Pharos Networkは、スケーラビリティ、相互運用性、セキュリティといった中核的な優位性を備えた、高性能なモジュール型レイヤー1パブリックチェーンです。Pharosは、50,000トランザクション/秒（50K TPS）の処理能力、2ギガバイトのスループット、そしてDP 5レベルのパフォーマンス（現在のEVM互換チェーンの中で最高水準）を備え、次世代ブロックチェーンの効率的な実行、コンセンサス、そしてカスタマイズサポートを提供することに尽力しています。
この記事では、コンセンサス メカニズム、実行モデル、ストレージ イノベーション、ネットワーク層の最適化、パイプラインの効率、モジュラー SPN フレームワークという観点から、Pharos Network のアーキテクチャ設計を詳細に分析します。
Pharosネットワークアーキテクチャ分析
Pharos Networkは、モジュール式でカスタマイズ可能な階層化アーキテクチャ設計を採用し、実行層、コンセンサス層、決済層、データ可用性層を分離することで、高性能と柔軟なアップグレードという2つの目標を達成しています。以下では、コアテクノロジーの設計をレイヤーごとに分析します。
ネットワーク層
低遅延メッセージ伝送を実現するために最適化されたP2Pゴシッププロトコルを採用
クロスSPN（Special Processing Network）通信チャネルを内蔵
コンセンサスレイヤー
適応型非同期BFTコンセンサスプロトコルに基づいており、高い耐障害性と低遅延特性の両方を備えています。
検証ノードの負荷を軽減し、効率を向上させるトランザクションソート最適化アルゴリズム
実行層
デュアル仮想マシンサポート：EVM互換レイヤー+WASM高性能実行環境
LLVMベースの実行エンジン、並列トランザクション処理、楽観的実行、SALI（スマートアクセスリスト推論）を搭載し、サポートしています。
決済層
エコシステム内でのセキュリティ共有を実現するために、ノードのクロスチェーン再ステーキングメカニズムを検証する
マルチ実行環境における1秒未満のトランザクションのファイナリティ
データの可用性とストレージ層
Pharos Store: マルチバージョン管理をサポートする効率的なブロックチェーンストレージモデル
ADSプッシュダウン圧縮技術とデルタエンコーディング、動的I/O最適化を使用し、ディスクの読み取りと書き込みのオーバーヘッドを削減します。
SPN（特殊処理ネットワーク）フレームワーク
SPNを使用すると、開発者はブロックチェーン実行層をカスタマイズし、コンセンサスモデルを自由に構成できます。
半独立動作モード: メインネットワークのセキュリティとデータを享受しながら、独立したスケーラビリティを維持
次に、各レベルにおける主要なテクノロジーの実装と革新的な設計について詳しく検討します。
ネットワーク層
ネットワーク層はシステム内のすべての通信の基盤であり、最適化されたP2Pゴシッププロトコルを用いてブロック、トランザクション、コンセンサスメッセージを効率的に伝播します。このプロトコルは適応型帯域幅割り当て機能を備えており、リアルタイムのネットワーク負荷に応じてリソースを動的に調整することで、高負荷環境下でも高速なトランザクションとデータ転送を実現します。さらに、この層はSPN間の通信チャネルもサポートしており、異なる実行環境間で低レイテンシの相互運用性を実現します。
ファロスコンセンサスメカニズム
Pharosネットワークは、BFTフォールトトレランスメカニズムと非同期実行および高速パス送信プロトコルを組み合わせた革新的なコンセンサス設計を採用し、システムスループット、トランザクションの公平性、最終承認速度を向上させます。従来のBFT実装とは異なり、Pharosは固定のリーダーロールやラウンドベースの通信を必要とせず、複数の検証ノードがトランザクションを並行して開始、検証、送信できるため、単一のリーダーによって引き起こされるパフォーマンスのボトルネックを効果的に回避できます。
コンセンサスメカニズムは、動的なトランザクションソート機能も実装しており、トランザクションの公平性を確保し、ブロック生成プロセスにおける逸脱を減らすだけでなく、ネットワークが大きく変動した場合でも、グローバルなトランザクション順序の一貫性を維持します。特に注目すべきは、高速パス実行メカニズムにより、特定の条件を満たすトランザクションは完全なコンセンサスプロセスをバイパスして直接確認段階に入ることができるため、トランザクションの平均確認時間が短縮され、システム全体のスループットが向上します。この綿密に設計されたコンセンサスメカニズムにより、Pharosネットワークはグローバル規模で高スループット、低レイテンシの安定した運用をサポートできます。
主な機能:
非同期実行アーキテクチャ
動的トランザクションソート
高速パス実行
最適化されたリーダーのローテーションと投票メカニズム
Pharos実行層
Pharos実行層の中核は、革新的な実行エンジンであり、デュアル仮想マシン環境（EVM + WASM）を通じて開発者に優れた柔軟性を提供します。この実行エンジンは、LLVMベースの中間表現（IR）変換と投機的並列処理技術を組み合わせ、オペコード融合、レジスタ昇格、投機的実行といった様々なパフォーマンス最適化手法を採用しています。これらの最適化技術により、実行結果の確定性を確保しながら、スマートコントラクトを並列実行することが可能になります。
実行効率をさらに向上させるため、PharosはSmart Access List Inference（SALI）テクノロジーを導入しました。SALIは、静的または動的解析を通じてコントラクトがアクセスする状態エントリを予測できるため、実行エンジンは状態アクセスパターンが互いに重複しないトランザクションをグループ化し、それらを並列実行することで、状態アクセスの競合を回避できます。さらに、このテクノロジーはコントラクト状態オブジェクトをプリロードすることで、実行速度を向上させることもできます。
