Pharos Network는 확장성, 상호운용성 및 보안 측면에서 핵심적인 장점을 갖춘 고성능 모듈형 레이어 1 퍼블릭 체인입니다. Pharos는 초당 50,000건의 트랜잭션(50K TPS) 처리 용량, 2기가바이트의 처리량, 그리고 DP 5 레벨 성능(현재 EVM 호환 체인 중 최고 수준)을 통해 차세대 블록체인을 위한 효율적인 실행, 합의 및 맞춤형 지원을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
이 글에서는 합의 메커니즘, 실행 모델, 스토리지 혁신, 네트워크 계층 최적화, 파이프라인 효율성, 모듈형 SPN 프레임워크라는 측면에서 Pharos Network의 아키텍처 설계를 심층적으로 분석합니다.
Pharos 네트워크 아키텍처 분석
Pharos Network는 모듈화되고 사용자 정의 가능한 계층형 아키텍처 설계를 채택하고, 실행 계층, 합의 계층, 결제 계층, 데이터 가용성 계층을 분리함으로써 고성능과 유연한 업그레이드라는 두 가지 목표를 달성합니다. 아래에서는 핵심 기술 설계를 계층별로 분석해 보겠습니다.
네트워크 계층
최적화된 P2P Gossip 프로토콜을 사용하여 저지연 메시지 전송을 달성합니다.
내장된 크로스 SPN(특수 처리 네트워크) 통신 채널
합의 계층
적응형 비동기 BFT 합의 프로토콜을 기반으로 높은 내결함성과 낮은 지연 시간 특성을 모두 갖추고 있습니다.
검증 노드 부하를 줄이고 효율성을 향상시키기 위한 거래 정렬 최적화 알고리즘
실행 계층
듀얼 가상 머신 지원: EVM 호환 계층 + WASM 고성능 실행 환경
LLVM 기반 실행 엔진, 병렬 트랜잭션 처리, 낙관적 실행, SALI(Smart Access List Inference)를 탑재하고 지원합니다.
정착층
생태계 내에서 보안 공유를 달성하기 위한 노드 크로스체인 재스테이킹 메커니즘을 검증합니다.
다중 실행 환경에서 1초 미만의 거래 확정성
데이터 가용성 및 스토리지 계층
Pharos Store: 다중 버전 제어를 지원하는 효율적인 블록체인 저장 모델
ADS 푸시다운 압축 기술과 델타 인코딩, 동적 I/O 최적화를 사용하고 디스크 읽기 및 쓰기 오버헤드를 줄입니다.
SPN(특수 처리 네트워크) 프레임워크
SPN을 사용하면 개발자가 블록체인 실행 계층을 사용자 정의하고 합의 모델을 자유롭게 구성할 수 있습니다.
반독립 운영 모드: 메인 네트워크의 보안 및 데이터를 활용하면서 독립적인 확장성을 유지합니다.
다음으로, 각 레벨에서의 핵심 기술 구현과 혁신적인 설계를 심층적으로 살펴보겠습니다.
네트워크 계층
네트워크 계층은 시스템 내 모든 통신의 기반이며, 최적화된 P2P Gossip 프로토콜을 사용하여 블록, 트랜잭션 및 합의 메시지를 효율적으로 전파합니다. 이 프로토콜은 적응형 대역폭 할당 기능을 갖추고 있으며, 실시간 네트워크 부하에 따라 리소스를 동적으로 조정하여 고압 환경에서도 고속 트랜잭션 및 데이터 전송을 보장합니다. 또한, 이 계층은 교차 SPN 통신 채널을 지원하여 다양한 실행 환경에서 저지연 상호 운용성을 지원합니다.
파로스 합의 메커니즘
Pharos 네트워크는 BFT 장애 허용 메커니즘과 비동기 실행 및 빠른 경로 제출 프로토콜을 결합한 혁신적인 합의 설계를 채택하여 시스템 처리량, 거래 공정성 및 최종 확인 속도를 향상시킵니다. 기존 BFT 구현과 달리 Pharos는 고정된 리더 역할과 라운드 기반 통신을 필요로 하지 않고, 여러 검증 노드가 거래를 병렬로 시작, 검증 및 제출할 수 있도록 하여 단일 리더로 인한 성능 병목 현상을 효과적으로 방지합니다.
