише змінені дані стану та використовує механізм індексації на основі версій, що значно зменшує ефект розширення запису, збільшуючи пропускну здатність I/O до 15,8 разів.

Pharos Store використовує модель зберігання лише з додаванням (append-only), цей дизайн забезпечує як безпеку даних під час одночасного запису, так і швидке відновлення після збоїв вузлів. Крім того, система також має можливість генерувати ефективні докази верифікації для легких клієнтів і підтримує інтелектуальне управління зберіганням холодних і гарячих даних.

Основні характеристики:

Технологія багатовіртуальних дерев Меркла з кодом Дельта (DMM-Tree)

Схема версійованого зберігання структурованих журналів (LSVPS)

Легкий протокол передачі активів SPN

Pharos конвеєр

Фарос конвеєр використовує багатостадійну паралельну архітектуру виконання, ефективно вирішуючи проблеми продуктивності, які виникають через синхронне виконання стану та послідовну перевірку блоків у традиційних системах Блокчейн. Завдяки паралельній обробці виконання, Меркле-ування та підтвердженню стану в ключових етапах, було підвищено ефективність використання ресурсів CPU, дискових I/O та мережі.

Основний етап обробки:

Паралельна обробка блоків:

Паралельна обробка виконання, Мерклеізація та оновлення стану

Динамічне розподілення ресурсів:

Розподіл CPU, I/O та мережевих ресурсів відповідно до реальних потреб

Гнучкий механізм підтвердження:

Впровадження сортування, торгівлі та остаточного затвердження блоків на різних рівнях

Кожен етап обробки в лінії Pharos підтримує динамічний розподіл ресурсів відповідно до вимог до реального пропуску. Система інноваційно спроектувала гнучкий рівень остаточного підтвердження, що дозволяє dApp і клієнтам отримувати раннє підтвердження порядку транзакцій та результатів виконання до повного підтвердження блоку, ця характеристика є особливо важливою для високочастотної торгівлі, DeFi та інших сценаріїв застосування з високими вимогами до реального часу.

Завдяки своєму інтелектуальному адаптивному алгоритму планування та ефективному механізму координації ресурсів, потік Pharos може досягати пропускної спроможності понад 200 000 TPS у рамках виконання на 64 ядрах, одночасно знижуючи затримку на 30%-50% у порівнянні зі стандартною моделлю потоку блокчейну.

Архітектура Pharos SPN

Pharos SPN (Спеціалізована обробна мережа) - це середовище виконання, спеціально розроблене для певних програм, яке глибоко інтегроване в архітектуру основної мережі Pharos, але має незалежну бізнес-логіку та систему конфігурації. Кожен SPN має повноцінний незалежний виконавчий двигун, кластер вузлів верифікації, механізм повторної стейкінгу та рамки правил управління.

SPN архітектура

SPN менеджер:

Управління життєвим циклом, реєстр вузлів та виконання правил управління

SPN адаптер:

Сприяння міжмережевому зв'язку SPN та верифікації повідомлень

Знову ставити на заставу і ділитися безпекою валідації:

Дозволити валідаторам повторно ставити активи в кілька SPN

SPN дуже підходить для обчислювальних завдань, таких як доведення нульових знань у машинному навчанні (zkML доведення), безпечні багатосторонні обчислення (SMPC), навчання AI моделей та DeFi деривативи. Вони підтримують обов'язкове включення та механізми надзвичайних ситуацій, забезпечуючи неможливість перевірки транзакцій при цьому захищаючи автономію активів користувачів.

У сфері взаємодії SPN також здійснює обмін через протокол міжоперабельності SPN, щоб реалізувати атомарне виконання та обмін даними між SPN і основним ланцюгом. Верифікатори можуть повторно закладати $stPHRS у будь-який SPN і отримувати відповідні токени $rstPHRS, які можна використовувати для управління, делегування та ліквідного видобутку.

Міжопераційність між SPN

Крос-SPN протокол обміну повідомленнями:

Реалізація безшовного співпраці між багатьма Блокчейн шарами

Стійкість до цензури та механізм надзвичайних ситуацій:

Захистити користувачів від примусових перевірок торгівлі

Інтероперабельність та кросчейн-комунікація

Pharos Network розроблена з нуля для вбудованої підтримки крос-чейн додатків, забезпечуючи два основних протоколи зв'язку – внутрішньомережевий (внутрішньо-SPN-взаємодія) і крос-чейн зв'язок (взаємозв'язок із зовнішніми блокчейнами). Система обміну повідомленнями між SPN забезпечує недовірчу передачу повідомлень між SPN, використовуючи докази та консенсусні підписи для перевірки автентичності.

Основні характеристики:

Кросчейн передача повідомлень

Синхронізація даних між SPN

БагатоVM смарт-контракт взаємодія

Ці функції забезпечують ключову підтримку для таких сценаріїв застосування, як кросчейн DeFi, розрахунки реальних світових активів (RWA), мережі оракулів та співпраця AI моделей через різні середовища виконання.

В цілому, Pharos Network переосмислює стандарт для інфраструктури блокчейну рівня 1, інтегруючи такі функції, як модульний дизайн, високопродуктивна обробка, паралельні обчислення і компонування на кожному рівні нашої архітектури. Унікальне поєднання адаптивного механізму консенсусу, механізму паралельного виконання, архітектури кількох віртуальних машин, високошвидкісної системи зберігання даних і модульного фреймворку SPN дозволяє розробникам створювати програми, які є високомасштабованими, стійкими до цензури та безпечними.

Pharos Network прагне безперешкодно поєднати традиційні фінанси (TradFi) і децентралізовані фінанси (DeFi), надаючи підтримку інфраструктури блокчейну інституційного рівня для децентралізованих додатків на основі штучного інтелекту, приватних фінансових транзакцій і масштабованих екосистем DeFi.

Переглянути оригінал
Контент має виключно довідковий характер і не є запрошенням до участі або пропозицією. Інвестиційні, податкові чи юридичні консультації не надаються. Перегляньте Відмову від відповідальності , щоб дізнатися більше про ризики.
  • Нагородити
  • Прокоментувати
  • Поділіться
Прокоментувати
0/400
Немає коментарів
  • Закріпити