Pharosは、ブロックチェーン専用に設計されたWASMランタイム環境であるPh-WASMも提供しています。Ph-WASMは、決定論的な高速実行をサポートするだけでなく、RustやGoなどのプログラミング言語をネイティブにサポートしているため、開発者は高性能でポータブルなdAppやAIモデルをチェーン上に直接構築できます。
主な機能:
楽観的実行とトランザクションのグループ化をサポート
スマートアクセスリスト推論（SALI）テクノロジー
多言語スマートコントラクトをサポートするPh-WASM環境
ファロスパイプライン
Pharosパイプラインは、多段並列実行アーキテクチャを採用しており、従来のブロックチェーンシステムにおける同期状態実行とシーケンシャルブロック検証によって生じるパフォーマンスボトルネックを効果的に解決します。実行、マークル化、状態確認といった主要リンクを並列化することで、CPU、ディスクI/O、ネットワークリソースの利用効率を向上させます。
主な処理段階:
並列ブロック処理:
動的リソーススケジューリング:
リアルタイムのニーズに基づいてCPU、I/O、ネットワークリソースを割り当てる
柔軟な確認メカニズム:
異なるレイヤーで順序付け、トランザクション、ブロックの確定を実装する
実行、マークル化、状態更新の同時処理
Pharosパイプラインの各処理ステージは、リアルタイムのスループット要件に基づいた動的なリソース割り当てをサポートします。このシステムは革新的な柔軟な最終確認レイヤーを設計しており、dAppとクライアントは、ブロックが完全に承認される前に、トランザクションの順序と実行結果の早期確認を得ることができます。この機能は、高頻度取引やDeFiなど、高いリアルタイム性が求められるアプリケーションシナリオにおいて特に重要です。
Pharos パイプラインは、インテリジェントな適応型スケジューリング アルゴリズムと効率的なリソース調整メカニズムにより、64 コア実行フレームワークで 200,000 TPS を超えるスループットを実現しながら、標準のブロックチェーン パイプライン モデルと比較してレイテンシを 30% ～ 50% 削減します。
Pharos SPN アーキテクチャ
Pharos SPN（Special Processing Networks）は、特定のアプリケーション向けにカスタマイズされた実行環境です。これらの環境は、独立したビジネスロジックと構成システムを維持しながら、Pharosメインネットアーキテクチャに深く統合されています。各SPNは、完全かつ独立した実行エンジン、検証ノードクラスタ、再ステーキングインセンティブメカニズム、ガバナンスルールフレームワークを備えています。
SPNアーキテクチャ
SPN マネージャー:
ライフサイクル管理、ノードレジストリ、ガバナンスルールの適用を維持する
SPN アダプター:
SPN間の通信とメッセージ認証を容易にします
再ステーキングと共有バリデータセキュリティ:
バリデーターが資産を複数のSPNに再ステークできるようにする
SPNは、ゼロ知識機械学習証明（zkML証明）、セキュアマルチパーティ計算（SMPC）、AIモデルのトレーニング、DeFiデリバティブといった計算集約的なタスクに適しています。SPNは、トランザクションが検閲されないよう、ユーザー資産の自律性を保護するための強制的な包含メカニズムと緊急メカニズムをサポートしています。
相互運用性の観点から、SPNはクロスSPN相互運用プロトコルを介して連携し、SPNとメインチェーン間でのアトミック実行とデータ共有を可能にします。バリデーターは$stPHRSを任意のSPNに再ステーキングし、対応する$rstPHRSトークンを受け取ることができます。これらのトークンは、ガバナンス、委任、流動性マイニングに使用できます。
SPN間の相互運用性
クロス SPN メッセージング プロトコル:
検閲抵抗と緊急対応メカニズム：
強制的な取引検閲からユーザーを保護する
複数のブロックチェーンレイヤー間でシームレスな共同実行を実現
相互運用性とクロスチェーン通信
Pharos Networkは、クロスチェーンアプリケーションをネイティブにサポートするように設計されており、ネットワーク内通信（SPN間のやり取り）とクロスチェーン通信（外部ブロックチェーンとの相互接続）という2つの主要な通信プロトコルを提供します。クロスSPNメッセージングフレームワークは、証明とコンセンサス署名によって真正性を検証し、SPN間のトラストレスなメッセージ中継を保証します。
主な機能:
クロスチェーンメッセージング
SPN間のデータ同期
マルチVMスマートコントラクトインタラクション
これらの機能は、クロスチェーン DeFi、実世界資産 (RWA) 決済、オラクル ネットワーク、実行環境全体での AI モデルのコラボレーションなどのアプリケーション シナリオに重要なサポートを提供します。
Pharos Networkは、モジュール設計、高性能処理、並列コンピューティング、そしてコンポーザビリティをアーキテクチャのあらゆるレベルに統合することで、レイヤー1ブロックチェーンインフラストラクチャの標準を再定義します。独自の適応型コンセンサスメカニズム、並列実行エンジン、マルチ仮想マシンアーキテクチャ、高速ストレージシステム、そしてモジュール型SPNフレームワークを組み合わせることで、開発者は高度にスケーラブルで検閲耐性があり、安全なアプリケーションを構築できます。
Pharos Network は、従来の金融 (TradFi) と分散型金融 (DeFi) をシームレスに接続し、AI 駆動型分散型アプリケーション、プライベート金融取引、スケーラブルな DeFi エコシステムのための機関レベルのブロックチェーン インフラストラクチャ サポートを提供することに取り組んでいます。