합의 메커니즘은 동적 거래 정렬 기능을 구현하여 거래의 공정성을 보장하고 블록 생성 과정의 편차를 줄일 뿐만 아니라, 네트워크 변동성이 클 때에도 글로벌 거래 순서의 일관성을 유지합니다. 특히, 빠른 경로 실행 메커니즘은 특정 조건을 충족하는 거래가 전체 합의 과정을 거치지 않고 바로 확인 단계로 진입할 수 있도록 하여 거래의 평균 확인 시간을 단축하고 시스템의 전체 처리량을 향상시킨다는 점을 주목할 만합니다. 이처럼 신중하게 설계된 합의 메커니즘을 통해 Pharos Network는 글로벌 규모에서 높은 처리량과 낮은 지연 시간의 안정적인 운영을 지원할 수 있습니다.
주요 특징:
비동기 실행 아키텍처
동적 거래 정렬
빠른 경로 실행
최적화된 리더 로테이션 및 투표 메커니즘
Pharos 실행 계층
Pharos 실행 계층의 핵심은 이중 가상 머신 환경(EVM + WASM)을 통해 개발자에게 뛰어난 유연성을 제공하는 혁신적인 실행 엔진입니다. 이 실행 엔진은 LLVM 기반 중간 표현(IR) 변환과 추측 병렬 처리 기술을 결합하고, 연산 코드 융합, 레지스터 승격, 추측 실행을 포함한 다양한 성능 최적화 기법을 채택합니다. 이러한 최적화 기술을 통해 실행 결과의 확정성을 보장하면서 스마트 계약을 병렬로 실행할 수 있습니다.
Pharos는 실행 효율성을 더욱 향상시키기 위해 스마트 액세스 목록 추론(SALI) 기술을 도입했습니다. SALI는 정적 또는 동적 분석을 통해 계약이 접근할 상태 항목을 예측하여 실행 엔진이 서로 다른 상태 액세스 패턴을 가진 트랜잭션을 그룹화하고 병렬로 실행하여 상태 액세스 충돌을 방지할 수 있도록 합니다. 또한, 이 기술은 계약 상태 객체를 미리 로드하여 실행 속도를 높일 수 있습니다.
Pharos는 블록체인용으로 특별히 설계된 WASM 런타임 환경인 Ph-WASM도 제공합니다. Ph-WASM은 결정론적 고속 실행을 지원할 뿐만 아니라 Rust 및 Go와 같은 프로그래밍 언어도 기본적으로 지원하여 개발자가 블록체인에서 고성능의 이식성 있는 dApp과 AI 모델을 직접 구축할 수 있도록 합니다.
주요 특징:
낙관적 실행 및 거래 그룹화 지원
스마트 액세스 목록 추론(SALI) 기술
다국어 스마트 계약을 지원하는 Ph-WASM 환경
파로스 파이프라인
Pharos 파이프라인은 다단계 병렬 실행 아키텍처를 채택하여 기존 블록체인 시스템에서 동기 상태 실행 및 순차적 블록 검증으로 인해 발생하는 성능 병목 현상을 효과적으로 해결합니다. 실행, 머클라이제이션, 상태 확인과 같은 핵심 연결 고리를 병렬화함으로써 CPU, 디스크 I/O 및 네트워크 리소스의 활용 효율을 향상시킵니다.
주요 처리 단계:
병렬 블록 처리:
동적 리소스 스케줄링:
실시간 요구 사항에 따라 CPU, I/O 및 네트워크 리소스를 할당합니다.
유연한 확인 메커니즘:
다양한 계층에서 주문, 거래 및 블록 확정 구현
실행, 머클라이제이션, 상태 업데이트의 동시 처리
Pharos 파이프라인의 각 처리 단계는 실시간 처리량 요구 사항에 따라 동적 리소스 할당을 지원합니다. 이 시스템은 유연한 최종 확인 계층을 혁신적으로 설계하여 dApp과 클라이언트가 블록이 완전히 확인되기 전에 거래 주문 및 실행 결과를 조기에 확인할 수 있도록 합니다. 이 기능은 고빈도 거래 및 DeFi와 같이 실시간 요구 사항이 높은 애플리케이션 시나리오에 특히 중요합니다.
Pharos 파이프라인은 지능형 적응형 스케줄링 알고리즘과 효율적인 리소스 조정 메커니즘을 통해 64코어 실행 프레임워크에서 200,000 TPS 이상의 처리량을 달성하는 동시에 표준 블록체인 파이프라인 모델과 비교했을 때 대기 시간을 30~50% 단축할 수 있습니다.
파로스 SPN 아키텍처
Pharos SPN(특수 처리 네트워크)은 특정 애플리케이션에 맞춰 설계된 실행 환경입니다. 이 환경은 Pharos 메인넷 아키텍처에 긴밀하게 통합되어 있으며, 독립적인 비즈니스 로직과 구성 시스템을 유지합니다. 각 SPN은 완전하고 독립적인 실행 엔진, 검증 노드 클러스터, 재스테이킹 인센티브 메커니즘, 그리고 거버넌스 규칙 프레임워크를 갖추고 있습니다.
SPN 아키텍처
SPN 관리자:
수명 주기 관리, 노드 레지스트리 및 거버넌스 규칙 시행을 유지합니다.
SPN 어댑터:
SPN 간 통신 및 메시지 인증을 용이하게 합니다.
재스테이킹 및 공유 검증자 보안:
검증자가 자산을 여러 SPN으로 다시 스테이킹할 수 있도록 허용합니다.
SPN은 영지식 머신러닝 증명(zkML 증명), 보안 다자간 연산(SMPC), AI 모델 학습, DeFi 파생상품과 같은 연산 집약적인 작업에 적합합니다. SPN은 사용자 자산 자율성을 보호하는 동시에 거래 검열을 방지하기 위한 필수 포함 및 긴급 메커니즘을 지원합니다.
상호 운용성 측면에서 SPN은 SPN 간 상호 운용성 프로토콜을 통해 상호 작용하여 SPN과 메인 체인 간의 원자적 실행 및 데이터 공유를 가능하게 합니다. 검증인은 $stPHRS를 모든 SPN에 재스테이킹하고 해당 $rstPHRS 토큰을 받을 수 있으며, 이는 거버넌스, 위임 및 유동성 채굴에 사용될 수 있습니다.
SPN 간 상호 운용성
크로스 SPN 메시징 프로토콜:
검열 저항 및 비상 대응 메커니즘:
강제 거래 검열로부터 사용자 보호
여러 블록체인 계층 간 원활한 협업 실행을 달성하세요
상호 운용성 및 크로스 체인 통신
Pharos Network는 크로스체인 애플리케이션을 기본적으로 지원하도록 설계되었으며, 네트워크 내(SPN 간 상호작용)와 크로스체인 통신(외부 블록체인과의 상호 연결)이라는 두 가지 주요 통신 프로토콜을 제공합니다. 크로스 SPN 메시징 프레임워크는 증명 및 합의 서명을 통해 진위 여부를 검증하여 SPN 간의 신뢰할 수 있는 메시지 전달을 보장합니다.
주요 특징:
크로스체인 메시징
SPN 간 데이터 동기화
다중 VM 스마트 계약 상호 작용
이러한 기능은 크로스체인 DeFi, 실제 자산(RWA) 결제, 오라클 네트워크, 실행 환경 전반의 AI 모델 협업과 같은 애플리케이션 시나리오에 대한 핵심 지원을 제공합니다.
Pharos Network는 모듈식 설계, 고성능 처리, 병렬 컴퓨팅, 그리고 아키텍처의 모든 단계에 결합된 구성 가능성을 통합함으로써 레이어 1 블록체인 인프라 표준을 재정의합니다. 고유한 적응형 합의 메커니즘, 병렬 실행 엔진, 다중 가상 머신 아키텍처, 고속 스토리지 시스템, 그리고 모듈식 SPN 프레임워크의 조합을 통해 개발자는 확장성이 뛰어나고 검열에 강하며 안전한 애플리케이션을 구축할 수 있습니다.
Pharos Network는 기존 금융(TradFi)과 분산 금융(DeFi)을 원활하게 연결하고 AI 기반 분산 애플리케이션, 개인 금융 거래, 확장 가능한 DeFi 생태계를 위한 기관급 블록체인 인프라 지원을 제공하는 데 전념합니다.
